توماس هدرویک طراح برجسته انگلیسی است که طرح های جدیدی را در فستیوال طراحی 2009 لندن ارائه داده است . این نیمکت ها اولین طراحی تماماً فلز می باشد وهمچنین یکی از بزرگترین مقاطعی است که به روش اکستروژن آلومینیوم ساخته شده اند.
هنگام تولید پروفیل آلومینیم ابتدای تولید (سرشاخه ) به صورت غیر منتظره و پیش بینی نشده از قالب در می آید که این طراح از این ویژگی استفاده کرده آن را مبنای ساخت نیمکت های خود قرار داده است . در این نمایشگاه 7 نیمکت به عنوان محصولات اولیه نمایش داده شده اند.
پروفیل های الومینیومی تنوع فراوانی در صنایع روز دنیا دارند. بنا براین اشکال ساده همانند میلگرد تا پیچیده ترین اشکال مانند هیت سینک ها ، مشکلات و دشواری های ساخت خود را هم در طراحی و هم در تولید دارند. برای تولید پروفیل مطلوب یکایک مراحل زیر تاثیر گذارند و همچنین قیمت پروفیل الومینیوم و قالب اکستروژن را تعیین می کنند :
1- انتخاب مواد اولیه مناسب و آلیاژ های انتخابی
2- طراحی مناسب پروفیل با توجه به نیازو مصرف پروفیل
3- قالب اکستروژن
4- فولاد مورد استفاده در ساخت قالب اکستروژن
5- روش ساخت و نوع ماشین کاری قالب
6- آبکاری فولاد قالب
7- انتخاب دستگاه پرس مناسب با قطع پروفیل
8- نوع جایگذاری قالب ها در دستگاه پرس
9- فشار دستگاه برای تولید پروفیل
10- استفاده از پولر و کشش در هنگام تولید
11- عملیات حرارتی متناسب با آلیاژ انتخابی
12- تاب گیری و مراحل استرج
13- کنترل کیفیت هنگام تولید
14- عملیات سایزینگ
15- پوشش های پروفیل مانند رنگ و آنودایزینگ
16- برش پروفیل
17- ماشین کاری و قطعه کاری پروفیل
18- بسته بندی مناسب برای جابجایی و حمل و نقل
19- انتخاب وسایل نقلیه متناسب با وزن و طول پروفیل
20- بار گیری مناسب و با ملاحظه
برای رسیدن به بهترین کیفیت پروفیل نیاز به توجه به تک تک این مراحل در تولید پروفیل می باشد و با در نظر گرفتن هر کدام از این موارد قیمت گذاری محصول نهایی و پیش بینی زمان تحویل صورت می گیرد . با توجه به حساسیت مصرف کننده هر یک از این مراحل ممکن است زمان بیشتر و یا کمتری را در بر بگیرند.
تولیداتی که مصرف بالا تر دارند و عمومی تر هستند مانند انواع قوطی و لوله در اشکال بسته و میلگرد و نبشی در اشکال باز ، تولیدات ساده تری هستند که مدت زمان و هزینه ی کمتری برای تولید و ساخت قالب می برند . اما هر چقدر پروفیل ها پیچیده تر و بزرگ تر باشند این زمان بیشتر شده و روش های ساخت و ماشین کاری مختلفی برای ساخت قالب صورت می گیرد که در نتیجه هزینه ساخت بالاتری نیز خواهند داشت. گاهی بعد از ساخت قالب ، چندین بار اصلاح و تست قالب برای رسیدن به پروفیل مطلوب لازم است .
خواص آلومینیوم دراکستروژن الومینیوم
هر نوع فلز با توجه به خواص و ویژگی های خاص خود در صنایع مختلف موارد کاربرد متفاوتی دارد . آلومینیوم نیز با توجه به خواص ویژه خود در موارد و صنایع بسیار گوناگونی استفاده می شود.
فلز آلومینیوم با توجه به ساختار کریستالی اتم های آن دارای فرم پذیری و شکل پذیری مناسبی است . مقاومت به خوردگی الومنیوم به دلیل میل بالای آن برای ترکیب با اکسیژن نسبتا بالا است زیرا سریعا اکسید آلومینیوم پایدار روی سطح آن ایجاد می گردد. در اسید ها کم محلول ولی در باز ها به خوبی حل می شود. نقطه ذوب آلومینیوم خالص 660 درجه سانتیگراد می باشد و سومین عنصربر روی کره زمین از نظر فراوانی می باشد.
آلومینیوم پس از فولاد پر مصرف ترین فلز دنیا محسوب می شود . وزن پایین این فلز ، در صنایع خودرو سازی و هوا فضا باعث کاهش بسیار وزن سازه ها شده است و این صرفه جویی در پایه ها و تاسیسات حفاری چاه های نفت به خوبی قابل مشاهده است. همچنین حمل و نقل آسانتر و ارزانتر می شود .
فلز آلومینیوم از نظر هدایت الکتریکی و هدایت حرارتی در مقام چهارم فلزات بعد از نقره ، طلا و مس قرار دارد که با توجه به قیمت و وزن نسبت به سایر فلز های هادی آلومنیوم برای کاربردهای الکتریکی و الکترونیکی مناسب تراست. در صنعت الکترونیک بسیاری از هادی ها و کابل ها همچنین هیت سینک ها و قطعات خنک کننده از این فلز ساخته می شوند .
این فلز خاصیت غیر مغناطیسی بودن را داراست که با توجه به سبکی و استحکام آن موجب استفاده فراوان آن در صنایع نظامی شده است. این خاصیت در ساخت هیت سینک ها نیز حائز اهمیت است.
هدایت حرارتی بالا ، وزن کم و شکل پذیری بالای آلومینیوم این فلز را برای ساخت مبدل های حرارتی ، رادیاتور ها مناسب می سازد.
در عایق بندی حرارتی که معیار اصلی در مواد ساختمانی محسوب می شود ساخت پروفیل آلومینیومی بسیار رواج دارد . در صنایع ساختمانی این فلز برای ساخت در ،پنجره ، نما ،سقف ها ی ساختمان ها استفاده می شود. این فلز در صنایع تهویه مطبوع ، صنایع نفت گاز پتروشیمی ، صنایع سردخانه و سایر صنایع استفاده فراوانی دارد.
برای پوشش دهی بر روی پروفیل الومینیوم از روش های مختلفی مانند آنودایز کردن ، محافظت کاتدی و پوشش پودری استفاده می گردد.
فلز آلومینیوم دارای بیش از چهارصد و پنجاه آلیاژ مختلف ثبت شده می باشد که از هر کدام با توجه به خواص مورد نیاز و همچنین سبک تولید و شکل دهی آلومینیوم می توان استفاده کرد.
برای اکسترود کردن و تولید پروفیل آلومینیوم ، نیاز به بیلت آلیاژ ریزی شده آلومینیوم می باشد . بین آلیاژ های استاندارد ، سری آلومینیوم های گروه 6000 بیشترین کاربرد را به واسطه خصوصیات اقتصادی و تکنیکی دارند . این خصوصیات عبارتند از :
· قابلیت اکسترود پروفیل های پیچیده و تو خالی
· سهولت عملیات حرارتی
· هدایت الکتریکی بالا
· خواص مکانیکی مطلوب
· کیفیت سطحی مناسب
· مقاومت به خوردگی بالا
· قابلیت جوش پذیری
که این خصوصیات برای کاربردهای مختلف متقاوت می باشد. کاربرد های آلیاژ 6000 شامل قاب های در و پنجره، قطعات تزئینی اتومبیل ، سازه های ساختمانی و تاسیساتی ، مبدل های حرارتی و غیره می باشد.
برای کاربردهای سازه ای و نیمه سازه ای آلیاژ هایی مانند 6061 با خواص مکانیکی و چقرمگی بالا استفاده بالا تری دارد. این آلیاژ بعد از عملیات حرارتی و کوئنچ سختی نسبتا بالایی گرفته و در نواحی جوش داده شده نیز خواص مطلوبی دارند.
آلیاژ 6063 دارای نرخ اکسترود پذیری بالاتری هستند که امکان تولید اشکال خیلی پیچیده را ایجاد می کنند. اکسترود پذیری عامل بسیار مهمی است که با ماکزیمم سرعت اکستروژن تعیین می شود و بر هزینه ها و بازدهی فرایند اکستروژن تاثیر دارد.
قابلیت جوشکاری خوب ، مقاومت به خوردگی و جلوه آنودایز بسیار خوب و قابلیت ماشین کاری متوسط از خصوصیات این آلیاژ است .
به صورت مفتول ، میله ، لوله ، نرده ، مقاطع اکسترودی و پروفیل در ساخت در و پنجره ، قطعات ساختمانی ، لوازم آشپزخانه ، لوله های آبیاری ، ورق های آجدار برای پوشش سقف ها ، قطعات معماری اکسترود شده و سقف های کاذب ، کف کامیون و تریلر استفاده می شود.
برای دریافت آنالیز و خواص این آلیاژ پر مصرف اینجا کلیک کنید.
به طور کلی اکستروژن به فرآیندی گفته می شود که طی آن بیلت های آلومینیوم ، تحت فشار از داخل قالب با شکل خاص رد شده و سطح مقطعی را تولید می کنند. اکستروژن روش های مختلفی دارد که عمومی و ساده ترین شکل آن به صورت اکسترود مستقیم است . در شکل زیر نحوه کار یک دستگاه پرس اکستروژن مستقیم نشان داده شده است
کانتینر دستگاه از چندین لایه ضخیم ساخته شده است و معمولا‍ً قادر به تحمل تنش های شعاعی بسیار بالا می باشد . برای تولید یک پروفیل بیلت مناسب دستگاه که قبلاً در دستگاه پیش گرم ، به دمای مناسب تولید رسیده داخل دستگاه قرار داده می شود . سپس دامی پشت بیلت قرار گرفته و سنبه پرس به وسیله نیروی سیلندرهای قدرتمند هیدرولیکی بر روی بیلت فشار وارد می کند . در اثر فشار وارد شده دما بالا می رود و مواد نیمه مذاب و خمیری مانند از داخل قالب عبور کرده و شکل پروفیل را می سازند.
