Metallography

اکستروژن آلومینیوم چیست؟

اکستروژن آلومینیوم روشی است برای تبدیل آلیاژ آلومینیوم به پروفیل با سطح مقطع مشخص برای کاربردهای گوناگون.  فرایند اکستروژن از خواص فیزیکی منحصربه‌فرد آلومینیوم بیش‌ترین بهره را می‌‎برد. قابلیت چکش‌خواری آلومینیوم باعث می‌شود ماشین‌کاری و ریخته‌گری آن به راحتی انجام شده در حالیکه چگالی و سختی آن یک سوم فولاد میباشد. بنابراین محصول حاصله مقاومت و استحکام خوبی به‌خصوص اگر در ترکیب با سایر فلزات به صورت آلیاژ درآید دارد.

اکستروژن یا روزن‌رانی آلومینیوم، تکنیکی است که از آن برای تبدیل آلیاژهای آلومینیومی به اشیای دارای پروفیل سطح مقطع مشخص استفاده می‌شود و دارای کاربردهای بسیار زیادی است. انعطاف‌پذیری الومینیوم، امکان قالبگیری و ماشینکاری آن را فراهم می‌آورد و به همین علت، محصولات تولید شده از آلومینیومِ دارای چگالی بسیار کم و سختی بالا، دارای مقاومت و پایداری بسیار زیادی هستند.

کاربردهای اکستروژن آلومینیوم

به منظور اعمال تغییرات دلخواه بیشتر بر روی قطعات اکسترود شده، می‌توان کارهای جانبی در طول فرایند به آن اعمال کرد. برای مثال، برای ایجاد قسمت‌های توخالی داخلی، پین‌ها یا سنبه‌های سوراخ‌زنی درون قالب قرار داده می‌شوند. پس از فرایند اکستروژن، گزینه‌های مختلفی برای تنظیم رنگ، بافت و میزان براقی پرداخت آلومینیوم وجود دارد. این امر می‌تواند شامل آندکاری یا رنگ‌آمیزی آلومینیوم باشد.

اهداف

امروزه، از اکستروژن  برای اهداف بسیار متنوعی از جمله [ساخت] قطعات ایستگاه فضایی بین‌المللی استفاده می‌شود. این کاربردهای گوناگون به‌واسطه‌ی خواص سودمند آلومینیوم،  از استحکام و چکش‌خواری گرفته تا رسانندگی، خواص غیرمغناطیسی و قابلیتش برای بازیافت مکرر بدون کاهش استحکام.  تمامی این قابلیت‌ها باعث شده‌است تا اکستروژن آلومینیوم راه‌حل قابل قبول و مناسبی برای نیازهای روزافزون ساخت باشد.

فرآیند اکستروژن آلومینیوم متشکل از مراحل زیر است:

پس از طراحی و ساخت قالب اکستروژن آلومینیوم، بیلت آلومینیوم، تا دمای ‎۸۰۰°F-925°F‎  حرارت داده می‌شود.

سپس، بیلت آلومینیومی، به یک دستگاه لودر انتقال داده می‌شود، در اینجا از مواد روان‌کننده استفاده می‌شود تا مانع از چسبیدن بیلت یا شمش به ماشین اکستروژن،  یا دسته شود.

با استفاده از پرس، فشار زیادی بر روی بیلت وارد می‌شود که موجب می‌شود شمش آلومینیومی با فشار از قالب عبور کند.

برای اجتناب از تشکیل اکسیدها، نیتروژن به فرم مایع یا گازی وارد این محفظه می‌شود و در بخش‌های مختلف قالب جریان می‌یابد. نیتروژن، موجب ایجاد یک جو بی‌اثر و افزایش طول عمر قالب می‌شود.

خنک کاری

اکنون قطعه اکسترود شده، از روی میز دریافت یا میز غلطک‌ دار خروجی عبور می‌کند نهایتا پس از باز شدن قالب به فرم قالب در می‌آید. سپس بر روی میز خنک‌ کاری قرار می‌گیرد. بر روی این میز فن‌هایی قرار دارند که قطعه‌ی تازه تولید شده را خنک می‌کنند.

تابگیری

مرحله آخر

ممکن است برای سفارشی‌سازی بیشتر، عملیات‌ بیشتری بر روی قطعه انجام شود. بعنوان مثال، برای ایجاد بخش‌های دارای حفره، پین یا سنبک‌هایی در داخل قالب قرار می‌گیرند. پس از فرآیند اکستروژن، برای تنظیم رنگ، بافت و روشنی سطح نهایی آلومینیوم، گزینه‌های مختلفی در دسترس قرار دارد. ممکن است یکی از این گزینه‌ها، آندش آلومینیوم یا رنگ زدنِ آن باشد.

استفاده از آلومینیوم در کاربردهای متنوع

امروزه از اکستروژن آلومینیوم برای اهداف مختلفی استفاده می‌شود، برخی از این اهداف عبارتند از تولید اجزای ایستگاه فضایی بین‌المللی.  استفاده از آلومینیوم در کاربردهای متنوع و مختلف، به دلیل ویژگی‌های مطلوب آلومینیوم از جمله، ترکیب خاص مقاومت و انعطاف‌پذیری و خاصیت رسانایی آلومینیوم و همچنین بدلیل غیر مغناطیسی بودن و داشتن قابلیت بازیافت مجدد، به تعداد دفعات زیاد و بدون از بین رفتن انسجام و یکپارچگی  امکان‌پذیر شده است. همه این قابلیت‌ها، اکستروژن آلومینیوم را به یک راه‌حل قابل قبول و سازگار برای تعداد زیادی از کابردهای تولیدی تبدیل نموده است.