ورق آلومینیوم چیست؟

آلومینیوم دومین عنصر روی زمین بعد از اکسیژن از نظر فراوانی می باشد، که در کاربردهای مهندسی از اوایل قرن 19 به صورت یک رقیب برای سایر فلزات در آمده است و دارای صرفه اقتصادی می باشد. با توجه به نیاز صنعت به مواد با خواص منحصر به فرد مثل ورق آلومینیوم و آلیاژهای آن، آلومینیوم می تواند بر روند رشد تولید و استفاده از مواد جدید به شدت تاثیرگذار باشد. اولین کاربرد اقتصادی آلومینیوم، موارد بی سابقه ای مثل قاب آینه ها، پلاک خانه ها و سینی های پذیرایی بود. وسایل آشپزی نیز همچنین جزو اولین بازارهای عمده آلومینیوم بودند.

در حال حاضر آلومینیوم در کاربردهای گوناگون به حدی رشد خواهد کرد که عملا هر جنبه ای از زندگی مدرن به طور مستقیم یا غیر مستقیم متاثر از این فلز خواهد بود. در بازار فلزات آلومینیوم بعد از آهن و فولاد دومین مقام را به خود اختصاص داده است.

رشد سریع صنعت آلومینیوم به ترکیبی از خواص منحصر به فرد این فلز نسبت داده می شود که یکی از کاربردی ترین مواد مهندسی و سازه ای می باشد. اخیرا توجه خاصی به آلومینیوم و دیگر فلزات کم دانسیته به عنوان مواد مهندسی برای ناوگان حمل و نقل شده است که بر کاهش مصرف سوخت تاثیرگذار خواهد بود.

یک خاصیت مهم از این مواد، استحکام مخصوص آن هاست که به وسیله نسبت استحکام کششی به وزن تعریف می شود. اگرچه آلیاژی از این فلزات کم دانسیته، استحکام کششی کمتری نسبت به یک ماده با دانسیته بالاتر مثل فولاد دارد ولی از نظر وزنی این فلزات سبک قادر به تحمل بار بیشتری هستند.

آلومینیوم معمولا رسانش حرارتی و الکتریکی بسیار عالی از خود نشان می دهد ولی آلیاژهای خاص با مقاومت الکتریکی بالا توسعه یافته اند. برای مثال این آلیاژها در موتورهای الکتریکی با گشتاور بالا به کار می روند. در وزن مساوی تقریبا دو برابر مس رسانایی دارد. نیاز به هدایت الکتریکی بالا و استحکام مکانیکی به طور همزمان با استفاده از کابل های طویل انتقال ولتاژ بالای آلومینیومی تقویت شده با هسته فولادی مرتفع می گردد.

هدایت حرارتی ورق آلومینیوم در حدود 50 تا 60 درصد هدایت حرارتی ورق مسی است که در مورد مبدل های حرارتی، بخارسازها، وسایل گرماساز برقی، لوازم آشپزخانه و سرسیلندر ماشین ها و رادیاتورها مفید می باشد.

ورق آلومینیومی غیر فرومغناطیس است؛ خاصیتی که در صنایع الکتریکی و الکترونیکی حائز اهمیت می باشد. ورق آلومینیوم همچنین غیر سمی است و معمولا برای ظروف نگهدارنده غذا و نوشیدنی ها مورد استفاده قرار می گیرد.  آلومینیوم را می توان با صافی سطح متنوعی تولید کرد. در حالت صیقلی عادی ظاهر جذابی دارد. عملا آلومینیوم می تواند هر رنگ یا بافتی را به خود بگیرد.

بعضی از آلیاژهای آلومینیوم از نظر استحکام از فولادهای سازه ای نیز پیشی گرفته اند. اگرچه آلومینیوم خالص و آلیاژهای خاص آن به خاطر استحکام و سختی به شدت کمی که دارند مورد توجه قرار می گیرند استحکام مکانیکی آلومینیوم را می توان با ریز کردن دانه، کار سرد و عناصر آلیاژی افزایش داد که دو فرآیند آخر مقاومت خوردگی را کاهش می دهند.

معرفی ورق آلومینیوم و انواع آن

در بین چشمگیرترین خواص ورق آلومینیوم کاربردهای فراوان را می توان نام برد. بازه خواص فیزیکی و مکانیکی که می توان در آلومینیوم به دست آورد قابل توجه است. بیش از سیصد ترکیب آلیاژی به طور عمومی شناخته شده است و آلیاژهای بسیار دیگری به صورت بین المللی و در روابط بین تولیدکنندگان و خریداران گسترش یافته است. از خواص ورق آلومینیوم می توان به ظاهر زیبا، سبک وزنی، قابلیت تولید بالا، خواص فیزیکی، خواص مکانیکی و مقاومت خوردگی اشاره کرد.

آلومینیوم دانسیته ای برابر 2.7 گرم بر سانتی متر مکعب دارد که تقریبا یک سوم دانسیته فولاد ، مس یا برنج است. این فلز در بیشتر محیط ها مثل اتمسفر، آب، محیط های پتروشیمی و سیستم های شیمیایی متعدد دیگری قابلیت مقاومت خوردگی بالایی از خود نشان می دهد.سطوح آلومینیومی می تواند به شدت منعکس کننده باشد. انرژی تشعشعی، نور مرئی، گرمای تشعشعی و امواج الکترومغناطیسی به طور پربازده ای منعکس می گردند در حالی که سطوح آندایز شده و آندایز شده سیاه می توانند منعکس کننده یا جذب کننده نور باشند. خاصیت منعکس کنندگی آلومینیوم پولیش شده در بازه گسترده ای از طول موج ها؛ منجر به انتخاب این فلز برای انواع مصارف تزئینی و خاص شده است.

نحوه تولید ورق آلومینیومی

ورق آلومینیوم به طور مستقیم از شمش آلومینیوم توسط فرآیند نورد گرم تولید می شود. در این فرآیند ابتدا شمش آلومینیوم در درجه حرارت های بسیار بالا گرم شده سپس جهت افزایش طول از میان غلتک ها عبور داده می شود و ضخامت آن کاهش می یابد. محصول نهایی پس از سرد شدن به شکل ورق یا رول پیچیده شده و روانه بازار مصرف می گردد. وقتی آلومینیوم بین رول ‌های تحت ‌فشار عبور داده می‌ شود بسیار نازک شده و در جهتی که در حال حرکت در آن جهت است کشیده‌ تر خواهد شد. این فرایند ساده مبنای تولید ورق آلومینیوم است.

اگر بخواهیم فرآیند تولید ورق آلومینیوم را توضیح دهیم باید گفت که ابتدا عمل رول سازی با شمش ‌های ورقی شکل پیش حرارت دیده آغاز می ‌شود. این شمش‌ ها می ‌توانند بیش از 20 تن وزن داشته باشند. به‌ تناسب زیادتر شدن اندازه نوردهای رول کننده اندازه شمش ‌ها نیز بیشتر خواهد بود.

یک شمش نوعی حدودا 6 فوت عرض و 2 فوت بلندی و بیش از 2 فوت ضخامت دارد. این شمش ابتدا حرارت داده می ‌شود تا به دمای مناسب رول شدن برسد سپس داخل یک نورد خرد کننده می ‌شود تا در آنجا آن‌ قدر به جلو و عقب رول شود تا ضخامتش کاهش ‌یافته و به ‌اندازه فقط چند اینچ برسد.

این ورقه می ‌تواند پس ‌از این مرحله نورد سرد شده و یا با استفاده از حرارت مقاومتش بیشتر شود. آلیاژهایی که بیشترین مقاومت را دارند با حرارت عمل ‌آورده شده و سپس به‌ سرعت تا حد دمای اتاق سرد شده و سپس کشیده می ‌شوند. این کار باعث شده تا تنش‌ های داخلی حاصل ‌شده در آن ‌ها در طی مرحله رول سازی و حرارت دهی آرام بگیرد. این ورق ‌های آلومینیومی در دمای اتاق یا به ‌طور مصنوعی در کوره سرد و سخت می‌ شوند تا به ترکیبی دلخواه از میزان استحکام و میزان مقاومت در برابر خوردگی دست ‌یابیم. در پایان پلیت آلومینیومی به‌اندازه دلخواه برش می ‌خورد.

نکته: هر چه آلومینیوم سردتر شود مقاوم‌ تر خواهد بود.