ورق آلومینیوم چیست؛کاربرد و ویژگی آن

ورق آلومینیوم چیست؛کاربرد و ویژگی آن

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.

ورق آلومینیوم چیست ؟

به طور کلی، ورق (sheet) حاصل نورد تختال بوده به گونه ای که با عبور از بین غلتک های نورد، طول و عرض آن بسیار بیشتر از ضخامت آن شده و دارای ضخامتی بین 1/0 تا 6 میلی متر است. حال اگر این ورق از جنس آلومینیوم باشد، به آن ورق آلومینیومی گفته می شود. صفحه (plate) آلومینیومی نیز به همین روش تولید می شود اما ضخامت آن بالای 6 میلی متر می باشد.

تولید ورق آلومینیوم

تولید صفحات و ورق های آلومینیومی با استخراج مواد معدنی مورد استفاده برای تولید آنها آغاز می شود. بدین منظور از سنگ معدن بوکسیت موجود در خاک رس که ماده اولیه در تولید آلومینیوم است و معمولا فقط چند متر زیر زمین و بیشتر در اطراف خط استوا یافت می شود، استفاده می شود.

هنگامی که بوکسیت استخراج شد، از خاک رس چسبیده به آن شسته شده و جدا می شود تا در مرحله بعد آسیاب شود و برای استخراج اکسید آلومینیوم یا آلومینا آماده می شود. به منظور استخراج آلومینا از بوکسیت خرد شده، از فرایندی که شامل مخلوطی از سود سوزآور و آهک است استفاده می شود. نتیجه‌ی گرم شدن بوکسیت خرد شده و تصفیه کریستال های حاصل، ایجاد آلومینای مورد نیاز برای تولید فلز آلومینیوم است.

مرحله بعدی در این فرآیند ایجاد فلز آلومینیوم است. این کار با کمک کربن و جریان الکتریسیته انجام می شود. در فرآیندی به نام الکترولیز، با استفاده از کاتدهای منفی و مثبت ساخته شده از کربن، آلومینا با ایجاد گاز CO2 ، به حالت مایع تبدیل می شود. سپس این آلومینیوم مایع به اشکال مختلف ریخته می شود که شمش ورق یا اسلب تولید می کند. سپس از آنها برای ایجاد صفحات و ورق های آلومینیومی استفاده می شود.

در تولید صفحات آلومینیومی، شمش ورق ها یا صفحات ورق ابتدا صاف می شوند تا سطح آینه ای مانند آلومینیوم به دست آید. پس از گرم شدن در دمای 400 درجه سانتی گراد، آنها را از یک دستگاه نورد عبور داده که در نتیجه آن، یک ورق نازک از فلز آلومینیوم حاصل می شود. این فرایند را نورد گرم می گویند. ورق های تولید شده در اینجا برای آماده سازی مرحله بعدی به صورت کویل ها نورد در می آیند.

مرحله بعدی این ورق های آلومینیومی، نورد سرد نامیده می شود. در این مرحله ورق ها به ضخامت های مختلف نورد می شوند تا متناسب با کاربردهای مختلف و نیازهای مشتریان در آیند. این ورق ها نیز مانند رول هایی که پس از نورد گرم تولید می شوند، به صورت رول ذخیره می شوند.

سپس عملیات حرارتی آنیل، عملیات سطحی و بسیاری دیگر از فرآیندها جهت افزایش استحکام روی ورق های آلومینیومی انجام می شود. همچنین قبل از ارسال این موارد به شرکت های مربوطه که آنها را سفارش داده اند، بازرسی های لازم انجام می شود تا اطمینان حاصل شود که صفحات و ورق های آلومینیومی از کیفیت مناسبی برخوردار هستند.

مزایای ورق آلومینیوم

وزن سبک

آلومینیوم یک فلز بسیار سبک با چگالی 2.7 گرم بر سانتی متر مکعب است که تقریبا یک سوم فولاد می باشد. این امر باعث شده تا در صورت استفاده از آلومینیوم، سبک بودن وزن آن منجر به کاهش مصرف انرژی و در نتیجه صرفه جویی در هزینه شود.

قابل بازیافت به طور مداوم

بزرگترین مزیت ورق های آلومینیومی، قابلیت بازیافت مداوم است. هنگام بازیافت ورق آلومینیوم ، بیش از 90 درصد انرژی مورد نیاز برای تولید ورق آلومینیوم اولیه ذخیره می شود.

مقاومت در برابر خوردگی

آلومینیوم به طور طبیعی یک پوشش نازک اکسید محافظ ایجاد می کند که از تماس بیشتر فلز با محیط جلوگیری می کند. به ویژه برای مواردی که در معرض عوامل خوردگی قرار دارد، مانند کابینت آشپزخانه و وسایل نقلیه مفید است. به طور کلی، آلیاژهای آلومینیوم نسبت به آلومینیوم خالص مقاومت کمتری دارند، به جز آلیاژهای منیزیم-آلومینیوم. انواع مختلف عملیات سطحی مانند آنودایزینگ و رنگ آمیزی نیز می توانند این ویژگی را بیشتر بهبود بخشند.

رسانایی الکتریکی و حرارتی

آلومینیوم یک رسانای حرارتی و الکتریکی عالی است و نسبت به وزن آن، تقریبا دو برابر از مس بهتر است. این امر آلومینیوم را به اولین انتخاب برای خطوط اصلی انتقال نیرو تبدیل کرده است. همچنین برای بسیاری از کاربردهایی که نیاز به تخلیه سریع گرما دارند، مانند مادربردهای رایانه و چراغ های LED ، یک رسانای حرارتی عالی است.

قابلیت بازتاب

آلومینیوم بازتاب کننده خوبی از نور مرئی و همچنین گرما است و این وزن همراه با وزن کم آن را به یک ماده ایده آل تبدیل می کند. سقف های خنک کننده ساخته شده از آلومینیوم روکش دار با انعکاس 95 درصد نور خورشید در کاهش حرارت داخلی خورشید در یک خانه بسیار ارزشمند هستند.

شکل پذیری

آلومینیوم شکل پذیر است و نقطه ذوب و نیز چگالی پایینی دارد و می توان آن را به روش های مختلف در شرایط مذاب پردازش کرد. شکل پذیری آن باعث می شود محصولات آلومینیومی شکلی بسیار دقیق نسبت به محصول طراحی شده به خود بگیرند.

استحکام در دمای پایین

بر خلاف فولاد، که در دماهای پایین به سرعت شکننده می شود، آلومینیوم با کاهش دما مقاومت کششی بیشتری از خود نشان می دهد.

غیر قابل نفوذ، بدون بو، غیر سمی

ضخامت ورقه آلومینیومی کمتر از 6 میلی متر است، اما همچنان مقاوم و کاملا نفوذ ناپذیر است و مواد غذایی پیچیده شده در آن را عاری از طعم و بوی خارجی می کند. همچنین اشعه ماوراء بنفش را دور نگه می دارد. علاوه بر این، خود فلز غیر سمی و بی بو است که آن را برای بسته بندی محصولات حساس مانند مواد غذایی یا دارویی ایده آل می کند. هچنین آلومینیوم غیر سمی است و برای تهیه زودپزها و بسیاری دیگر از وسایل آشپزی بدون هیچ نگرانی استفاده می شود. به راحتی تمیز می شود و مواد غذایی را در هیچ مرحله ای آلوده نمی کند.

غیر مغناطیسی

آلومینیوم غیر مغناطیسی است؛ بنابراین برای محافظ های الکتریکی مانند دیسک های کامپیوتر، آنتن های ماهواره ای یا محفظه های آهنربایی مفید است.

جذب صدا و شوک و غیر قابل جرقه زدن

آلومینیوم یک جاذب عالی صدا است و برای ساخت سقف استفاده می شود. همچنین در ضربه گیرهای خودرو به دلیل خاصیت جذب شوک مورد استفاده قرار می گیرد. ضمن اینکه آلومینیوم هنگام برخورد با خود یا فلزات غیر آهنی جرقه ای ایجاد نمی کند.

برای خواندن مقالات مشابه کلیک کنید