آلومینیوم به عنوان یکی از پرکاربردترین فلزات صنعتی شناخته میشود. وزن کم، مقاومت بالا در برابر خوردگی، قابلیت بازیافت بالا و انعطافپذیری در شکلدهی باعث شده در صنایع مختلفی مثل ساختمانسازی، خودروسازی، صنایع نفت و گاز و تجهیزات پزشکی، سیستمهای انتقال حرارت و حتی صنایع خانگی هم از لولههای آلومینیومی استفاده کنند. لولههای آلومینیومی از پرکاربردترین مقاطع هستند. یکی از رایجترین و بهترین روشهای تولید لوله آلومینیوم رشو اکستروژن است. روشی که امکان تولید مقاطع یکنواخت، دقیق و با تنوع هندسی بالا را فراهم میکند. آشنایی با فرآیند اکستروژن و نقش آن در تولید لوله آلومینیومی برای مهندسانی که قصد خرید لوله آلومینیوم دارند اهمیت زیادی دارد. در ادامه این مقاله با ما همراه باشید تا با زیر و بم تولید لوله آلومینیوم به روش اکستروژن بیشتر آشنا شویم.
برای خرید لوله آلومینیوم در آلیاژهای مختلف حتما به سایت آلوم ارس مراجعه کنید یا با شمارههای ما تماس بگیرید. ۰۹۱۲۵۲۸۶۴۵۹ – ۰۲۱۶۶۸۰۶۷۷۸ – ۰۲۱۶۶۳۹۱۵۲۳
منظور از اکستروژن چیست
اکستروژن کلی به فرآیندی گفته میشود که در آن یک ماده فلزی را با فشار زیاد از قالبهای مخصوص عبور میدهند و محصولی که از قالب خارج میشود شکل دقیق آن را به خود میگیرد. در این روش بیلت آلومینیوم را اول تا دمای مشخصی گرم میکنند تا نرم شود و بتوان آن را حالت داد. بعد با اعمال یک نیروی مکانیکی قوی این بیلت نرم را از دهانه قالب عبور میدهند و در نهایت یک لوله با شکل قالب از آن خارج میشود. دلیل بهتر بودن روش اکستروژن این است که محصولی کاملا یکنواخت و بدون درز به ما میدهد. بر خلاف روشهایی مثل نورد یا ریختهگری اکستروژن مقطعی توخالی مثل لولهها را با دقت بسیار بالا و ضخامت کنترل شده تولید میکند. در تولید لوله آلومینیومی به روش اکستروژن ضخامت و دقت بالا اهمیت زیادی دارد چون کوچکترین ناهماهنگی در ضخامت و قطر میتواند عملکرد نهایی محصول را تحت تأثیر قرار دهد.
برای آگاهی از قیمت روز لوله آلومینیوم و ثبت سفارش با شماره های آلوم ارس تماس بگیرید. ۰۹۱۲۵۲۸۶۴۵۹ – ۰۲۱۶۶۸۰۶۷۷۸ – ۰۲۱۶۶۳۹۱۵۲۳
انواع اکستروژن
تولید لوله آلومینیوم به روش اکستروژن به دو شکل مستقیم و غیرمستقیم انجام میشود که در ادامه بررسی میکنیم:
تولید لوله آلومینیوم به روش اکستروژن مستقیم
در تولید لوله آلومینیوم به روش اکستروژن مستقیم، بیلت آلومینیومی درون محفظه دستگاه قرار میگیرد و از یک سمت به آن فشار زیادی وارد میشود تا ماده از قالب انتهای محفظه عبور کند. این روش رایجترین نوع اکستروژن در صنعت آلومینیوم محسوب میشود و برای تولید لولهها و پروفیلها کاربرد زیادی دارد. یکی از ویژگیهای مهم اکستروژن مستقیم این است که بیلت مدام با دیواره محفظه تماس دارد و این اصطکاک ایجاد میکند. این اصطکاک باعث میشود به نیروی بیشتری نیاز داشته باشد ولی کنترل فرآیند راحت است و برای تولید مقاطع پیچیده مناسب است. در تولید لوله آلومینیوم به روش اکستروژن، استفاده از قالبهای مخصوص و ماندرلهای دقیق باعث میشود که حفره داخلی لوله شکلی کاملا یکنواخت داشته باشد و کیفیت سطح داخلی و خارجی هم قابل قبول است.
تولید لوله آلومینیوم به روش اکستروژن غیرمستقیم
در تولید لوله آلومینیوم به روش اکستروژن غیرمستقیم قالب به جای اینکه ثابت باشد، همراه با سمبه حرکت میکند و بیلت تقریبا ثابت باقی میماند. در این روش، جهت جریان ماده برخلاف جهت حرکت سمبه است. به دلیل حذف یا کاهش تماس بیلت با دیواره محفظه اصطکاک کمتر میشود و نیروی مورد نیاز هم کاهش پیدا میکند. به همین دلیل تنشهای داخلی محصول نهایی در این روش کمتر است و ساختار فلزی یکنواختتری دارد. ولی چون تجهیزات پیچیدهای نیاز است و در ابعاد و اشکال قالب محدودیتهایی وجود دارد روش مستقیم را برای تولید لوله آلومینیوم به روش اکستروژن بیشتر ترجیح میدهند.
آلیاژهای مهم لوله آلومینیوم به روش اکستروژن
در فرآیند تولید لوله آلومینیوم به روش اکستروژن، انتخاب آلیاژ آلومینیوم نقشی مهمی دارد. چون ترکیب شیمیایی آلیاژ به طور مستقیم روی قابلیت اکستروژن، خواص مکانیکی، مقاومت به خوردگی، قابلیت جوشکاری و پرداخت سطحی اثر دارد. آلیاژ مناسب باید با توجه به کاربرد نهایی لوله انتخاب شود. در ادامه مهمترین آلیاژهای آلومینیوم که در تولید لولههای اکستروژنشده بهکار میروند را بررسی میکنیم:
لوله آلومینیوم 6063
یکی از رایجترین آلیاژها در تولید لوله آلومینیوم به روش اکستروژن سری ۶۰۰۰ است. این سری شامل آلیاژهایی است که با ترکیب منیزیوم و سیلیکون ساخته میشوند و به مقاومت بالا در برابر خوردگی، راحتی در اکسترود شدن و استحکام بالا شناخته میشوند. در سری ۶۰۰۰ از آلیاژ ۶۰۶۳ به طور گسترده برای تولید لوله آلومینیوم به روش اکستروژن استفاده میکنند. این آلیاژ راحت از قالب عبور میکند، یک سطح صاف و مناسب برای اعمال لایههای سطحی مثل آنودایز ایجاد میکند و بعد از عملیات حرارتی هم مقاومت مکانیکی خوبی دارد.
لوله آلومینیوم 6061
در کنار آلومینیوم الیاژ ۶۰۶۳، آلیاژ ۶۰۶۱ را داریم که در تولید لولههای اکسترود شده کاربرد زیادی دارد. مخصوصا زمانی که به لولههای بسیار محکم نیاز دارند به جای آلیاژ 6063 از آلیاژ 6061 استفاده میکنند. استحکام کششی این آلیاژ و همچنین مقاومت آن در برابر خستگی بالاست. ولی به دلیل سختی بالا کمی سختتر از قالب عبور میکند و کیفیت سطحی آن نسبت به 6063 کمی پایینتر است. این آلیاژ معمولا در صنایعی کاربرد دارد که نیاز به استحکام بیشتری دارند و باید راحتتر جوشکاری شوند.
اگر قصد خرید لوله آلومینیومی با قطر کمتر دارید می توانید به صفحه لوله آلومینیوم قطر ۶ مراجعه کنید. ۰۹۱۲۵۲۸۶۴۵۹ – ۰۲۱۶۶۸۰۶۷۷۸ – ۰۲۱۶۶۳۹۱۵۲۳
لوله آلومینیوم سری 5000
با اینکه آلومینیوم سری 6000 بیشترین کاربرد را در زمینه تولید لوله آلومینیوم به روش اکستروژن دارند ولی در مواردی که محیط زیادی خورنده است و مقاومت در برابر خوردگی باید بالا باشد از آلیاژهای سری 5000 مثل 5154 یا 5052 استفاده میکنند. این آلیاژها منیزیم بیشتری دارند و به همین دلیل مقاومت آنها در برابر خوردگی هم بالاتر است. هرچند از نظر قابلیت اکستروژن و استحکام مکانیکی شاید در مقایسه با آلیاژهای سری 6000 سطح پایینتر باشند.
لوله آلومینیوم سری 7000
در صنایعی که انتقال نیرو زیاد است و به لولهای نیاز دارند که مقاومت بالایی در برابر خستگی داشته باشد و بتواند دماهای بالا را راحت تحمل کند از آلیاژهای سری 7000 برای تولید لوله آلومینیوم به روش اکستروژن استفاده میکنند. به این آلیاژها معمولا زینک یا همان روی اضافه میشود که مقاومت مکانیکی آلومینیوم را تا حد زیادی بالا میبرد. ولی فرآیند اکستروژن آلیاژهای سری 7000 نسبت به سریهای قبلی سختتر و پیچیدهتر است و هزینه تولی بیشتری هم نیاز دارد. به همین دلیل فقط در صنایع خاص مثل هوافضا، تجهیزات نظامی یا ساخت قطعاتی که تحت فشار زیاد هستند استفاده میشود.
مزایای لوله اکستروژن شده
لوله آلومینیومی به روش اکستروژن مزایای بسیاری دارند و به همین دلیل برای استفاده در خیلی از صنایع مناسب هستند. در ادامه این مزایا را بررسی میکنیم:
- یکی از مهمترین مزایا ابعاد بسیار دقیق است. در این روش قطر داخلی و خارجی لوله با تلرانسهای دقیق کنترل میشود و این برای صنایع حساس به ابعاد و اندازه اهمیت زیادی دارد.
- مزیت بعدی کیفیت سطحی مناسب است. سطح خارجی لولههای اکستروژنشده صاف و یکنواخت است و این موضوع امکان انجام عملیات سطحی مثل آنودایزینگ یا رنگآمیزی را راحتتر میکند.
- از نظر اقتصادی هم لولههای اکستروژن شده مقرونبهصرفهتر هستند. چون ضایعات مواد اولیه در آنها خیلی کم است و میتوان تولید انبوه انجام داد.
- لولههای اکستروژن شده چون هیچگونه درزی ندارند خیلی راحتتر میتوانند فشار بالا را تحمل کنند.
ویژگیهای لوله آلومینیوم اکستروژن شده
لولههای آلومینیومی اکستروژن شده هم ویژگیهای فیزیکی خوبی دارند و هم از نظر مکانیکی قابل توجه هستند. وزن کم در کنار استحکام مناسب، یکی از مهمترین ویژگیهاست لوله آلومینیوم اکسترود شده است. به دلیل این ویژگی در صنایعی استفاده میشود که نیاز به کاهش وزن و در عین حال مقاومت بالا دارند.
مقاومت در برابر خوردگی نیز یکی دیگر از ویژگیهای مهم لوله آلومینیوم اکسترود شده است. به طور طبیعی یک لایه اکسیدی روی سطح لوله آلومینیوم تشکیل میشود که از فلز در برابر عوامل محیطی مراقبت میکند. چون سطح لوله یکنواخت است این لایه کاملا یکنواخت شکل میگیرد و به همین دلیل مقاومت بالاتری در برابر خوردگی دارد. این لولهها میتوانند دما و فشار را به دلیل عدم وجود درز تحمل کنند. و در حین فرآیند هیچ ترک داخلی در آنها ایجاد نمیشود. این ویژگی برای صنایعی که انتقال سیالات انجام میدهند اهمیت زیادی دارد.
مراحل تولید لوله آلومینیوم به روش اکستروژن
تولید لوله آلومینیوم به روش اکستروژن چند مرحله دارد که هر کدام نقش مهمی در کیفیت محصول نهایی دارند.
ابتدا بیلت آلومینیوم را با آلیاژ مشخص انتخاب میکنند. آلیاژ را متناسب با کاربرد نهایی لوله انتخاب میکنند چون هر آلیاژ میتواند خواصی متفاوتی داشته باشد. به این بیلت دما میدهند تا گرم شود. این دما آنقدر است که نرم شود ولی به نقطه ذوب نرسد. این مرحله باید به دقت کنترل شود چون دمای خیلی پایین هم میتواند باعث ترک خوردگی شود و دمای زیادی بالا هم کیفیت سطح و خواص مکانیکی را تحت تاثیر قرار میدهد.
بعد از گرم شدن بیلت را وارد دستگاه اکستروژن میکنند و تحت فشار از قالب عبور میکند. در تولید لوله آلومینیوم به روش اکستروژن جریانی که به ماده وارد میشود باید حتما یکنواخت باشد. اگر این فشار کم و زیاد شود یا سرعت تغییر کند باعث تغییر در ضخامت دیوارهها میشود.
بعد از اینکه لوله یک تکه از قالب بیرون میاید هنوز داغ است و باید وارد مرحله خنکسازی شود. برای خنک کردن لوله از هوا یا آب استفاده میکنند و طی این فرآیند ساختار فلزی لوله تثبیت میشود و به طور ناخواسته تغییر شکل نمیدهد. بعد صافکاری میشود تا هر گونه انحراف و تاب خوردگی در لوله برطرف شود.
در نهایت لولهها را متناسب با اندازه مورد نظر برش میدهند و با لایههای آنودایز یا پوششهای پودری میپوشانند. تمام این عملیاتهای جانبی به بهبود خواص مکانیکی و بالا بردن استحکام آن کمک میکنند.
کلام پایانی
تولید لوله آلومینیوم به روش اکستروژن یکی از رایجترین روشها برای تولی لوله آلومینیومی با کیفیت و بدون درز است.. این روش با دقت بالا کیفیت مناسب و انعطافپذیری در تعیین ضخامت میتواند نیازهای صنایع مختلف را برطرف کند. از این لولهها هم برای ساخت سازههای سبک و مقاوم استفاده میکنند هم برای ساخت سیستمهای پیچیده برای انتقال سیالات در صنایع بزرگ. اکستروژن صرفا یک روش تولید و شکل دهی ساده نیست و محصولی که از این فرآیند به دست میآید کاملا بینقص و یکنواخت است و ظاهری جذاب و زیبا دارد. لوله آلومینیوم را در قطرهای مختلف مثل لوله آلومینیوم قطر ۱۰، لوله آلومینیوم قطر ۶ و ۸ را با کیفیت و قیمت مناسب از آلوم ارس تهیه کنید. ۰۹۱۲۵۲۸۶۴۵۹ – ۰۲۱۶۶۸۰۶۷۷۸ – ۰۲۱۶۶۳۹۱۵۲۳
سوالات متداول
چرا اکستروژن بهترین روش برای تولید لوله آلومینیوم است؟
چون این روش امکان تولید لولههای بدون درز، با ضخامت کنترلشده، دقت ابعادی بالا و کیفیت سطحی مناسب را فراهم میکند.
کدام روش اکستروژن برای تولید لوله آلومینیوم رایجتر است؟
اکستروژن مستقیم به دلیل سادگی تجهیزات و امکان تولید مقاطع متنوع، روش رایجتر در صنعت است.
آیا لوله آلومینیوم اکستروژنشده در برابر خوردگی مقاوم است؟
بله، تشکیل لایه اکسیدی یکنواخت روی سطح آلومینیوم باعث مقاومت بالای آن در برابر خوردگی میشود.
کاربرد اصلی لوله آلومینیوم اکستروژنشده چیست؟
این لولهها در سازههای سبک، سیستمهای انتقال سیالات، صنایع ساختمانی، خودروسازی و صنایع پیشرفته کاربرد دارند.
