اکستروژن آلومینیوم یا ریخته‌گری؟ کدام روش بهتر است؟

اکستروژن آلومینیوم یکی از فرآیندهای کلیدی در صنعت تولید قطعات و محصولات آلومینیومی است که به دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فرد این فلز کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف پیدا کرده است. در این فرآیند آلومینیوم به شکل‌های مختلفی قالب‌گیری می‌شود و به‌این‌ترتیب، قطعاتی با اشکال پیچیده و دقیق تولید می‌گردند. از سوی دیگر ریخته‌گری آلومینیوم نیز به‌عنوان یک روش دیگر برای تولید قطعات آلومینیومی شناخته می‌شود که در آن آلومینیوم مذاب به داخل قالب‌ها ریخته می‌شود و پس از سرد شدن، شکل نهایی را به خود می‌گیرد.

کاربرد ریخته گری آلومینیوم در صنایع ساختمانی، خودروسازی، الکترونیک و بسیاری دیگر از زمینه‌ها نشان‌دهنده اهمیت این فرآیند در تأمین نیازهای صنعتی و تجاری است. در این مقاله از نورد پارس به بررسی دقیق‌تر اکستروژن آلومینیوم و کاربرد آلومینیوم اکسترود شده خواهیم پرداخت.

آشنایی با فرایند اکستروژن آلومینیوم

لازم است بدانید که اکستروژن پروفیل آلومینیوم در واقع یک فرآیند کار گرم است که در آن بیلت‌های آلومینیومی تحت فشار قرار گرفته و از یک مقطع با شکل مشخص که قالب نام دارد عبور داده می‌شود. محصول خروجی از جمله لوله، میله و پروفیل در تمام طول خود دارای یک‌شکل مشخص است.

بیلت اولیه آلومینیوم در این فرایند می‌تواند استوانه‌ای یا مستطیلی شکل باشد که با ریخته‌گری نیمه‌پیوسته تولید می‌شود. همچنین بیلت قبل از فرایند اکستروژن آلومینیوم ممکن است ماشین‌کاری و هموژن‌سازی شده باشد. لازم به ذکر است که باتوجه‌به کاربرد ریخته گری آلومینیوم، اکستروژن پروفیل و مقاطع آلومینیوم به دو دسته اکستروژن مستقیم و اکستروژن غیرمستقیم دسته‌بندی می‌شود.

1. اکستروژن مستقیم

در اکستروژن آلومینیوم به‌صورت مستقیم سمبه با فشارآوردن به ورق آلومینیوم آن را از محفظه‌ی روزنه داری به شکل خاص عبور می‌دهد. دمای بیلت در دمای حدود ۴۰۰ درجه سانتی‌گراد نگه داشته می‌شود. سرعتی که ماده از قالب آلومینیوم خارج می‌شود نرخ اکستروژن نامیده می‌شود که به نوع آلیاژ بستگی دارد.

این نرخ می‌تواند چند ده متر در دقیقه برای آلیاژهای نرم‌تر همچون آلومینیوم سری ۶۰۰۰ باشد و یا کمتر از ۱ متر در دقیقه برای آلیاژهای سخت‌تر مانند آلیاژهای سری ۲۰۰۰ و ۷۰۰۰ باشد. در اکستروژن یا اکسترود مستقیم بخش عمده‌ای از نیروی پرس یعنی چیزی حدود ۳۰ درصد برای غلبه بر نیروی اصطکاک بین بیلت و محفظه نگه دارنده مصرف می‌شود. اغلب پروفیل‌های آلومینیوم با طول زیاد به این روش تولید می‌شوند.

2. اکستروژن غیر مستقیم

در فرآیند اکستروژن آلومینیوم به‌صورت غیرمستقیم قالب در انتهای سمبه توخالی قرار می‌گیرد و با حرکت سمبه توخالی قالب به بیلت درون محفظه فشار وارد می‌کند و محصول اکسترود شده موردنظر از انتهای سمبه خارج می‌شود.

لازم به ذکر است که در این روش بیلت نسبت به محفظه ساکن است و در نتیجه اصطکاک بسیار کمتر است. اکستروژن غیرمستقیم بیش‌تر برای تولید پروفیل‌های آلومینیوم با شکل متقارن، لوله و میلگردهای آلومینیوم آلیاژی سخت همچون سری ۲۰۰۰، ۵۰۰۰ و ۷۰۰۰ که ظرفیت بیش‌تری برای کارگرم دارند استفاده می‌شود. کاربرد ریخته گری آلومینیوم موجب شده که امروزه به این فرایند بیشتر توجه شود.

ویژگی های اکستروژن آلومینیوم

اگرچه اکستروژن می‌تواند طیف وسیعی از اشکال را تولید کند؛ اما شکل مقطع پروفیل در طول فرآیند ثابت باقی می‌ماند. به‌عبارت‌دیگر باید گفت که نمی‌توان پروفیل‌هایی با تغییرات ناگهانی در سطح مقطع تولید نمود. از جمله ویژگی‌های اکستروژن آلومینیوم می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• حداکثر اندازه پروفیل اکسترود شده به ابعاد شمش آلومینیومی اولیه بستگی دارد.
• فرآیند اکستروژن سبب سخت‌شدن کار آلومینیوم می‌شود که منجر به افزایش استحکام و مقاومت پروفیل نهایی می‌شود.
• معمولاً سطح پروفیل‌های اکسترود شده بسیار صاف و یکنواخت است.
• یکی دیگر از تفاوت بین کاربرد ریخته گری آلومینیوم و اکستروژن آلومینیوم این است که قالب‌های اکستروژن نسبت به قالب‌های ریخته‌گری یا دایکاست هزینه کمتری دارند و امکان ایجاد تغییرات در طرح پروفیل با سهولت بیشتری وجود دارد.
• فرآیند اکستروژن انعطاف‌پذیری بالایی دارد و ایجاد تغییرات در طرح پروفیل نسبت به سایر روش‌های شکل‌دهی آلومینیوم آسان‌تر است.
• یکی از تفاوت بین ریخته گری و اکستروژن آلومینیوم این است که به دلیل هزینه پایین قالب و فرآیند، اکستروژن معمولاً برای تولید انبوه و همچنین تولیدات با حجم کم مناسب است.

کاربرد ریخته‌گری آلومینیوم و اکستروژن

ریخته‌گری آلومینیوم یکی از روش‌های مهم و مؤثر در تولید قطعات و محصولات مختلف در صنایع گوناگون است. اکستروژن آلومینیوم شامل ذوب کردن آلومینیوم و ریختن آن به داخل قالب‌های مخصوص است که پس از سرد شدن و سخت‌شدن، شکل نهایی قطعه را به خود می‌گیرد. یکی از ویژگی‌های بارز ریخته‌گری آلومینیوم قابلیت تولید قطعات با اشکال پیچیده و جزئیات دقیق است. این ویژگی به‌ویژه در صنایع خودروسازی و هوافضا اهمیت دارد جایی که قطعات نیاز به‌دقت بالا و وزن سبک دارند.

به‌عنوان‌مثال در صنعت خودروسازی از ریخته‌گری آلومینیوم برای تولید قطعاتی مانند بلوک موتور، سرسیلندر و قطعات ساختاری استفاده می‌شود که به کاهش وزن خودرو و بهبود کارایی سوخت کمک می‌کند. علاوه بر این، ریخته‌گری آلومینیوم در صنایع الکترونیک نیز کاربرد فراوانی دارد. قطعاتی مانند قاب‌های دستگاه‌های الکترونیکی و هیت‌سینک‌ها که نیاز به انتقال حرارت مؤثر دارند، معمولاً از آلومینیوم ریخته‌گری شده تولید می‌شوند.

همچنین در صنعت ساختمان، از این فرآیند برای تولید پنجره‌ها، درها و سایر اجزای معماری استفاده می‌شود که به دلیل خواص ضدزنگ و زیبایی ظاهری آلومینیوم بسیار موردتوجه قرار گرفته‌اند. در نهایت باید گفت که اکستروژن آلومینیوم به‌خاطر قابلیت بازیافت بالای آلومینیوم نیز اهمیت دارد. این ویژگی سبب می‌شود که محصولات تولید شده از این روش نه‌تنها اقتصادی باشند، بلکه به حفظ محیط‌زیست نیز کمک کنند. به همین دلیل ریخته‌گری آلومینیوم به‌عنوان یک روش پایدار و کارآمد در تولید قطعات مختلف در صنایع مدرن شناخته می‌شود.

جمع‌بندی

در نتیجه اکستروژن آلومینیوم به‌عنوان یک فرآیند نوآورانه و کارآمد در تولید قطعات و محصولات آلومینیومی نقش بسیار مهمی در صنعت مدرن ایفا می‌کند. این روش نه‌تنها امکان تولید قطعات با اشکال پیچیده و دقت بالا را فراهم می‌آورد؛ بلکه به واسطه ویژگی‌های منحصربه‌فرد آلومینیوم از جمله سبکی و مقاومت در برابر خوردگی، کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف از جمله ساختمانی، خودروسازی و الکترونیک نیز دارد. در کنار این، کاربرد ریخته‌ گری آلومینیوم نیز به‌عنوان یک روش مکمل در تولید قطعات با ویژگی‌های خاص و نیازمند جزئیات فنی بالا اهمیت خود را حفظ کرده است.

در واقع باتوجه‌به رشد روزافزون نیاز به محصولات باکیفیت و پایدار، هر دو فرآیند اکستروژن و ریخته‌گری آلومینیوم به‌عنوان راهکارهای کلیدی در تأمین نیازهای صنعتی و تجاری شناخته می‌شوند. به‌طورکلی باتوجه‌به کاربرد آلومینیوم اکسترود شده و ریخته‌گری آلومینیوم این دو فرایند به‌عنوان دو روش کارآمد و مؤثر نقش مهمی در توسعه فناوری‌های نوین و بهبود کیفیت محصولات ایفا می‌کنند و به رشد پایدار صنایع کمک می‌کنند. برای اطلاع از قیمت انواع ورق آلومینیوم و محصولات ریخته‌گری می‌توانید از طریق تماس با ما با کارشناسان فروش ما در نورد پارس در ارتباط باشید.