پروفیل آلومینیوم اختصاصی

پروفیل آلومینیوم اختصاصی به نوعی از پروفیل آلومینیومی اطلاق می شود که به صورت ویژه و منحصربه فرد برای یک کاربری خاص طراحی شده است.

پروفیل آلومینیوم اختصاصی به نوعی از پروفیل آلومینیومی اطلاق می شود که به صورت ویژه و منحصربه فرد برای یک کاربری خاص طراحی شده است. این نوع پروفیل ها با دقت و بر اساس نیازهای مشخصی که در یک پروژه خاص وجود دارد، ساخته می شوند و به همین دلیل نمی توان آن ها را در فروشگاه های عمومی و متفرقه یافت. 
طراحی پروفیل اختصاصی باید توسط فردی انجام شود که تخصص و تجربه کافی در زمینه اکستروژن آلومینیوم داشته باشد. فرآیند اکستروژن به معنای کشیدن و شکل دهی آلومینیوم تحت فشار است تا به شکل و مقطع مورد نظر برسد. اگر این فرآیند توسط یک متخصص با دانش کافی انجام شود، می تواند نتیجه ای بسیار به صرفه و کارآمد را به همراه داشته باشد.
فرد متخصص باید آگاهی کاملی از قابلیت های مختلف مقاطع آلومینیومی برای اکستروژن داشته باشد. به عبارت دیگر، باید بداند که چه نوع سطح مقطعی از آلومینیوم قابلیت اکستروژن را دارد و کدام نوع سطح مقطع برای این فرآیند مناسب نیست. این دانش و تخصص در اکستروژن آلومینیوم برای تولید پروفیل های اختصاصی ضروری است، زیرا هر اشتباهی در این مرحله می تواند منجر به تولید محصولی ناکارآمد و افزایش هزینه ها شود.

مزایای پروفیل آلومینیوم اختصاصی

•  وزن کم: آلومینیوم نسبت به فلزات دیگر مانند فولاد، مس و برنج وزن بسیار کمتری دارد. این ویژگی نه تنها باعث کاهش هزینه های فرآیند اکستروژن آلومینیوم می شود، بلکه حمل و نقل، نصب و سایر عملیات مرتبط را نیز تسهیل می کند.
• مقاومت بالا: یکی از ویژگی های مهم پروفیل های آلومینیومی اختصاصی، افزایش مقاومت قطعات آن ها در فرآیند پرس اکستروژن است. در این فرآیند، آلومینیوم به دلیل کاهش دما مقاوم تر می شود، که این ویژگی امکان استفاده از آن را در بخش های مختلف صنعتی فراهم می کند.
• رسانایی حرارتی: آلومینیوم یکی از بهترین رساناهای حرارتی و سرمایشی است، که این ویژگی پروفیل های آلومینیومی اختصاصی را به گزینه ای عالی برای استفاده به عنوان مبدل های حرارتی و سرمایشی تبدیل می کند. علاوه بر این، با استفاده از تکنولوژی ترمال بریک، می توان این پروفیل ها را به عنوان عایق های حرارتی و سرمایشی نیز به کار برد.
• غیر قابل اشتعال بودن: آلومینیوم به هیچ وجه نمی سوزد و حتی در دماهای بسیار بالا نیز هیچ گونه گاز سمی تولید نمی کند. این ویژگی آن را به فلزی سالم و بی ضرر تبدیل می کند، که در محیط های حساس به ایمنی می تواند بسیار مفید باشد.
• مقرون به صرفه بودن: فرآیند اکستروژن آلومینیوم می تواند به ویژه برای تولیدات با حجم بالا، بسیار مقرون به صرفه باشد. این امر به کاهش هزینه های تولید و افزایش بهره وری کمک می کند.
  قابل بازیافت بودن: آلومینیوم به طور کامل قابل بازیافت است، که این ویژگی آن را به یک انتخاب سازگار با محیط زیست برای کاربردهای خاص تبدیل می کند. بازیافت آلومینیوم نیاز به انرژی کمتری نسبت به تولید اولیه دارد و در نتیجه اثرات زیست محیطی کمتری نیز به همراه دارد.

طراحی پروفیل آلومینیوم اختصاصی

برای طراحی و ساخت پروفیل های آلومینیومی سفارشی معمولا از فرآیند اکستروژن استفاده می شود که در ادامه به صورت خلاصه توضیح داده شده است:

فرآیند اکستروژن

اکستروژن به معنای شکل دهی آلومینیوم به مقاطع مختلف با استفاده از فشار است. این فرآیند به دلیل انعطاف پذیری بالای آلومینیوم بسیار کارآمد است.
در این فرآیند، آلومینیوم تا دمای ۵۰۰ تا ۶۰۰ درجه سانتی گراد حرارت داده می شود تا نرم و چکش خوار شود. سپس آلومینیوم گرم شده به قالب تزریق شده و تحت فشار قرار می گیرد. این فرآیند به تولیدکنندگان امکان می دهد تا پروفیل های آلومینیومی با کاربری های خاص و در مقاطع مختلف، از اشکال استوانه ای و لوله ای تا فرم های پیچیده، در متراژهای زیاد تولید کنند.

مراحل فرآیند اکستروژن

• حرارت دادن قالب اکستروژن: قالب تا دمای ۵۰۰ درجه سانتی گراد حرارت داده می شود. این کار باعث افزایش طول عمر قالب و یکنواختی جریان فلز می شود و سپس در پرس اکستروژن قرار می گیرد.
• حرارت دادن بیلت: بیلت (شمش آلومینیومی) تا دمای ۵۰۰ درجه سانتی گراد حرارت داده می شود تا نرم و چکش خوار شده و آماده شکل پذیری در قالب شود.
• انتقال بیلت: بیلت حرارت دیده و آغشته به روان کننده به صورت مکانیکی به پرس اکستروژن منتقل می شود.
• تزریق بیلت به قالب: بیلت در داخل پرس اکستروژن تحت فشار تا ۱۵۰۰۰ تن به قالب اکستروژن تزریق می شود.
• خروج آلومینیوم اکسترود شده: آلومینیوم اکسترود شده تحت فشار از دهانه قالب خارج می شود.
• خنک کردن: آلومینیوم اکسترود شده روی یک ریل به وسیله یک فن و حمام آب به صورت یکنواخت خنک می شود.
• برش اولیه: اکستروژن هنوز کاملا سرد نشده با استفاده از اره داغ در طول تعیین شده برش داده می شود.
• خنک کردن نهایی: پروفیل به میز خنک کننده هدایت می شود تا به دمای محیط برسد.
• کشش برای صاف کردن: ناصافی های آلومینیوم اکسترود شده با کشش از دو سر پروفیل گرفته می شود تا صاف شود.
• برش نهایی و کهنه کردن: پروفیل ها به میز برش منتقل شده و در اندازه های ۶ تا ۲۱ فوت برش داده می شوند و سپس در کوره اصطلاحا کهنه می شوند.

در پایان این فرآیند، جهت افزایش استحکام کششی پروفیل ها تحت عملیات حرارتی قرار می گیرند تا استحکام و دوام بیشتری پیدا کنند.

انواع فرآیند اکستروژن آلومینیوم

برای تولید پروفیل های آلومینیومی، چهار روش اصلی اکستروژن به طور معمول مورد استفاده قرار می گیرند. این روش ها هر کدام دارای ویژگی ها و کاربردهای خاص خود هستند و انتخاب روش مناسب بستگی به نیازها و مشخصات محصول نهایی دارد.

اکستروژن مستقیم (Direct Extrusion)

در این روش، بیلت آلومینیومی به درون قالب فشار داده می شود و محصول از سمت دیگر قالب خارج می شود. اکستروژن مستقیم رایج ترین روش اکستروژن است و برای تولید پروفیل های طولانی و مقاطع پیچیده به کار می رود. در این فرآیند، بیلت و ابزارهای مربوطه هم جهت حرکت می کنند.

اکستروژن غیر مستقیم (Indirect Extrusion)

در اکستروژن غیر مستقیم، قالب ثابت است و بیلت آلومینیومی به سمت قالب حرکت می کند. در این روش، نیروی اصطکاک کمتر است که منجر به کاهش اتلاف انرژی و افزایش عمر قالب می شود. این روش برای تولید مقاطع با دیواره های نازک و سطوح صاف مناسب است.

اکستروژن گرم (Hot Extrusion)

در فرآیند اکستروژن گرم، بیلت آلومینیومی تا دماهای بسیار بالا (حدود ۴۵۰ تا ۵۰۰ درجه سانتی گراد) گرم می شود تا نرم و قابل شکل دهی شود. این روش برای تولید پروفیل های پیچیده و با کیفیت بالا استفاده می شود. اکستروژن گرم به دلیل دمای بالا نیاز به تجهیزات مقاوم به حرارت دارد.

اکستروژن گرم و سرد (Warm and Cold Extrusion)

این روش ترکیبی از اکستروژن گرم و سرد است. ابتدا بیلت به دمای متوسطی گرم می شود (کمتر از دمای اکستروژن گرم)، سپس در دمای پایین تر (نزدیک به دمای اتاق) عملیات اکستروژن انجام می شود. این روش مزایای هر دو روش گرم و سرد را ترکیب می کند و می تواند بهبودهای زیادی در کیفیت سطح و دقت ابعادی محصول نهایی ایجاد کند.
هر کدام از این روش های اکستروژن ویژگی ها و مزایای خاص خود را دارند و بسته به نوع محصول نهایی و مشخصات مورد نظر، می توانند انتخاب شوند. اکستروژن مستقیم و غیر مستقیم بیشتر برای تولید مقاطع استاندارد و پیچیده به کار می روند، در حالی که اکستروژن گرم و گرم-سرد برای محصولاتی با دقت و کیفیت بالا مناسب هستند.