مقاطع آلومینیومی، که گاهی اوقات به نام پروفیل های آلومینیومی نامیده می‌شوند، از موادی ساخته می‌شوند که با استفاده از روشی موسوم به اکستروژن شکل‌گیری می‌کنند. در این روند، بیلت‌های آلومینیومی توسط فشار از میان مُدل‌هایی با طرح معین عبور داده می‌شوند تا پروفیل با سطح مقطع مورد نظر به دست آید.
اشکال مختلف مقاطع آلومینیومی
اشکال جامد: اشکال جامدی که به صورت میلگردهایی با سطوح مقطعی متنوع هستند. به عنوان مثال:
- میله دایره‌ای: میله‌هایی که مقطع آن‌ها دایره است.
- میله مستطیلی: میله‌هایی که مقطع آن‌ها مستطیلی یا مربعی است.
- میله مخروطی: میله‌هایی که مقطع آن‌ها مخروطی است.
- میله مستطیلی با زاویه‌های مختلف: میله‌هایی که مقطع آن‌ها مستطیلی با زوایای مختلف است.
اشکال نیمه توخالی: که شامل زاویه‌ها، کانال‌ها و دیگر پروفیل‌های نیمه باز می‌شوند.
اشکال توخالی: که شامل لوله‌هایی با انواع سطوح مقطعی (از قبیل دایره‌ای، مستطیلی، مربعی و غیره) می‌باشند.
انواع مقاطع آلومینیومی
پروفیل نبشی آلومینیومی: برای ساخت قطعات گوناگون مانند درب‌ها، پنجره‌ها و نماها استفاده می‌شوند.
پروفیل ناودانی آلومینیومی: این دسته از پروفیل‌ها به منظور کاربرد در ستون‌ها، تیرها و ساختارهای حمایتی درون ساختمان‌ها به کار گرفته می‌شوند.
پروفیل قوطی آلومینیومی: این نوع پروفیل‌ها ظاهری مانند قوطی داشته و در ساخت اجزای متفاوتی از جمله مبلمان داخلی گرفته تا سیستم‌های درب و پنجره به کار روند.
پروفیل لوله ی آلومینیومی: پروفیل لوله‌ای آلومینیومی، پروفیل صنعتی ویژه‌ای است که می‌توان آن را همانند دیگر انواع مقاطع پروفیل آلومینیومی، در ابعاد و سایزهای متفاوت بنا به خواسته‌ی مشتری ساخت. این محصول نیز هم سبک است و هم از استحکام و دوام برخوردار می‌باشد.
پروفیل میله ی آلومینیومی: این نوع پروفیل‌ها بطور کلی از آلومینیوم مرغوب یا ترکیبات آلومینیومی ساخته می‌شوند و دارای سطحی یکدست و عاری از هرگونه خراش یا شکاف هستند. به صورت استوانه‌ای یا لوله‌ای، با داخل و خارج معینی که به شکل یک پوسته منحنی نمایان می‌گردند.
پروفیل‌های شیاردار صنعتی (تی اسلات): این دسته از پروفیل‌ها مجهز به شیارها و ریل‌های درونی هستند که قابلیت اتصال و تعدیل شکل را به راحتی میسر می‌سازند.
پروفیل‌های توری: این دسته از پروفیل‌ها مجهز به سوراخ‌های دوره‌ای بوده و برای کاربرد در پوشش‌های بیرونی، حفاظ‌ها و سیستم‌های تهویه مطبوع مناسب هستند.
پروفیل‌های کابینتی: این نوع پروفیل‌ها در تولید کابینت‌ها و انواع مبلمان داخلی به کار می‌روند.
پروفیل‌های رادیاتور: در تولید اجزای رادیاتور و انواع سیستم‌های حرارتی به کار گرفته می‌شوند.
روش ساخت مقاطع آلومینیومی
مقاطع آلومینیومی از طریق روشی موسوم به اکستروژن یا اکسترود تولید می‌گردند. در این روش، بیلت‌های آلومینیومی تحت فشار وارد قالبی با طرح مشخص شده و سپس سطح مقطع مورد نظر را شکل می‌دهند.
در این روش، بیلت آلومینیوم که پیشتر در کوره‌ای برای گرمایش اولیه به دمای مطلوب رسانده شده، درون ماشین اکستروژن قرار می‌گیرد. پس از آن، یک دام در پشت بیلت نصب شده و سنبه پرس (رام) تحت فشار قوی سیلندرهای هیدرولیکی به بیلت فشار می‌آورد.
تحت تأثیر فشار اعمالی، حرارت افزایش یافته و ماده‌ای که به حالت نیمه‌مذاب و خمیری درآمده، از میان قالب گذر کرده و به شکل پروفیل درمی‌آید. همچنین، وجود نیروی اصطکاک به طور محسوسی فشار وارد بر دستگاه پرس را بالا می‌برد.
پروفیلی که از فرآیند اکستروژن بیرون آمده و از قالب خارج شده است، باید به شکل دستی یا خودکار از آن خارج گردد. این عمل باعث می‌شود که فشار به شدت کاهش یابد و در تولید پروفیل با کیفیت مطلوب مؤثر باشد. دستگاه پولر به طور موزون و با نیروی متعادل پروفیل را کشیده و آن را روی ریل‌های مقابل دستگاه قرار می‌دهد.
در مرحله دوم تولید، بیلت به وضعیت ثابتی دست یافته و فشار وارده بر دستگاه کم می‌شود، در نتیجه پروفیل از کیفیت مناسبی برخوردار خواهد بود. در مرحله سوم، به تدریج که بیلت به پایان خود نزدیک می‌شود، فشار اعمالی بر دستگاه به حداقل می‌رسد.
پس از اتمام یک بیلت، بیلت‌های بعدی به ترتیب وارد دستگاه می‌شوند. این فرآیند امکان تولید پروفیل‌ها را به طور پیوسته و به طول دلخواه فراهم می‌آورد. در پایان تولید، پروفیل‌های اکسترود شده می‌توانند به اندازه‌های مورد نیاز با استفاده از اره برش داده شوند.
طراحی مقاطع آلومینیومی
طراحی مقاطع آلومینیومی به خاطر قابلیت انعطاف و استحکام بالایش شناخته شده است و در مجموعه‌ای گسترده از صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرد. این مقاطع، پس از تصدیق طرح‌های سه‌بعدی، از طریق فرآیند چاپ لیزری ساخته می‌شوند. برای طراحی مقاطع آلومینیوم، مراحل زیر را دنبال می‌کنند:
- تهیه نقشه‌ها: مشتری نقشه‌های اتوکد پروفیلی که قرار است اکسترود شود، تهیه می‌کند.
- تولید نقشه‌های سه بعدی: پس از تایید نقشه‌ها، مقاطع به صورت سه بعدی چاپ لیزری می‌شوند.
- طراحی قالب اکستروژن: قالب‌های خاصی برای تولید مقاطع آلومینیوم طراحی می‌شود.
- تولید قالب آلومینیوم: قالب‌ها به وسیله فرآیند اکستروژن تولید می‌شوند.
- ساخت مقطع مد نظر: مقاطع پروفیل آلومینیوم از طریق فشرده‌سازی ماده خام (بیلت آلومینیوم) به کمک رم و گذراندن آن از درون قالبی از جنس فولاد ساخته می‌شوند.
مزایای منحصر به فرد مقاطع آلومینیومی
مقاطع آلومینیومی دارای ویژگی‌های منحصر به فردی هستند که آن‌ها را در صنایع مختلف جذاب می‌کند. این ویژگی‌ها عبارت‌اند از:
سبکی و سبک‌تر بودن
مقاطع آلومینیومی به طور قابل توجهی سبک‌تر از مواد سنتی مانند فولاد هستند. این امر موجب می‌گردد که سازه‌های ساختمانی و قطعات صنعتی تولید شده از آلومینیوم، وزنی سبک‌تر داشته باشند.
مقاومت در برابر خوردگی
آلومینیوم و آلیاژهای آلومینیوم دارای مقاومت بالا در برابر خوردگی هستند. این خصوصیت، آن‌ها را برای استفاده در شرایط مرطوب و خوردگی مناسب ساخته است.
قابلیت ماشین‌کاری و چکش‌خواری
آلومینیوم به راحتی قابل ماشین‌کاری است و می‌توان آن را به شکل‌های مختلف تراشید و پرسید. علاوه بر این، مقاطع آلومینیومی در مقابل ضربه و فشارهای وارده مقاومت بالایی دارند.
صافی سطح
سطح مقاطع آلومینیومی صاف و بی‌خطا است. این خاصیت آن‌ها را برای کاربرد در پوشش‌های بیرونی ساختمان‌ها و اجزای با دقت بالا مناسب ساخته است.
تنوع
در فرایند طراحی و تولید اشکال مختلف پروفیل‌های آلومینیومی، هرچند امکان سفارشی‌سازی طرح‌ها وجود دارد، اما باید توجه داشت که تنوع زیادی از طرح‌های پیش‌تولید شده موجود است که می‌توانید به آسانی نوع مطلوب خود را از میان آن‌ها انتخاب کنید.
کاربرد های متنوع مقاطع آلومینیومی در صنایع
مقاطع آلومینیومی کاربردهای متنوعی در صنایع مختلف دارند. به عنوان مثال:
صنایع ساختمانی: برای ساخت درب‌ها، پنجره‌ها، نماها، نرده‌ها و سازه‌های ساختمانی.
صنایع خودروسازی: در تولید بدنه و قطعات خودرو به دلیل وزن سبک و مقاومت در برابر زنگ‌زدگی.
صنایع هوافضا و نظامی: به خاطر وزن کم و مقاومت بالا در شرایط سخت.
تجهیزات الکترونیکی: به عنوان هیت سینک‌ها برای انتقال حرارت و در ساخت قطعات الکترونیکی.
لوازم خانگی: در ساخت بدنه و قطعات داخلی لوازم خانگی.
صنایع پزشکی: به دلیل خاصیت ضد باکتریایی و تمیز کردن آسان.
صنایع ورزشی: در ساخت تجهیزات ورزشی مانند دوچرخه‌ها و تجهیزات کوهنوردی.
صنایع مخابرات: در ساخت تجهیزات مخابراتی مانند آنتن‌ها و ماهواره‌ها.
