ورق آلومینیوم

آلومینیوم که عنصری نقره ای وانعطاف پذیر است ، عمدتا به صورت سنگ معدن بوکسیت یافت می شود که از نظر مقاومت در برابر اکسیداسیون و همچنین وزن و قدرت آن ، قابل توجه است . آلومینیوم در صنعت برای تولید میلیون ها محصول مختلف بکار می رود و در جهان اقتصاد ، عنصر بسیار مهمی است . همچنین این عنصر بسیار با دوام و مقاوم در برابر زنگ خوردگی است .

اجزای سازه هایی که از آلومینیوم ساخته می شوند ، در صنعت هوانوردی و سایر مراحل حمل و نقل بسیار مهم هستند . همچنین در سازه هایی که در آن ها وزن پایداری و مقاومت لازم هستند ، وجود این عنصر اهمیت زیادی دارد .

انواع ورق آلومینیوم

به طور کلی ورق آلومینیوم جزء فلزات سبک در دنیا می باشد که اغلب به صورت رول ، شیت و یا برگه های نازک تولید و به بازار عرضه می شود . این آلیاژ به دلیل ترکیبات خاص خود از انعطاف پذیری بالا ، مقاومت بالا در برابر خوردگی ، زنگ زدگی و اکسید شدن دارد . به علاوه با دارا بودن ظاهری تمیز و سطحی براق و یکدست قابلیت رنگ پذیری بالایی نیز دارد . از انواع ورق های آلومینیومی می توان به ورق آلومینیوم کامپوزیت ، ورق آلومینیوم رنگی ، ورق آلومینیوم آجدار ، پانچ شده و .... اشاره کرد . از همین رو این محصولات در بین خریداران از محبوبیت خوبی برخوردار بوده .

ورق آلومینیوم با دارا بودن خاصین فرم پذیری ، خمکاری و نورد کاری بالایی که اغلب در صنعت دکوراسیون ، کابینت سازی ، ساخت سقف خانه و یا کانکس همچنین برای تمرینات کاربرد دارد . این محصولات شامل ورق آلومینیوم 6061 ، 7075 ، 2024 و 5000 می شود .

ویژگی های فیزیکی و شیمیایی آلومینیوم :

  • سبکی وزن : در یک حجم مساوی ، وزن آلومینیوم تقریبا یک سوم وزن فولاد ، مس و برنج است . یک متر مکعب آلومینیوم حدود 77 کیلو گرم وزن دارد . در حالی که وزن یک متر مکعب فولاد 220 کیلوگرم است . سبکی وزن در مصنوعات آلومینیومی از مزایای بسیار مهم تلقی می شود . سبکی وزن آلومینیوم علاوه بر کاهش هزینه های حمل و نقل آن ، سبب شده است که از نظر قیمت با فولاد رقابت کند .
  • نسبت بالای استحکام به وزن : تلفیقی از استحکام بالا و سبکی وزن ، فقط در چند ماه در طبیعت وجود دارد . استحکام بالای برخی از آلیاژ های آلومینیوم قابل مقایسه با استحکام فولاد ها است . این مزیت سبب شده است تا آلومینیوم در صنایع خودرو سازی ، دفاعی و نظامی ، هوا – فضا ، ساختمانی ، حمل و نقل و بسته بندی کاربرد های گوناگونی را پیدا کند .
  • قابلیت شکل پذیری : آلومینیوم را می توان با روش های مختلف شکل دادن فلزات ، تغییر فرم داد . آلومینیوم به سادگی به صورت لوله ، میله ، صفحه ، فویل و قطعات ریختگی با اشکال مختلف در آید . مثلا فویل های نازک 004/0 میلی متر با روش نورد به راحتی امکان پذیر است . آلومینیوم همچنین قابلیت اتصال به روش های جوشکاری ، لحیم کاری ، چسب کاری و پرچ کاری دارد .
  • خاصیت ارتجاعی :برخی از آلیاژ های آلومینیومی چنانچهدر یک محدوده خاص تحت تاثیر نیرو یا ضربه قرار گیرند . پس از برداشتن نیرو می توانند دوباره حالت اولیه خو را به دست آورند . از این ویژگی آلومینیوم در طراحی و ساخت محصولاتی که به استحکام و انعطاف پذیری نیاز دارند . بسیار استفاده می شود .
  • مقاومت در برابر خوردگی : سطح قطعات آلومینیوم زنگ نمی زند ، زیرا آلومینیوم با اکسیژن هوا ترکیب می شود و لایه فشرده آلومینیوم تولید می کند . این لایه فشرده که ضخامت آن فقط چند هزارم سانتی متر است ، مانع از تماس اکسیژن با لایه های زیرین آلومینیوم می شود و از اکسید شدن بیشتر قطعه جلوگیری می کند . بنابراین اکسید کردن سطوح قطعات آلومینیوم خوردگی آن در محیط های مختلف مانند هوای مرطوب ، آب دریا و محدوده گسترده ای از سایرمواد فیزیکی و شیمیایی پیشگیری می نماید .
  • هدایت حرارتی بالا : آلومینیوم بعد از نقره ، مس ، طلا هادی ترین فلز است ، به خاطر همین خاصیت در ساخت ظروف آشپزخانه ، مبدل های حرارتی آبی و روغنی است .
  • غیر سمی بودن : آلیاژ های جامد آلومینیوم که دارای لایه اکسیدی سطحی هستند غیر سمی اند و در صنایع بسته بندی مواد غذایی ، دارویی و بهداشتی به طور گسترده ای بکار می روند . به علاوه آلومینیوم سطحی و صاف و غیر متخلخل دارد که از جذب مواد خارجی و باکتری ها جلوگیری می کند . آلومینیوم می تواند در تماس بسیار نزدیک و فشرده با مواد غذایی قرار گیرد بدون اینکه بر روی طعم ، رنگ و بوی آن تاثیر بگذارد .
  • علاوه بر موارد استفاده فوق الذکر ، از آلومینیوم به اشکال مختلف در طبابت و جراحی استفاده می شود . برای خون بندی زخمها و تنگی نفس از پودر الومینیوم استفاده می کنند .
  • هدایت الکتریکی : در یک حجم مساوی ، آلومینیوم مانند مس حدود 62 درصد الکتروسیته را از خود عبور می دهد . بعد از نقره ، مس و طلا بالاترین هدایت الکتریکی را دارا می باشد . اما در یک وزن برابر آلومینیوم می تواند دو برابر مس هادی الکتروسیته باشد . به این ترتیب استفاده از آلومینیوم در انتقال الکتروسیته ، بسیار مقرون به صرفه است . به همین دلیل در ایستگاه و نیروگاه برق ، عموما از آلومینیوم استفاده می شود .
  • قابلیت بازتاب نور : آلومینیوم قابلیت بازتاب بیش از 80 درصد اشعه نور مرئی و اشعه نامرئی که طول موج مریی در دو انتهای طیف نور را دارد . از این خاصیت در ساخت باز تابنده های نوری و ساخت صفحات محافظ ر برابر نور ، امواج رادیویی و تشعشع های حرارتی مادون قرمز استفاده می شود . قابلیت های بازتاب نور در آلومینیوم سبب کاربرد این فلز در باطری های خورشیدی و گیرنده ها و فرستنده های الکترومغناطیس شده است . محصولات آلومینیومی باید بعد از ساخت پولیش شوند . تا حداکثر قابلیت بازتاب در آن ها بدست آید .
  • وزن مخصوص کم : یک متر مکعب آلومینیوم خالص 2827/8 کیلوگرم وزن دارد و یک متر مکعب از سنگین ترین آلیاژ های آلومینیوم دارای وزنی حدود 2953 کیلوگرم است . که این سنگین ترین آلیاژهای آلومینیوم 1678 کیلوگرم در هر متر مکعب سبکتر از وزن هم حجم سایر فلات ساختمانی است . پس بنابراین این مزیت می تواند باعث حمل و نقل ارزانتر ، ظرفیت بیشتر ، صرفه جویی در کار ممان اینرسی کمتر شود .
  • غیر مغناطیسی بودن : از این ویژگی در ساخت آلیاژ های آلومینیومی برای کاربرد های الکتریکی و الکترونیکی از قبیل تجهیزات مجاور حوزه های پر قدرت مغناطیسی ، سخت افزار های فشار قوی ، تجهیزاتی که در قطب نما های مغناطیسی به کار می روند و وسایل حساس به مغناطیس استفاده فراوان می شود .
  • عدم جرقه زایی : با اینکه آلومینیوم قابلیت هدایت الکتریکی بسیار بالایی دارد ، ولی جرقه تولید نمی کند . از این خاصیت بسیار مهم در وسایلی که در محیط های قابل اشتعال و انفجار به کار می روند استفاده می شود .

آلومینیوم از سنگ معدنی به نام بوکسیت که معمولا حاوی 40 تا 60 درصد آلومینای هیدراته به همراه ناخالصی هایی  مانند آهن اکسید ، سیلیس و تیتان است تهیه می شود . این اسم از نام les baux  ناحیه ای در فرانسه است که اولین با این سنگ معدن را از آنجا استخراج کردند گرفته شده است . بوکسیت در اثر هوازدگی سطحی صخره های حاوی آلومینیوم ، مانند گرانیت و بازالت ، در مناطق گرمسیری تشکیل می شود . در خاک رس ، سنگ های رسی و سایر مینرال ها مقادیر بسیار زیادی آلومینیوم بسیار وجود دارد ولی استخراج آن از این مواد مشکل و غیره اقتصادی است . یک استثنا در این مورد کشور روسیه است که در آن ذخایر بوکسیت پر عیار موجود نیست و چند کارخانه ی تولیدی در مناطقی دور از منابع این سنگ معدن وجود دارد .

تولید آلومینیوم از بوکسیت دو فرآیند مجزا که اغلب در دو مکان کاملا متفاوت انجام می شود را بکار می گیرد . ابتدا با استفاده از فرآیند انحصاری بایر ، که اساسا عبارت است از حل کردن بوکسیت خرد شده توسط یک محلول سود غلیظ در دمای 240 درجه سانتی گراد ، آلومینیای خالص تهیه می شود . بخش آلومینا به این طریق خارج می شود و باقی مانده آن به صورت رسوب غیر قابل انحلالی که لجن قرمز نامیده می شود و قسمت اصلی آن آهن اکسید و سیلیکا (سیلیسیم اکسید )است از طریق فیلتر کردن جدا می شود . با افزودن بلور های آلومینیوم تری هیدرات به عنوان هسته های اولیه ، به محلول حاصل سرد شده ، واکنش شیمیایی معکوس انجام می گیرد و بدین ترتیب محلول سود بازیابی شده و مجددا استفاده می شود .