در دنیای امروز به خاطر ویژگی هایی که آلومینیوم دارد، استفاده از این فلز و پروفیل های آن کاربردهای زیادی دارد. یکی از مباحث مهم در این زمینه، تولید پروفیل آلومینیوم به روش اکستروژن است و در کنار سایر روش های تولیدی، نیاز صنایع مختلف را برطرف می کند. در این مقاله می خواهیم بیشتر درباره همین روش صحبت کنیم و مراحل تولید این نوع پروفیل ها را ذکر کنیم.
اکستروژن آلومینیوم چه نوع فرآیندی است؟
در فرآیند اکستروژن آلومینیوم ماده آلیاژ آلومینیوم با فشار زیاد از درون قالب عبور داده می شود و پروفیل هایی با سطح مقطع معین و مشخصی تولید می شود. بیلت آلومینیوم به وسیله یک دستگاه قدرتمند (Ram) به درون قالب فشار داده می شود و بعد از سمت دیگر آن خارج می شود.
موادی که اکسترود شده اند به صورت یک قطعه بلند از منفذ قالب و دقیقا به شکل همان منفذ خارج می شود. در این صورت آلیاژ آلومینیوم دقیقا به همان شکل قالب در می آید و از طریق میز غلتک دار به بیرون هدایت می شود.
درک این فرآیند بسیار ساده است زیرا دقیقا مانند فشاری که انگشتان به تیوب خمیر دندان وارد می کنند و خمیر دندان به فرم دهانه تیوب از آن خارج می شود، فرآیند اکسترود شدن آلومینیوم نیز همان گونه است. در این مثال، قالب اکستروژن همان کار منفذ تیوب خمیر دندان را انجام می دهد. در این فرآیند می توان مقاطع آلومینیومی اکسترود شده به شکل های مختلفی از جمله نبشی، کانال و لوله های گرد تولید کرد و علاوه بر این ها می توان فرم های پیچیده تری را نیز با کمک این فرآیند تولید نمود.
قالب اکستروژن آلومینیوم چیست؟
تقریبا می توان گفت قالب اکستروژن آلومینیوم یا دیسک های فولادی در اشکال و اندازه های مختلفی تولید می شوند. برخی از قالب ها تخت یا فلت هستند که برای تولید پروفیل های آلومینیومی تخت یا فلت مناسب اند. برخی از قالب ها تو خالی هستند و برای تولید پروفیل های تو خالی یا نیمه خالی از آن ها استفاده می شود.
در این نوع قالب ها یک بخش دارای سوراخ یا حفره است و بیلت آلومینیومی با فشار از درون آن عبور داده می شود و قسمت دیگر آن دور تا دور پروفیل یا مقطع را تولید می کند و با فشاری که بر آن وارد می شود متریال از منفذ مشخص، به شکل دلخواه خارج می شود.
در چه مواردی از اکستروژن آلومینیوم استفاده می شود؟
در بیشتر موارد برای آن که پروفیل های آلومینیومی به صورت یکدست و هم شکل تولید شود، از فرآیند اکستروژن آلومینیوم کمک گرفته می شود. با استفاده از این روش می توانیم محصولاتی با کیفیت بالا، قیمت مناسب و پایین، قطعاتی باریک و توخالی، با درجه تحمل معین و با خصوصیات مکانیکی مناسب تولید کنیم.
فلز آلومینیوم خصوصیات و ویژگی های بخصوصی دارد و یکی از رایج ترین متریالی به حساب می آید که قابلیت اکسترود شدن دارد. به همین دلیل از پروفیل های اکستروژن آلومینیوم در وسایل آشپزی، طراحی مبلمان، اتومبیل ها، قطعات ماشین آلات، لنز دوربین ها، پنل های خورشیدی، کشتی ها، مخازن اکسیژن غواصی و … استفاده می شود.
3 نوع مهم پروفیل اکسترود شده آلومینیوم
همانطور که گفتیم پروفیل ها در اشکال و اندازه های مختلفی تولید می شوند. بعضی از پروفیل های آلومینیوم تنها از یک حفره عبور داده می شوند ولی پروفیل های کوچک تر را می توانیم از چند سوراخ به عنوان مثال به تعداد 16 حفره عبور دهیم. با توجه به این توضیحات هر کدام از قالب ها کاربرد خاصی دارند و پروفیل های مشخصی را تولید می کنند. به طور کلی 3 نوع مهم پروفیل اکسترود شده آلومینیومی وجود دارد که در ادامه نام می بریم.
- پرفیل توپر: این نوع پروفیل ها هیچ فضای خالی یا منفذی ندارند مانند نبشی، میله، تیرچه و …
- توخالی: این نوع پروفیل حداقل دارای یک فضای خالی یا منفذ می باشد مانند تیوب های مستطیلی یا مربعی شکل
- نیمه تو خالی: این نوع پروفیل نیز تا حدی یک فضای خالی دارد مانند کانال شکل C با شکافی کوچک
10 مرحله اکستروژن آلومینیوم کدامند؟
برای آن که متوجه شوید پروفیل آلومینیوم به روش اکستروژن چگونه تولید می شود، مراحل آن را در ادامه ذکر خواهیم کرد.
1- آماده کردن قالب اکستروژن و انتقال آن به سمت دستگاه پرس اکستروژن آلومینیوم
در ابتدا یک قالب مدور از استیل H13 تولید می شود البته اگر از قبل ساخته شده باشد از همان استفاده می شود. قبل از شروع فرآیند، دمای قالب باید در دمای 450 تا 500 درجه قرار بگیرد تا طول عمر و فشاری که می تواند تحمل کند بالا برود. سپس درون دستگاه پرس اکستروژن قرار داده می شود.
2- حرارت دادن بیلت آلومینیومی
در این مرحله یک قسمت استوانه ای شکل و جامد ساخته شده از آلیاژ آلومینیوم به نام بیلت، از ماده آلیاژی اولیه برش داده می شود. بعد از آن بیلت تا دمای 400 تا 500 درجه حرارت داده می شود تا به اندازه کافی برای فرآیند اکستروژن منعطف و نرم شود اما ذوب نشود.
3- قرار دادن بیلت در دستگاه پرس اکستروژن
بیلت به سمت دستگاه پرس اکستروژن برده می شود و ماده لوبریکانت که آزاد کننده و روان ساز قالب است، به آن تزریق می شود. ماده لوبریکانت به لوله اکستروژن هم تزریق می شود تا مانع از اصطکاک آن با بیلت شود.
4- ورود بیلت به درون محفظه
بیلت نرم و منعطف آلومینیوم، درون دستگاه پرس اکستروژن قرار داده می شود. قسمت هیدرولیکی آن که 15 هزار تن وزن دارد به آن فشار وارد می کند تا به این صورت وارد محفظه دستگاه پرس اکستروژن بشود. در این جا ماده آلومینیومی تمام دیواره های محفظه را پر خواهد کرد.
5- خروج مواد اکسترود شده
زمانی که آلیاژ آلومینیوم تمام محفظه را پر کرد، آن را به سمت قالب اکستروژن هل می دهند. فشار مداومی به آن وارد می شود در نتیجه متریال آلومینیوم با نیروی زیاد از منفذ انتهایی قالب خارج می شود و دقیقا طبق فرم مشخص و از قبل تعیین شده خواهد بود.
6- خنک شدن اکستروژن ها
بعد از آن که اکستروژن ها از دستگاه پرس خارج شدند، دستگاه مخصوصی به آن می چسبد و آن را با سرعت دقیقا برابر با سرعت خروجی دستگاه، بر روی میز غلتک دار حرکت می دهد تا با قرار گرفتن در حمام آب و یا با کمک فن هایی که در مسیر وجود دارند، به خوبی خنک شوند.
7- برش دادن پروفیل ها
زمانی که طول اکستروژن بر روی میز غلتک دار به اندازه مشخص شده می رسد، به کمک اره بزرگ و داغی، برش داده می شود تا از فرآیند اکستروژن جدا بشود. حرارت نقش مهمی در هر مرحله دارد و با این که خنک سازی انجام شده اما هنوز هم به صورت کامل سرد نشده است.
8- پایین آمدن دمای پروفیل ها
در این مرحله پروفیل ها به میز خنک سازی منتقل می شوند تا به دمای اتاق برسند.
9- کشیدن پروفیل ها
پیچ و تاب های ایجاد شده در پروفیل ها باید از بین برود. برای تاب گیری از دستگاه مشخصی استفاده می شود. هر کدام از پروفیل ها به وسیله دستگاه از هر دو طرف کشیده می شوند تا به طور کامل صاف و بدون تاب شوند.
10- مرحله برش نهایی
اکستروژن هایی که کاملا صاف و محکم هستند به میز اره منتقل می شوند تا مطابق با اندازه مورد نیاز برش داده شوند. در این جا ویژگی اکستروژن تولید شده طبق T4 Temper است که بعد از برش زدن می توان آن را وارد کوره پیرسازی کرد تا به T5 و T6 Temper برسند.
پروفیل های آلومینیوم اکسترود شده در انتها به چیزی نیاز دارند؟
بعد از آن که پروفیل های آلومینیومی به روش اکستروژن تولید شدند اکنون نوبت آن است طی عملیات مختلف پرداخت سطحی شوند تا به این صورت هم ظاهر زیباتری داشته باشند و هم آن که مقاومت آن ها در برابر خوردگی بالا برود. در این مرحله طی فرآیند آندایزینگ لایه اکسیدی بر روی پروفیل ها ایجاد می شود تا برای استفاده در صنایع مختلف آماده شوند.
قیمت پروفیل های آلومینیوم اکسترود شده
تعیین قیمت پروفیل آلومینیوم اکسترود شده به عوامل زیادی بستگی دارد برای اطلاع و استعلام دقیق قیمت پروفیل آلومینیوم اکسترود شده، شما می توانید با کارشناسان مجموعه درساپلاس در ارتباط باشید.