« ورق آلومینیوم »

مقدمه

امروزه با فرآیندهای پیشرفته و بروز شمش های فلزی را با روشهای مختلفی مثل نورد سرد یا گرم یا کشش و .. تحت فشار و کشش گذاشته و این شمش های فلزی را به ورق های نازک و صاف و یکنواختی تبدیل می کنند که ضخامت ورق در تمامی طول آن ثابت است، به این ورق ها که نازک و باریک و مستطیلی شکل هستند، ورق فلزی می گویند.

بسیاری از فلزات و آلیاژهای مختلف فلزی هستند که قابلیت تغییر شکل خوبی دارند و میتوان آنها را به شکل ورق در آورد و در تولیدات فلزی از آنها استفاده کرد. برخی به ورق فلزی، “صفحه فلزی” نیز می گویند و آن را با نام صفحه فلزی می شناسند.

ورق آلومینیوم

فلزاتی مثل آهن و آلومینیوم، فولاد، فولاد ضد زنگ، برنج، برنز، فولاد گالوانیزه، مس، قلع، نیکل، تیتانیوم و …  فلزات مختلفی هستند که از شمش آنها برای ساخت ورق فلزی استفاده می‌کنند. ضخامت ورق فلزی معمولاً در حدود ۲ الی ۱۵ میلیمتر می‌باشد.

در واقع می توان گفت که ورق فلزی یک ماده همه کاره است که ساخت و طراحی محصولات فلزی را متحول کرده است. از الکترونیک گرفته تا خودرو، از انواع قایق ها کشتی ها و زیر دریایی ها گرفته تا شاتل های فضایی و موشک های دوربرد و نقطه زن، ورق های فلزی در هر صنعتی راه خود را باز کرده اند.

دسته بندی ورقهای فلزی

انواع ورق را می‌توان بسته به جنس آن‌ها دسته‌بندی کرد. مثلاً ورق آلومینیوم یا ورق آهن یا ورق مس. می دانیم که هر فلزی ویژگیهای خودش را دارد؛ پس در نتیجه هر ورق فلزی نیز ویژگی های یکتای خودش را داشته و به همین دلیل کاربردی متفاوت خواهد داشت. علاوه بر جنس، روش تولید و پردازش ورق در کارخانه نیز ویژگی های خاصی به آن می‌بخشد. به‌طور مثال، خواص فیزیکی ورق گالوانیزه فولادی از ورق معمولی فولادی، متفاوت است. آگاهی از این نکته کمک بسیار زیادی در انتخاب ما برای کاربرد انواع ورق فلزی در پروژه مورد نظرمان، خواهد کرد.

پس باید به این ویژگی نیز توجه داشته باشیم که موارد استفاده از ورق فلز و کاربری آنها بسته به نوع فلز، متفاوت خواهد بود. در واقع نوع فلز هر ورق و نیازی که ما در پروژه خود داریم، تعیین می‌کند تا از کدام ورق استفاده شود. پس می توان گفت که هر صنعتی، بنا بر نیازهای خودش از نوع متفاوتی از ورق فلزی استفاده می‌کند. به‌عنوان‌مثال، ورقی که در صنعت ساختمان کاربرد دارد، لزوماً برای صنایع خودروسازی مناسب نخواهد بود.

فهرست مطالبی که در ادامه درباره ورق آلومینیوم می خوانید

ورق آلومینیوم​ چیست؟

آلومینیوم از نظر فراوانی بعد از اکسیژن دومین عنصر روی زمین است، و استخراج و استفاده از آن نیز دارای صرفه اقتصادی می باشد. آلومینیوم از آغاز قرن ۱۹ در کاربردهای مهندسی به صورت یک رقیب برای سایر فلزات در آمده است. با توجه به نیاز صنعت به مواد با خواص منحصر به فرد مثل ورق آلومینیوم و آلیاژهای آن، آلومینیوم می تواند بر روند رشد تولید و استفاده از مواد جدید به شدت تاثیرگذار باشد. اولین کاربرد اقتصادی آلومینیوم، موارد بی سابقه ای مثل قاب آینه ها، پلاک خانه ها و سینی های پذیرایی بود. وسایل آشپزی نیز همچنین جزو اولین بازارهای عمده آلومینیوم بودند.

ورق آلومینیوم که با نام صفحه آلومینیوم نیز شناخته می‎شوند، همان آلومینیوم خام اولیه هستند که تحت فشار بالا فشرده می‎شوند. ورق آلومینیوم به طور مشخص به گونه‎ای ساخته می‎شود که نازک و سبک وزن باشد و در همان حال به اندازه کافی محکم و مقاوم نیز باشد. نصب و نگهداری آنها به سادگی انجام می شود علاوه بر این، ورق آلومینیوم دارای ویژگی های منحصر به فرد و مفید دیگر است که باعث می‎شود امروزه در طیف گسترده‎ای از کاربردهای صنعتی، کشاورزی، خانگی و تولید به کار گرفته شوند.

امروزه آلومینیوم در کاربردهای گوناگون تا آنجا پیش رفته است که عملا در جای جای زندگی مدرن به طور مستقیم یا غیر مستقیم جای خود را باز کرده است. در بازار فلزات نیز آلومینیوم توانسته است تا بعد از آهن و فولاد دومین جایگاه را به دست آورد. رشد سریع صنعت آلومینیوم نیز به دلیل داشتن ویژگیهای خاص و منحصر به فرد این فلز نسبت می باشد. اخیرا توجه خاصی به آلومینیوم و دیگر فلزات کم دانسیته به عنوان مواد مهندسی برای ناوگان حمل و نقل شده است که بر کاهش مصرف سوخت تاثیرگذار خواهد بود.

یکی از ویژگیهای ممتاز ورق آلومینیوم، استحکام مخصوص آن است که به وسیله نسبت استحکام کششی به وزن تعریف می شود. اگرچه آلیاژهای آلومینیوم، استحکام کششی کمتری نسبت به یک ماده با دانسیته بالاتر مثل فولاد دارد، ولی از نظر وزنی این فلزات سبک قادر به تحمل بار بیشتری هستند.

آلومینیوم همواره فلزی محبوب در دست صنعتگران بوده است. ورق آلومینیوم پرکاربردترین فرم آلومینیوم صنعتی می باشد که دارای کاربردهای زیادی در صنایع مختلف است. این نوع ورق که در انواع بسیار متنوعی تولید می ‌شود، به ‌طور مستمر قابلیت بازیافت دارد و جالب است که حین بازیافت خاصیت ‌های خود را از دست نمی‌ دهد. از ویژگیهای دیگر ورق آلومینیوم می توان به ظاهر زیبا، سبک وزنی، قابلیت تولید بالا، خواص فیزیکی، خواص مکانیکی و مقاومت آن در برابر خوردگی اشاره کرد.

تلفن ثابت سپند فلز مهام
برای تماس با سپند فلز مهام و مشورت با کارشناسان ما روی تصویر کلیک کنید

آلومینیوم دانسیته ای برابر ۲.۷ گرم بر سانتی متر مکعب دارد که تقریبا یک سوم دانسیته فولاد ، مس یا برنج است. این فلز در بیشتر محیط ها مثل اتمسفر، آب، محیط های پتروشیمی و سیستم های شیمیایی متعدد دیگر، توانایی بالایی در برابر خوردگی از خود نشان می دهد. سطوح آلومینیومی می تواند به شدت بازتاب دهنده باشد.

انرژی تشعشعی، نور مرئی، گرمای تشعشعی و امواج الکترومغناطیسی به طور پربازده ای از سطح ورق آلومینیوم بازتاب می یابند و این خاصیت بازتابی آلومینیوم پولیش شده در بازه گسترده ای از طول موج ها؛ منجر به انتخاب این فلز برای انواع مصارف تزئینی و خاص شده است. آلومینیوم معمولا رسانش حرارتی و الکتریکی بسیار عالی از خود نشان می دهد و در وزن مساوی تقریبا دو برابر مس رسانایی دارد.

هدایت حرارتی ورق آلومینیوم در حدود ۵۰ تا ۶۰ درصد هدایت حرارتی ورق مسی است و گزینه بسیار خوبی برای ساختن مبدل های حرارتی، بخار سازها، وسایل گرما ساز برقی، لوازم آشپزخانه و سرسیلندر خودروها و رادیاتورها، می باشد. ورق آلومینیومی غیر فرومغناطیس است؛ خاصیتی که در صنایع الکتریکی و الکترونیکی حائز اهمیت می باشد. ورق آلومینیوم همچنین غیر سمی است و معمولا برای ظروف نگهدارنده غذا و نوشیدنی ها مورد استفاده قرار می گیرد.  آلومینیوم را می توان با صافی سطح متنوعی تولید کرد. در حالت صیقلی عادی ظاهر جذابی دارد. عملا آلومینیوم می تواند هر رنگ یا بافتی را به خود بگیرد.

بعضی از آلیاژهای آلومینیوم از نظر استحکام از فولادهای سازه ای نیز پیشی گرفته اند. اگرچه آلومینیوم خالص و آلیاژهای خاص آن به خاطر استحکام و سختی به شدت کمی که دارند مورد توجه قرار می گیرند استحکام مکانیکی آلومینیوم را می توان با ریز کردن دانه، کار سرد و عناصر آلیاژی افزایش داد که دو فرآیند آخر مقاومت خوردگی را کاهش می دهند.

همانطور که در بالا توضیح دادیم ورق آلومینیوم ورق نازک و مستطیلی شکل است که از فرآیند پردازش روی شمش آلومینیوم یا بیلت آلومینیوم به دست می آید. ورق آلومینیوم به نسبت وزن کم خود از استحکام خوبی برخوردار است و در برابر خوردگی طبیعی، مقاومت بسیار زیادی دارد. که این ویژگی ها ورق آلومینیوم را به یک ورق دوست داشتنی در بخش‌های تولیدی تبدیل کرده است که بسیاری از نیازهای کاربردی را برآورده می‌کند.

ورق آلومینیوم گروه ۱۱۰۰ مقاومت بسیار زیادی در برابر خوردگی داشته و همچنین هدایت حرارتی و الکتریکی بالایی را ارائه می دهد. به همین خاطر، اغلب در خطوط انتقال یا شبکه برق یافت می شود. یا مثلاً ورق آلومینیوم گروه ۳۰۰۳ به دلیل استحکام خوب آن، آلیاژی است که در مصارف عمومی هواداران بسیاری دارد و بیشتر در تولیداتی که به مبادلات حرارتی نیاز دارند، مانند ظروف پخت و پز استفاده می شود.

ورق آلومینیوم ۵۰۵۲ پرکاربردترین ورق آلومینیوم است چرا که همزمان با داشتن آلیاژهای قوی‌تر و استحکام بسیار بالا، در شکل‌پذیری، جوش‌پذیری و مقاومت در برابر خوردگی نیز شناخته شده است و داشتن همزمان این ویژگی ها باعث شده تا ورق آلومینیوم ۵۰۵۲ جایگاه ویژه ای در بین ورق های فلزی، برای خود دست و پا کند. ورق آلومینیوم ۶۰۶۱ یک آلیاژ ساختاری جامد است که بیشتر در اکستروژن ها یا قطعاتی که نیازمند استحکام بالا هستند به کار میرود.  مانند قاب های کامیون و بدنه زیر دریایی ها

مراحل ساخت ورق آلومینیوم

ورق آلومینیوم از شمش  خام آلومینیومی و بیلت آلومینومی با سه روش زیر ساخته می شود.

  1. نورد گرم
  2. نورد سرد
  3. ریخته گری

و در پایان به منظور تکمیل فرایند، مراحل تکمیلی نیز بر روی آن اعمال می‌شود. که در ادامه به توضیح آن می پردازیم.

شمش آلومینیوم

فرآیند نورد آلومینیوم

نورد آلومینیوم (به انگلیسی: Rolling)(به فرانسوی: Laminage) روشی برای شکل دهی مواد دارای قابلیت شکل گرفتن یا موم رسانی است.در فرایند نورد ساده، فلز از بین دو غلتک عبور می‌کند که در جهت مخالف می‌چرخند، فاصله بین غلتک‌ها تا حدودی کمتر از ضخامت فلز ورودی است. از آنجا که غلتک‌ها سرعت سطحی بیشتری از سرعت فلز ورودی دارند، اصطکاک در امتداد خط تماس باعث حرکت فلز به جلو می‌شود. در واقع چون سرعت چرخش غلتکها بیشتر است، غلتک ها آلومینیوم را می کشند و همزمان فشار هم می دهند.

سپس فلز برای جبران کاهش ضخامت یا سطح مقطع، فشرده شده و طول آن افزایش می‌یابد. البته باید توجه داشت که این فرآیند در چند مرحله انجام می شود و در هر مرحله فاصله بین غلتک ها کمتر شده تا به ضخامت دلخواه خود برای ورق آلومینیوم برسیم. مقدار تغییر شکل قابل دستیابی در یک بار گذشتن آلومینیوم از بین یک جفت غلتک، به شرایط اصطکاک در طول خط اتصال بستگی دارد.

در صورتی که ضخامت فلز خیلی بیشتر از فاصله دو غلتک باشد و بار زیادی در یک پاس اعمال شود، غلتک‌ها نمی‌توانند مواد را پیش ببرند و به راحتی از سطح آن عبور می‌کنند، بدون اینکه فلز نازک تر شود. اگر بار خیلی کمی اعمال شود، عملیات موفقیت‌آمیز خواهد بود، اما برای داشتن یک ورق خوب باید تعداد دفعاتی که فلز از بین غلتک ها می گذرد را  داد که این افزایش دفعات مورد نیاز تولید یک قطعه معین، هزینه تولید را افزایش خواهد داد.

ورق آلومینیوم فرآیند نورد

انواع نورد ورق آلومینیوم

نورد به دو شکل نورد گرم و نور سرد انجام می‌شود و این مرحله یکی از مهم‌ترین مراحل در تولید ورق‌های فلزی می‌باشد. 

نورد گرم (Hot Rolling): فلز در دمای بالا تغییر شکل می‌دهد و به ضخامت‌های مختلف تبدیل می‌شود.

نورد سرد (Cold Rolling): برای تولید ورق‌های با ضخامت کمتر و سطح صاف‌تر استفاده می‌شود. از مزایای این روش می‌توان به استحکام بیشتر و کیفیت بالای سطح اشاره نمود.

نورد گرم(Hot rolling)

یک فرایند فلزکاری است در دمایی بالاتر از دمای تبلور مجدد ماده رخ می دهد. دمایی تبلور مجدد یک فلز دمای بحرانی است که مولکول های فلز در این دما جنبش بیشتری پیدا کرده اند تا آنجا که می توانند تغییر جهت داده و در ساختاری منظم قرار بگیرند. دانستیم که دانه های فلز در حین فرایند نورد دچار تغییر شکل شده، و موجب کاهش انعطاف فلز می شوند.

در اینجاست که گرما در فرآیند نورد گرم، به مولکول های فلز، فرصت کافی برای جنبش و تغییر شکل داده و این مولکول ها دوباره تبلور مجدد می یابند و این اتفاق از سخت شدن فلز جلوگیری می کند. ماده اولیه مورد استفاده در این فرایند معمولاً قطعات بزرگ فلزی  از جمله محصولات نیمه تمام شده ریخته گری می باشد ؛ مانند شمش، اسلب و بیلت. خروجی فرآیند نورد گرم ورق های فلزی است که البته چندان نازک نیستند و سطح نسبتاً ناصافی هم دارند.

نورد سرد (Cold Rolling)

محصولی که از خط نورد گرم خارج می‌شود، کیفیت سطح چندان مطلوبی ندارد. برای یکنواخت کردن ساختار سطح و رسیدن به ضخامت نهایی،  ورق در این مرحله مجددا نورد می‌شود. از آنجا که این فرایند در دمایی به مراتب کمتر اتفاق می‌افتد، به نورد سرد شهرت دارد. نورد سرد فلز در دمایی پایین تر از دمای تبلور مجدد (معمولاً در دمای اتاق) اتفاق می‌افتد که استحکام قطعه را از طریق سخت گردانی کرنشی تا ۲۰% افزایش می‌دهد.

همچنین پرداخت سطح را بهبود می بخشد و تحمل آن بیشتر می شود.معمولاً محصولات نورد سرد شامل ورق، تسمه، میله و میلگرد است.این محصولات معمولا کوچکتر از محصولاتی هستند که نورد گرم می شوند.به دلیل اندازه کوچکتر قطعات کار و استحکام بیشتر آنها در مقایسه با نورد گرم، دستگاه های نورد چهار غلطکه و یا خوشه ای استفاده می شود. نورد سرد نمی تواند ضخامت قطعه کار را به اندازه نورد گرم در یک مرحله نورد کردن کاهش دهد. لذا باید این مرحله را چند بار انجامداد تا به ضخامت دلخواه خود برسیم. هر چند که نورد سرد فرآیندی سخت، زمان بر و هزینه بر یه نظر می رسد، اما باید توجه داشت که کار روی آلومینیوم در دمای پایین باعث استحکام بیشتر ورق تولید شده خواهد بود.

مراحل نورد ورق آلومینیوم

برای اینکه فرآیند نورد به خوبی انجام شود و ما بتوانیم در خروجی کار، ورق آلومینیوم خوب و قابل قبولی داشته باشیم باید مراحل زیر را به دقت انجام داد.

  • پیش گرم کردن
  • نورد گرم
  • کنترل دما در فرآیند نورد گرم
  • نورد سرد
  • فرآیند تکمیلی
نورد گرم آلومینیوم
پیش گرم کردن

ماده اولیه تولید ورق یعنی اسلب‌های آلومینیومی در دمای اتاق قابلیت شکل‌دهی ندارند. به همین خاطر برای افزایش شکل‌پذیری باید اسلب اولیه را حرارت داد. برای این کار اسلب آلومینیومی متناسب با ابعاد کوره برش داده شده و سپس داخل محفظه کوره قرار می‌گیرد. پس از رسیدن به دمای مشخص، ماده اولیه از کوره خارج شده و به سمت خط نورد هدایت می‌شود.

نورد گرم

شمش برافروخته آلومینیوم با عبور از غلتک‌های سنگین، تحت نیروی فشاری، کاهش ضخامت می‌دهد. در واقع ضخامت اسلب‌های آلومینیومی پس از هر مرحله نورد، کاهش پیدا کرده و به طول آن اضافه می‌شود. نورد گرم ورق آلومینیوم در دو مرحله کلی اجرا می‌گردد: نورد رفت و برگشتی و نورد نهایی. در مرحله اول با حرکت رفت و برگشتی اسلب گداخته با نورد چهار غلطکه، بیشترین کاهش ضخامت را خواهد داشت. در ادامه در بخش دوم نورد ورق آلومینیوم از چندین ردیف غلتک عبور می‌کند.

کنترل دما در فرآیند نورد گرم

در این فرایند مانند تمام فرایندهای گرم دیگر، برای موفقیت نیاز به کنترل دمای مناسب داریم. بیلت آلومینیوم اولیه باید حرارت داده شده تا به یک دمای یکنواخت برسد. اگر این توزیع دما در طول قطعه یکنواخت نباشد، نورد قطعه یکنواخت نخواهد بود. فرض کنید قطعه ای قرار است جهت نورد، گرم شود. اگر زمان نگهداری در کوره کم باشد، فقط سطح بیلت گرم شده و مغز آن دمای پایین تری دارد در این زمان است که در طی فرآیند نورد گرم به جای حرکت و تغییر شکل قسمت‌های داخلی، سطح خارجی گرم تر تغییر شکل خواهد داد.

برعکس، اگر قطعه ای که به صورت یکنواخت گرم شده است، در بیرون از کوره یا پس از عملیات‌های دیگر خنک شود، دمای فلز اولیه ما یکنواخت نخواهد بود، یعنی سطح خارجی بیلت آلومینیوم خنک شده ولی مغز آن هنوز گرم است. با انجام نورد این بیلت آلومینیوم در این حالت، سطوح خارجی خنک تر در مقابل تغییر شکل مقاومت کرده و باعث ایجاد عیوبی از قبیل ترک خوردگی یا پاره شدگی قطعه می‌شوند.

نورد سرد

در این مرحله محصول آلومینیومی خروجی از فرآیند نورد گرم را دوباره در چند مرحله از بین غلتکها می گذرانند و در هر مرحله فاصله بین غلتکها کاهش می یابد. غلتکها از بالا و پایین نیرو وارد می کنند. این کار را تا زمانی که ورق آلومینیومی به ضخامت مورد نظر برسد ادامه می دهند. انجمن آلومینیوم (Aluminum Association) بسته به ضخامت نهایی ورق آلومینیوم، این ورق ها را دسته بندی کرده است.

فرایند تکمیلی

برای تکمیل تولید ورق، پس از نورد، عملیات حرارتی، موج گیری، پرداخت سطحی و برشکاری انجام می‌شود. ورقی که از خط نورد خارج شده، ممکن است دچار خمیدگی‌هایی گردد. با استفاده از عملیات موج گیری این عیب برطرف خواهد شد. از طرفی خریداران ورق آلومینیوم اغلب به دنبال کالایی با استحکام بالا هستند. به این منظور ورق تولیدی تا دمای بالا درون کوره حرارت دیده و سپس داخل همان کوره سرد می‌شود. طی این عملیات حرارتی که به آنیلینگ شهرت دارد، استحکام ورق افزایش پیدا می‌کند.

هر گونه عملیات شیمیایی یا مکانیکی سطح مورد نیاز در آخرین مرحله اعمال خواهد شد. این پرداخت ها رنگ یا پرداخت محصولات را تغییر می دهد، خواصی مانند مقاومت در برابر خوردگی را بهبود می بخشد یا سطح محصول را بافت می دهد. نمونه هایی از پرداخت ها شامل آندایزینگ و رنگ پودری الکترواستاتیک است. اگر به ورق با عرض کمتر نیاز باشد در این مرحله برشکاری انجام می‌شود. پس از سنجش کیفیت ورق، به صورت رول و یا شیت‌های برش خورده به انبار ارسال می‌گردد.

ورق آلومینیوم نورد شده ، یعنی صفحه ، ورق و فویل ، تقریباً ۵۰٪ از کل آلیاژهای آلومینیوم مورد استفاده را تشکیل می دهند. در آمریکای شمالی ، صنعت بسته بندی بیشتر ورق آلومینیوم و فویل را برای تولید قوطی های نوشیدنی ، ظروف فویل و بسته بندی فویل مصرف می کند.

روش ریخته‌گری مداوم

در این روش شمش آلومینیوم یا ضایعات آلومینیوم را از طریق کوره حرارت می دهند، تا آلومینیوم داخل بوته ذوب شده و کاملاً به حالت مایع و سیال در آید. سپس در مرحله دوم این آلومینیوم مذاب را روی سطح صاف و یکنواختی که توسط ماسه زیر سازی شده است، می ریزند.

آلومینیوم ذوب شده روی این سطح پخش شده و سپس با کشیدن یک کاردک روی آلومینیوم مذاب، سطح صاف و یکنواختی را ایجاد می کنند که در سراسر کار ضخامت یکنواختی داشته باشیم. و پس از سرد شدن، خروجی کار ورق آلومینیومی با ابعاد میز کار و ضخامت دلخواه ما خواهد بود.

ورق آلومینیوم ریخته گری

در روش های پیشرفته تر که مکانیزه تر است آلومینیوم را روی سطح نقاله متحرکی می ریزند همینطور که نقاله حرکت می کند با عملیات خنک کردن ورق مذاب آن را سرد کرده و پس از سرد شدن ورق تولیدی نهایی را که دارای طول بسیار زیادی خواهد بود، به صورت رول به هم پیچیده و راهی بازار می کنند.

مزایای ریخته گری ورق آلومینیوم
  1. سرعت تولید بالا: روش ریخته‌گری مداوم یکی از سریع‌ترین روش‌ها برای تولید ورق آلومینیوم است و برای تولید انبوه مناسب است.
  2. کاهش ضایعات: این روش به دلیل پیوسته بودن فرآیند، میزان ضایعات را کاهش می‌دهد و بهره‌وری مواد را افزایش می‌دهد.
معایب ریخته گری ورق آلومینیوم
  1. کیفیت سطح پایین‌تر: به دلیل سرعت بالای تولید، کیفیت سطح ورق‌های تولید شده به این روش ممکن است پایین‌تر باشد و نیاز به فرآیندهای تکمیلی داشته باشد.
  2. محدودیت در آلیاژها: برخی از آلیاژهای آلومینیوم ممکن است برای ریخته‌گری مداوم مناسب نباشند و نیاز به روش‌های دیگر داشته باشند.
  3. آلودگی اکسیژنی: همان طور که می دانید، فرایند اکسیداسیون در دمای ذوب فلز به سرعت اتفاق می افتد. همچنین در این دما امکان ورود گازها، ذرات خاکستر یا آخال های نامحلول وجود دارند.

کاربردهای ورق آلومینیوم

ورق آلومینیوم به عنوان یکی از کلیدی ترین مواد اولیه در تولید قطعات فلزی، در بسیاری از صنایع و بخش‌های مختلف کاربردهای گسترده‌ای دارد که در زیر به برخی از آنها می پردازیم:

خودروسازی

افزایش گازهای گلخانه‌ای به خاطر مصرف سوخت‌های فسیلی اهمیت استفاده از آلومینیوم در خودروها را بیش از پیش افزایش می‌دهد. کاربرد آلومینیوم در بدنه خودرو، وزن نهایی آن را به میزان چشمگیری کاهش می‌دهد و به کاهش ۱۰ درصدی وزن خودرو و بهبود ۷ درصدی کارایی سوخت منجر می‌شود. بنابراین، تصمیم خودروسازان برای کاربرد آلومینیوم می‌تواند رقابت میان آلومینیوم و فولاد در خودروسازی را بیش از گذشته افزایش دهد.

آمریکای شمالی در راستای ساخت خودروهای سبک، از ورق‌های آلومینیومی در ساخت بدنه، در ها، صندوق عقب و… استفاده کند. با اجرای این تصمیم، پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۲۵، هجده درصد از بدنه خودرو ها به طور کامل از آلومینیوم ساخته شود.

آلومینیوم در خودروسازی ایران نیز استفاده می‌شود، اما نه در بدنه خودرو، بلکه در ساخت قطعات خودرو به کار برده می‌شود. استفاده از آلومینیوم در صنعت خودروسازی بستگی به طراحی خودرو دارد. در نتیجه، خودروهایی که در گذشته در ساخت بدنه آن‌ها از فولاد استفاده شده است، امروزه نمی‌توانند از آلومینیوم در ساخت بدنه استفاده کنند، زیرا فناوری ساخت آن‌ها براساس استفاده از فولاد طراحی شده است.

هرچند استفاده از ورق آلومینیوم منجر به سبک شدن وزن خودرو می‌شود، اما نباید فراموش کرد که قیمت این فلز نسبت به فولاد گران‌تر بوده و در نهایت باعث افزایش قیمت تمام شده می‌شود. در نتیجه همچنان تقاضا برای فولاد در ساخت خودرو وجود خواهد داشت.

در حال حاضر در ساخت یک خودرو در ایران، ۱۰۰ کیلوگرم آلومینیوم و بین ۵۰۰ تا ۷۰۰ کیلوگرم فولاد استفاده می‌شود. این آمار نشان می‌دهد که همچنان شانس فعالان صنعت فولاد برای تصاحب این بازار بیشتر از فعالان آلومینیومی است. با توجه به فراوانی ذخایر سنگ آهن نسبت به بوکسیت و همچنین برنامه افزایش تولید فولاد، به نظر می‌رسد احتمال پیروزی آلومینیوم در این بازار کمتر از فولاد باشد.

ورق‌های آلومینیومی به دلیل وزن سبک و استحکام بالا، در تولید قطعات مختلف خودروها کاربرد دارند. استفاده از آلومینیوم در خودروسازی به کاهش وزن خودرو و در نتیجه بهبود مصرف سوخت و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای کمک می‌کند. از جمله قطعاتی که از ورق‌های آلومینیومی ساخته می‌شوند، می‌توان به بدنه خودرو، درب‌ها، کاپوت و قطعات داخلی خودرو اشاره کرد.

هوافضا

ورق‌ آلومینیوم در صنعت هوافضا نیز به طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد و در این صنعت نیز با سربلندی جایگاه بالایی را دارد. به دلیل نسبت استحکام به وزن بالا، این ورق‌ها برای ساخت بخش‌های مختلف هواپیماها، ماهواره‌ها و قطعات فضایی بسیار مناسب هستند. از آلومینیوم در تولید بال‌ها، بدنه هواپیما و دیگر بخش‌های حساس که نیاز به مقاومت و سبک بودن دارند، استفاده می‌شود.خیلی از قطعات مانند، بدنه هواپیماها، ماهواره‌ها و راکت‌های فضایی از آلومینیوم ساخته می‌شوند. امروزه حتی مخزن سوخت فضاپیما را هم با ورق آلومینیوم می سازند.

بسته‌بندی

در بسته‌بندی نیز رد پای ورق آلومینیوم دیده می شود. فویل‌های آلومینیومی به‌طور گسترده‌ای برای بسته‌بندی مواد غذایی و نوشیدنی‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. بسته‌بندی‌های آلومینیومی در برابر رطوبت، نور و آلودگی های محیطی، بسیار مقاوم بوده و در بسته‌بندی‌های محصولات غذایی استفاده می‌شوند.

ساختمان‌سازی

صنعت ساختمان‌ نیز امروزه از ورق آلومینیوم سود فراوانی می برد و خیلی از نمای ساختمان‌ها، درب‌ها، پنجره‌ها و سقف‌ها، آلومینیومی است. سبکی، مقاومت در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی، قابلیت بازیافت آلومینیوم چشم انداز بزرگی در ساختمان سازی برای کاربرد آلومینیوم گسترده است. پوشش بیرونی دیوارها، ناودان ‌ها، ساخت سقف و سایه‌ بان و نیز ساخت گاراژ همه و همه کاربرد این فلز در ساختمان را به ما نشان می دهد.این ورق‌ها به دلیل قابلیت خمکاری بالا و تحمل فشار، در تولید درب‌ها، پنجره‌ها و نماهای ساختمان‌ها استفاده می‌شوند.

صنایع نظامی

ورق آلومینیوم به دلیل استحکام زیاد در برابر تنش زیاد و سنگین، در ساخت لایه زرهی ادوات جنگی کاربرد دارد. آزمایش ها نشان داده است که زره‌ های آلومینیومی در نفربرهای زرهی نظامی می‌ توانند شلیک با سلاح های کالیبر ۵۰ میلیمتر را منحرف کنند و جلو نفوذ آن به درون زره پوش را بگیرند در حالی ‌که بقیه متریال ‌ها در برابر این شلیک سوراخ می‌ شوند! همچنین به دلیل مقاومت زیاد آلومینیوم در برابر خوردگی این ورق در ساخت قایق های جنگی نیز به کار گرفته می ‌شود.

لوازم خانگی

این بار که وارد آشپزخانه شدید کمی با دقت به اطراف نگاه کنید. واقعیت این است که آلومینیوم و برساخته های آن در جای جای آشپزخانه های ما جا خوش کرده اند. ورق آلومینیوم به جهت سبک بودن و زیبایی و همچنین تبادل حرارتی بسیار خوبی که دارد در تمام لوازم خانگی از قابلمه و فر و اجاق خوراک پزی گرفته تا جاروبرقی و رخت آویز و ماشین های لباسشویی و … در تمام لوازم خانگی بکار می رود.

داروسازی

عنصر آلومینیوم در بسیاری از داروهای امروز نقش بسیار مهمی بازی می کند. تقریباً تمامی داروهای ما از آلومینیوم و ترکیبات آن، چه در خود دارو و یا چه در بسته بندی آن ها، استفاده می کنند. وقتی یک ورق قرص سرماخوردگی ساده را از داروخانه تهیه می کنیم کاربرد آلومینیوم در بسته بندی این قرص کاملاً به چشم می آید.

صنایع الکتریکی و الکترونیکی

ورق‌ آلومینیوم رسانای الکتریکی و حرارتی بسیار خوبی است و به دلیل هدایت الکتریکی خوب، در صنایع الکتریکی و الکترونیکی نیز کاربرد دارند. از این ورق‌ها برای ساخت قطعاتی مانند هیت سینک‌ها، پوشش‌های حفاظتی کابل‌ها و محفظه‌های الکترونیکی استفاده می‌شود.

سایر کاربردها

علاوه بر صنایع فوق، ورق‌های آلومینیومی در صنایع دریایی، تولید ظروف آشپزخانه، و حتی در هنر و دکوراسیون نیز کاربرد دارند. در صنایع دریایی، از ورق‌های آلومینیومی برای ساخت کشتی‌ها و قایق‌ها استفاده می‌شود. در تولید ظروف آشپزخانه، این ورق‌ها به دلیل مقاومت در برابر حرارت و سبک بودن، بسیار محبوب هستند.

مهمترین ویژگی های ورق آلومینیوم

  • وزن سبک
  • قیمت مناسب
  • شکل پذیری بسیار بالا
  • قابلیت انعطاف
  • سطح براق، صاف و یکدست
  • مقاومت در برابر خوردگی و زنگ زدگی

انواع ورق آلومینیوم

همانطور که در بخش معرفی آلیاژهای آلومینیوم گفتیم، هنگام استخراج آلومینیوم در کارخانه، عناصر دیگری به آن می افزایند تا ویژگیهای آلومینیوم بهتر و کاربردی تر شود. طیف گسترده‎ای از انواع و اندازه ورقهای آلومینیوم، صفحه و فویل در سراسر جهان فروخته می‎شود. انتخاب مناسب برای یک کار خاص کاملاً به درجه انعطاف پذیری مورد نیاز برای انجام عملکرد مورد نظر ورق بستگی دارد.

لازم است بدانید که شما هنگام خرید ورق آلومینیوم، با انواع متفاوتی از این ورق روبرو می ‌شوید که هر کدام از آنها، ورقی هستند که از آلیاژ مخصوصی ساخته شده اند. پس خوب است تا با آن‌ ها آشنا شوید تا هنگام خرید ورق آلومینیوم، بتوانید بهترین گزینه را برای کاربرد خودتان انتخاب کنید. در ادامه به معرفی چند نوع ورق آلومینیوم می ‌پردازیم:

ورق آلومینیوم ۱۰۰۰

در بین انواع ورق ‌های تجاری آلومینیوم این ورق از همه خالص ‌تر است. در هر یک از انواع ورق ۱۰۰۰ حداقل ۹۹ درصد آلومینیوم خالص به‌ کار رفته است و به همین دلیل قدرت مقاومت بسیار بالایی دارند که متمایز از سایر انواع ورق آلومینیوم است. مدل ۱۰۵۰ این خانواده، رایج ‌ترین ورق در بریتانیا است. مدل 1050H14 به ‌شدت قابلیت مفتول شدن دارد و به همین خاطر معمولا در اموری که نیازی به خمش برای درست کردن شکل مشخصی است استفاده می ‌شود.

ورق آلومینیوم ۲۰۲۴

این آلیاژ در مقایسه با سایر آلیاژهای آلومینیوم از همه بیشتر در صنعت هوافضا استفاده می‌ شود. این ورق دارای قدرتی قابل ‌قبول و مقاومت زیاد در برابر فرسودگی است. همچنین قابلیت ماشین ‌کاری و ساختار بلوری این ورق آلومینیوم خوب است. این نوع ورق برای ساخت اجزا و اتصالات دقیق یک گزینه عالی محسوب می‌ شود مانند اتصالات فضاپیما، اجزای کامپیوتری و زبانه درب.

ورق آلومینیوم ۳۰۰۳

این آلیاژ آلومینیوم از همه بیشتر مورد استفاده است. قابلیت کار با آن و مقاومتش در برابر خوردگی عالی است و در پرداخت نهایی مانند لمینت کردن یا اندیزه کردن به ‌خوبی واکنش نشان می‌ دهد. این نوع ورق آلومینیوم نوعا جهت مخازن فشار، درب ‌های گاراژ، ابزار معماران و… استفاده می ‌شود.

ورق آلومینیوم ۵۰۰۰

منیزیوم از اجزا اصلی در ساخت این گروه به شمار می رود. این خانواده مقاومت زیادی در برابر خوردگی بر اثر آب‌ شور دارد و به همین علت به آن مدل دریایی هم گفته می ‌شود. در ادامه به چند آلیاژ از این گروه می پردازیم:

ورق آلومینیوم ۵۰۵۲

این آلیاژ مشابه آلیاژ ۳۰۰۳ است اما مقاومت آن در برابر خوردگی و نیز استحکام آن بیشتر است. این نوع ورق نوعا در ساخت ظروف پخت ‌و پز، جعبه ‌های پست و نرده سازی استفاده می ‌شود.

ورق آلومینیوم ۵۰۸۳

در بین آلیاژهای آلومینیوم از همه محکم ‌تر به ‌شمار می رود البته به استحکام ۶۰۸۲ نمی ‌رسد.

ورق آلومینیوم ۵۷۵۴

آلیاژی با قدرت متوسط است. اگر بخواهیم مقایسه کنیم به قدرت ۶۰۸۲ و ۵۰۸۳ نمی ‌رسد اما این نوع از مدل ۵۲۵۱ قوی ‌تر است .

ورق آلومینیوم ۶۰۰۰

در آلیاژ این دسته ورق‌ ها دو عنصر منیزیوم و سیلیکون بکار رفته است پس ورق آلومینیوم ۶۰۰۰ را به اسم نوع سیلیکون و منیزیوم نیز می ‌شناسند. این گروه ورق ‌های آلومینیومی در ساخت کانال ‌ها، تیرهای صاف و گرد مورد استفاده قرار می گیرد. در زیر به ۳ عضو این خانواده می پردازیم.

نماینده گروه آلومینیوم ۶۰۰۰، ورق آلومینیوم ۶۰۶۱ است. ماده اصلی این ورق آلومینیومی شامل عناصر منیزیم و سیلیسیم است. ترکیب این دو ماده در ورق آلومینیوم، آن را مقاوم‎تر می‎کند و باعث تولید آلیاژهای کاربردی‎تر می‎شود. این ورق آلومینیوم قدرت متوسط دارد. این ورق مقاومت بسیار زیادی در برابر خوردگی از خود نشان داده و درجه‌ های حرارت بالا را نیز به خوبی تحمل می کند، پس توانایی زیادی در جوش‌ کاری و لحیم ‌کاری دارد.

کاربردهای عمده آن در اتصالات لوله ‌ها و اجزای پل ‌ها است. خوب است بدانید که ورق آلومینیوم ۶۰۸۲ نزدیک ‌ترین و شبیه ترین برای این مدل بوده و تفاوت این دو خیلی اندک است. اما در مقایسه با ورق آلومینیوم ۲۰۲۴ و ورق آلومینیوم ۷۰۷۵ استحکام کمتری دارد. چه چیزی آلومینیوم ۶۰۶۱ را این‎قدر همه کاره می‎کند؟ عناصر آلیاژی اصلی ۶۰۶۱ باعث می‎شود این ورق، در برابر خوردگی، تنش و ترک بسیار مقاوم باشد، همچنین به این معنی است که دارای درجه شکل پذیری و جوش پذیری خوبی است.

این ورق به راحتی روکش می‎شود و قابلیت پردازش خوبی دارد. آلومینیوم ۶۰۶۱ در برابر خوردگی مقاوم است و در ماشین‎کاری قابل استفاده است و از آن به عنوان پرکاربردترین درجه آلومینیوم یاد می‎شود. آلومینیوم ۶۰۶۱ قابل استفاده با حرارت است، در مقابل ترک خوردگی در اثر فشار مقاومت می‌کند، اما در شکل پذیری محدودیت دارد.ورق آلومینیوم ۶۰۶۱ را می‎توان در پردازش قطعات هواپیما، قطعات دوربین، قطعات کشتی، سخت افزار، لوازم الکترونیکی و اتصالات، سوپاپ‎ها و قطعات سوپاپ و … استفاده کرد. به طور کلی می توان گفت که ورق آلومینیوم ۶۰۶۱ همه کاره ترین ورق آلومینیومی است که ساخته شده است. آلومینیوم ۶۰۶۱، آلیاژ انتخابی برای کاربردهای همه ‎منظوره است.

این ورق یکی از قوی‎ترین ورق های آلومینیوم است. ورق ۷۰۷۵ یک آلیاژ آلومینیوم است که در ساخت آن، عنصر روی، به همراه مقادیر کمی منیزیم و مس و کروم به کار رفته است. این آلیاژ در اثر رسوب سخت می‎شود. آلیاژ آلومینیوم ۷۰۷۵ را می‌توان با استفاده از فرآیندی به نام عملیات حرارتی تقویت کرد. استحکام بالای آلومینیوم ۷۰۷۵ و چگالی کم آن، این ماده را برای کاربردهایی مانند قطعات هواپیما، قطعات موشک و سایر کاربردهای دفاعی، یا قطعاتی که در معرض سایش شدید قرار دارند، مثل شیر آلات و چرخ دنده، مناسب می کند.

آلومینیوم ۷۰۷۵ نسبت به سایر آلیاژها ، مقاومت کمتری در برابر خوردگی دارد اما در عوض استحکام این ورق بسیار زیاد و قابل ‌مقایسه با بسیاری از ورق ‌های فولادی است. هزینه این ورق نسبتا زیاد بوده و به همین خاطر زمانی استفاده می‌ شود که مدل‌ های ارزان ‌تر مناسب پروژه مورد نظر نباشند.

ورق آلومینیوم آلوم اولد

ورق آلومینیوم آلوم اولد (Alumold) یک ورق منحصر به ‌فرد بوده که به ‌طور موفقیت ‌آمیزی جایگزین استیل مدل P-20 در بسیاری از کاربردها شده است. این نوع ورق رسانایی گرمایی بهتری دارد. به ‌علاوه ثبات ابعادی آن نیز از دیگر ویژگی‌ های این ورق آلومینیومی می باشد.

به‌طور ساده، ورق آلومینیوم اراک از نورد مواد آلومینیوم تحت فشار شدید ساخته می شود و چون اولین نمونه های آن در کارخانجات تولید ورق آلومینیوم اراک بود به این نام شهرت یافته است. در واقع این ورق هم آلیاز خاصی از آلومینیوم است که بازار این نام تجاری را برای آن برگزیده است. ورق‎های آلومینیوم اراک سبک وزن هستند و به اندازه کافی قوی هستند که برای طیف گسترده‎ای از کاربردها مورد استفاده قرار بگیرند. تطبیق پذیری فوق العاده صفحات آلومینیوم اراک با سهولت نصب و نگهداری آن باعث شده است تا ورق آلومینیوم  اراک از محبوب‎ترین ورق‎های فلزی در بازار ایران باشد.

نتیجه گیری

در این مقاله با ورق آلومینیوم و نحوه ساخت آن آشنا شدیم و در ادامه همچنین انواع ورق آلومینیوم را توضیح دادیم. حتماٌ دریافته ‌اید که تنوع ورق‌ های آلومینیوم بسیار زیاد بوده و هر نوع دارای ویژگی‌ های خاص خود است. پس لازم است برای انتخاب ورق مناسب در اجرای پروژه خود با متخصصان این حوزه مشورت نمایید تا بهترین انتخاب را داشته باشید. با مشورت با کارشناسان سپند فلز مهام می توانید بهترین و مناسبترین نوع ورق آلومینیوم را انتخاب کنید. لطفا نظرات و پیشنهادات خود را با ما در میان بگذارید.

سوالات متداول درباره ورق آلومینیوم

طول عمر ورق آلومینیوم بسیار بالا است، یعنی اگر نوع آلیاژ درستی با ضخامت مناسب انتخاب کنیم و شرایط محیطی تاثیرگذار روی آن را کنترل کنیم می توان چند دهه از آلومینیوم استفاده کرد.

در انتخاب ورق آلومینیوم مناسب باید نکاتی مانند کاربرد عمومی آن ورق در صنعت، مقدار نیروی وارده به ورق آلومینیوم در پروژه خود، شرایط محیطی و استانداردهای مورد نظر را در نظر گرفت. برای انتخاب دقیق بهتر است از طریق صفحه تماس با ما با کارشناسان سپند فلز مهام تماس بگیرید.

کارخانه های تولید ورق های آلومینیومی این ورق ها را با ابعاد و اندازه های متفاوتی به بازار ارائه می دهند. همچنین هر کدام از این ابعاد با ضخامت های متنوعی نیز وجود دارد. لکن کوچکترین اندازه استاندارد برای این ورق ۶۰۰*۲۰۰۰ میلیمتر و بزرگترین اندازه آن ۲۰۰۰*۷۲۰۰ میلیمتر است و هر کدام از این ابعاد در ضخامت ۰.۳ میلیمتر تا ۱۰.۵ میلیمتر می باشد.

خرید ورق آلومینیوم

2 دیدگاه دربارهٔ «ورق آلومینیوم»

  1. علی محمد خدابنده

    سلام
    برای آگاهی های خوبی که درباره ورق آلومینیوم ارائه دادید ممنون وسپاسگزارم.

  2. بازتاب: معرفی 3 روش عملیات حرارت آلومینیوم - شرکت سپند فلز مهام

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Scroll to Top