پروفیل آلومینیوم، کاربرد گسترده‌ای در صنایع مختلف دارد. مزایا پروفیل های آلومینیومی مانند وزن کم، انعطاف‌پذیری، رسانایی و عدم فرسایش، این کاربرد گسترده را ممکن می‌سازند. همچنین روش‌های تولید پروفیل آلومینیوم بسیار متنوع و متفاوت هستند که مزیت بزرگی است. اما سبب می‌شود تا برای مثال، قیمت پروفیل درب و پنجره آلومینیومی با قیمت پروفیل ماشین‌آلات یا خودرو و… بسیار متفاوت باشد.
درباره پروفیلهای آلومینیومی
پروفیلهای آلومینیومی، اجزای سازه‌ای طویل و معمولا توخالی هستند که با سطح مقطع‌هایی به شکل‌های گوناگون، طراحی و تولید می‌شوند. تولید این پروفیل‌ها از طریق ذوب سازی میله‌های آلومینیومی و تحت فرایند اکستروژن (روزن رانی) انجام می‌گیرد. میله‌های آلومینیوم، آلیاژهای مختلفی دارند که خواص پروفیل نهایی را تعیین می‌کند. تولید پروفیل آلومینیومی، در 3 مرحله اصلی صورت می‌گیرد: ریخته‌گری، اکستروژن و روکاری (پرداخت‌کاری).
یکی از مزایا پروفیل های آلومینیومی آن است که شیوه‌های متنوعی برای روکاری آنها وجود دارد؛ ازجمله آندیزه کردن، الکتروفورز و رنگ‌کاری پودری. پروفیل های Aluminum به انواعی چون ساختمانی، رادیاتوری، صنعتی و ریلی با ویژگی‌های بسیار متفاوت، تقسیم می‌شوند. به دلیل همین ویژگی‌های متفاوت، برای مثال، قیمت پروفیل شیشه گیر با پروفیل های مورداستفاده در ماشین‌آلات صنعتی، تفاوت چشمگیری خواهد داشت.
کاربردهای پروفیل آلومینیومی
کاربردهای پروفیل های آلومینیومی در صنایع ساختمانی، حمل‌ونقل، برق، انرژی و هوافضا، بسیار گسترده هستند، اما در این میان، می‌توان به 6 کاربرد رایج اشاره کرد. این پروفیل‌ها به دلیل وزن سبک، عدم فرسایش و قیمت مناسب، در ماشین‌آلات صنعتی و خطوط تولید، کاربرد فراوان دارند. همچنین بسیاری از افراد، خرید یراق آلات درب و پنجره که از پروفیل آلومینیوم باشد را ترجیح می‌دهند، زیرا این یراق آلات، سطوح صاف و براقی دارند و ازنظر استحکام و زنگ‌زدگی، بسیار خوب عمل میکنند.
نرده‌های ساختمانی، یک کاربرد رایج دیگر برای پروفیل آلومینیوم به شمار می‌روند. ناچیز بودن معایب پروفیل های آلومینیومی، آنها را برای ساخت تریلرهای صنعتی و جاده‌ای نیز مناسب میسازد. همچنین این پروفیل‌ها در میل گاردن خودرو و انواع رادیاتور خودرو به کار می‌روند.
15 مورد از مزایا پروفیل های آلومینیومی
باتوجه‌به استحکام نسبتا عالی پروفیل آلومینیوم، شاید بتوان وزن پایین آن را مهم‌ترین مزیتش دانست. خاصیت فنری، مقاومت در برابر زنگ‌زدگی، سمی نبودن، قابلیت بازیافت و 9 مزیت دیگر نیز در این پروفیل یافت می‌شوند.
استحکام
امکان تولید پروفیل آلومینیوم با درجه‌های استحکام مختلف برای مصارف گوناگون وجود دارد. خواص آلومینیوم به‌گونه‌ای هستند که متمرکزسازی و بالا بردن میزان استحکام، فقط در نقاط خاصی از پروفیل آن، ممکن است. علاوه بر نوع آلیاژ آلومینیوم، عواملی چون نحوه طراحی و ضخامت پروفیل نیز روی میزان استحکام اثر می‌گذارند.
وزن سبک
یکی از مهم‌ترین مزایا پروفیل های آلومینیومی آن است که این پروفیل‌ها با وجود استحکام مناسب، حدود یک‌سوم پروفیل فلزاتی چون فولاد، آهن، مس و برنج، وزن دارند. درنتیجه حمل آنها جهت انتقال، تولیدات و انبار، آسان خواهد بود.
انعطاف‌پذیری
انعطاف‌پذیری فلز آلومینیوم، سبب می‌شود که پروفیلهای آن، هنگامی‌که تحت بار سنگین قرار می‌گیرند، به‌طور فنری واکنش نشان دهند و نشکنند. این ویژگی، پروفیل آلومینیوم را به‌ویژه برای سامانه‌های مدیریت تصادف در خودروها، مناسب میسازد.
نسبت استحکام به وزن
فلز آلومینیوم، باتوجه‌به وزن پایینش، استحکام بسیار بالایی دارد. به همین دلیل، یکی از مزایا پروفیل های آلومینیومی، امکان استفاده از آنها در مواقعی است که وزن سیستم تحت بار سنگین، می‌بایست به حداقل برسد؛ مانند پل‌ها، تریلر کامیون و صنعت هوافضا.
مقاومت در برابر فرسایش
فلز آلومینیوم به‌طور طبیعی در برابر زنگ‌زدگی مقاومت نشان میدهد. درحالی‌که اکسیداسیون، جز مشکلات اصلی دیگر انواع پروفیل فلزی به شمار می‌رود، اما این مورد هرگز جزء معایب پروفیل های آلومینیومی نبوده است. میزان ناچیز آسیب‌پذیری آلومینیوم در برابر اکسیداسیون نیز با روش‌هایی چون آندیزاسیون یا پرداخت‌کاری، به‌طور کامل برطرف می‌شود.
رسانایی حرارتی
آلومینیوم، گرما و سرما را به‌خوبی انتقال میدهد. البته فلزهایی دیگری با قابلیت بالای انتقال حرارت نیز وجود دارند، اما ممکن است ازنظر هزینه به‌صرفه نباشند. بنابراین، یکی از مزایا پروفیل های آلومینیومی را می‌توان قابلیت استفاده از آن در سیستم‌های پخش یا انتقال حرارت دانست.
رسانایی الکتریسیته
آلومینیوم، دو برابر مس، برق را انتقال میدهد. درنتیجه برای مصارفی چون میله‌های انتقال اتوبوس‌های برقی و دیگر اتصالات الکتریکی، انتخاب خوبی است.
عدم احتراق
آلومینیوم، جزء فلزهای جرقه زن نیست و برای استفاده در محیط‌هایی که احتمال شعله‌ور شدن یا انفجار در آنها وجود دارد، مناسب خواهد بود.
سمی نبودن
برخی از فلزات، به‌خصوص در دماهای بالا، می‌سوزند یا دودهای سمی از خود منتشر می‌سازند؛ اما این جزء معایب پروفیل های آلومینیومی نیست.
مغناطیسی نبودن
آلومینیوم، شارژ مغناطیسی ایجاد نمی‌کند و برای استفاده در موقعیت‌هایی با ولتاژ بالا، ایده‌آل به‌شمار می‌رود.
ساخت‌وساز یکسره
طی فرایند تولید پروفیل آلومینیوم، می‌توان آن را با هر شکل پیچیده‌ای، تولید کرد. درنتیجه، برای نصب پروفیل آلومینیومی در ساختمان، نیاز به اتصالات مکانیکی بین قطعات مختلف، به حداقل می‌رسد.
بازتاب نور و پرتوها
سطح پروفیل های آلومینیومی به هر صورت، قابل پرداخت‌کاری است و می‌توان میزان بازتاب نور از سطح آنها را تنظیم کرد. بنابراین، استفاده از پروفیل آلومینیوم جهت افزایش میزان نورپردازی محیط ساختمان یا جهت حفاظت در برابر نور، پرتوی فروسرخ و امواج رادیویی، امکان‌پذیر است.
مزایا پروفیل های آلومینیومی ازنظر تولید و مونتاژ
روش‌های تولید آلومینیوم متنوع هستند و طراحی پروفیل های آلومینیومی، به‌سادگی امکان‌پذیر است.
عرضه سریع به بازار
زمان تولید پروفیل های آلومینیومی تا عرضه آنها به بازار برای فروش و استفاده، بسیار کوتاه است. بنابراین، خریداران مجبور نیستند تا به اقلام موجود در انبارها بسنده کنند، زیرا پروفیل‌ها با طراحی دلخواه، به‌زودی در اختیارشان قرار خواهد گرفت.
قابلیت بازیافت و استفاده مجدد
فلز آلومینیوم با گذشت زمان و طی استفاده طولانی‌مدت، خصوصیات خود، ازجمله خصوصیات فیزیکی، مکانیکی، ظاهری و شیمیایی را از دست نمی‌دهد. درنتیجه، تولیدکننده پروفیل آلومینیومی، همواره بخش بزرگی از مواد خام ورودی به فرایندهای تولیدی خود را، از مواد بازیافتی آلومینیوم انتخاب می‌کند. برخی از پروفیل های آلومینیومی نیز پس از تمام شدن عمر مفیدشان در یک کاربرد، بدون بازیافت برای کاربرد ثانویه‌ای مورداستفاده قرار می‌گیرند.
5 مورد از معایب پروفیل های آلومینیومی
هرچند استحکام، یکی از مزایا پروفیل های آلومینیومی برشمرده شده است، اما این استحکام هنوز فاصله زیادی با فلزاتی چون فولاد و آهن دارد. بیشتر معایب پروفیل های آلومینیومی نیز به‌طور غیرمستقیم به همین مسئله مربوط می‌شوند.
دشواریهای مربوط به جوشکاری
به دلیل نقطه ذوب پایین آلیاژهای آلومینیوم و ایجاد دهانه در لایه اکسید آنها هنگام جوشکاری، برای جوشکاری پروفیل های این فلز به تکنیک‌ها و تجهیزات ویژه‌ای نیاز است. بنابراین، هزینه بالای جوشکاری را می‌توان از معایب پروفیل های آلومینیومی دانست. درنتیجه، استفاده از آنها در مصارفی مانند قاب‌های جوش داده‌شده، هزینه‌بر می‌شود.
تغییر شکل در دمای بالا
ضریب انبساط گرمایی آلیاژ Aluminum بالا است. بنابراین، هنگام استفاده از آن در صنعت هوافضا، سطح این فلز باید به‌طور ویژه پرداخت‌کاری شود. چراکه اگر آلومینیوم به مدت طولانی در معرض دمای بالا قرار گیرد، دچار نرمی و تغییر شکل می‌شود. همچنین در مصارف ساختمانی با دما و حرارت بالا، آلومینیوم گزینه خوبی نخواهد بود.
مشکلات استحکام
پروفیل های آلومینیومی، استحکام بالایی دارند؛ بااینحال، الزامات موردنظر ازنظر استحکام را برای همه صنایع برطرف نمی‌کنند. همچنین تفاوت استحکام آلومینیوم با فلزهایی چون آهن و فولاد، چشمگیر است. بنابراین، استفاده از آن در سازه‌های سنگین، محدودیت‌هایی دارد.
قیمت پروفیل آلومینیومی
قیمت آلومینیوم در مقایسه با فلزهایی چون آهن، به‌طور قابل‌توجهی بالاتر است. همچنین هزینه تولید پروفیل آلومینیومی و نیز روکاری سطح آن، گران تمام می‌شود. باتوجه‌به مزایا پروفیل های آلومینیومی، این قیمت بالاتر، کاملا ارزشش را خواهد داشت. بااینحال، در پروژه‌هایی با بودجه محدود، مشتریان خرید این پروفیل‌ها را ترجیح نمی‌دهند.
مشکلات مربوط به نحوه تولید
هنگام تولید پروفیل آلومینیوم، در صورت عدم کنترل دما با دقت زمانی مناسب، احتمال شکستن پروفیل و خرابی وجود دارد. این مسئله به‌خصوص در مورد آلیاژهای خاصی از آلومینیوم صدق می‌کند. همچنین در صورت وجود شکاف بین سیلندر اکستروژن و شمش‌های ورودی، احتمال ایجاد حفره درون پروفیل‌ها هست.
مشکلاتی چون لایه‌لایه شدن، خراش و نقاط سیاه، از دیگر خرابی‌های محتمل در پروفیلهای آلومینیوم هستند. البته یک تولیدکننده حرفه‌ای و باتجربه، با تکنیکهای پیشرفته، همه این مشکلات را برطرف می‌کند و محصولات بی‌نقصی را به فروش می‌رساند.
جمع‌بندی
انعطاف‌پذیری، استحکام بالا، وزن سبک، سطح صاف، سمی نبودن، مغناطیسی نبودن، رسانایی حرارتی و عدم فرسایش، مهم‌ترین مزایا پروفیل های آلومینیومی هستند. معایب پروفیل های آلومینیومی نیز شامل مشکلات جوشکاری و تغییر شکل در دمای بالا می‌شوند.
سوالات متداول
-
آیا استحکام جزء مزایا پروفیل های آلومینیومی یا معایب آنها است؟
پروفیلهای آلومینیومی، استحکام بالایی دارند که آنها را برای مصارف بسیاری مناسب میسازد. بااینحال، برای برخی مصارف سنگین، پروفیل های فولادی و آهنی، استحکام بیشتری از پروفیل آلومینیوم دارند.
-
چگونه پروفیل آلومینیومی را جوشکاری میکنند؟
جوشکاری پروفیل های آلومینیوم، دشواریهای خاصی دارد. به همین دلیل، برای انجام آن، حتما به تکنیکهای ویژه و متخصصان ماهر نیاز خواهد بود که هزینه جوشکاری را افزایش میدهد.