روش های تولید آلومینیوم

فرم های ساخته شده

آلومینیوم و آلیاژهای آن ممکن است تقریباً توسط تمام فرآیندهای شناخته شده ریخته گری تشکیل شوند

اشکال تولیدی آلومینیوم و آلیاژهای آلومینیوم را می توان به دو گروه تقسیم کرد:

محصولات استاندارد شامل ورق، صفحه، فویل، میله، میله، سیم، لوله، لوله و اشکال ساختاری می باشدمحصولات مهندسی شده آنهایی هستند که برای کاربردهای خاص طراحی شده اند و شامل اشکال اکسترود شده، آهنگری، ضربه، ریخته گری، مهر زنی، قطعات متالورژی پودر (P/M)، قطعات ماشینکاری شده و کامپوزیت های زمینه فلزی هستند.

توزیع درصدی از محصولات عمده آلومینیومی در شکل 4 ارائه شده است.

خواص و کاربردهای اشکال مختلف محصولات آلومینیومی را می توان در مقالات “آلومینیوم آسیاب و فرآورده های مهندسی شده فرفورژه” و “محصولات ریخته گری آلومینیوم” که در ادامه می آید، مشاهده کرد.

محصولات استاندارد شده

 

محصولات نورد تخت شامل صفحه (ضخامت برابر یا بیشتر از 6.25 میلی متر یا 0.25 اینچ)، ورق (ضخامت 0.15 میلی متر تا 6.25 میلی متر یا 0.006 تا 0.25 اینچ) و فویل (ضخامت کمتر از 0.15 میلی متر یا 0.006 می باشد. که در.).

این محصولات با کاهش متوالی ضخامت شمش ریخته‌گری با نورد سرد و گرم نیمه‌ساخت تا مقطع مستطیلی می‌شوند.

خواص در مزاج سخت کار با درجه کاهش سرما، بازپخت جزئی یا کامل و استفاده از درمان های تثبیت کننده کنترل می شود.

صفحه، ورق و فویل تولید شده در ترکیبات قابل عملیات حرارتی ممکن است تحت عملیات حرارتی محلول، خاموش شدن، سخت شدن رسوب، و کاهش تنش حرارتی یا مکانیکی قرار گیرند.

ورق و فویل ممکن است با سطوح بافت دار رول شوند.

ورق و صفحه نورد شده با رول های کاری آماده شده مخصوص ممکن است برای تولید محصولاتی مانند صفحه آج برجسته شود.

با رول‌ فرمینگ، ورق‌هایی به شکل موج‌دار یا سایر پیکربندی‌های کانتور می‌توانند برای کاربردهایی مانند سقف، سایدینگ، کانال‌ها و ناودان تولید شوند.

در حالی که اکثریت قریب به اتفاق محصولات نورد تخت توسط آسیاب نورد معمولی تولید می شوند، فرآیندهای پیوسته در حال حاضر برای تبدیل آلیاژ مذاب به طور مستقیم به گیج های نورد مجدد استفاده می شود (شکل 5).

کاستورهای نواری از سیلندرها یا رول‌های ضدچرخ خنک‌شده با آب برای جامد کردن و تا حدی کارکردن استوک رول گیج کویل‌شونده در خط استفاده می‌کنند.

ریخته‌گری‌های دال با تسمه دوقلو یا بلوک متحرک معمولاً ضخامت 19 میلی‌متر (0.75 اینچ) دارند که ضخامت آن توسط آسیاب(های) احیای گرم داخل خطی کاهش می‌یابد تا رول پیچ‌شونده تولید شود.

انتظار می‌رود که پیشرفت‌های آتی مبتنی بر پیشرفت‌های فناوری و عملیاتی در فرآیندهای مستمر، در سطح جهانی بر گسترش صنعت در تولید محصولات نورد تخت تأثیر بگذارد.

سیم، میله و میله از مواد ریخته گری با اکستروژن، نورد یا ترکیبی از این فرآیندها تولید می شوند

سیم ممکن است از هر مقطعی باشد که در آن فاصله بین وجوه موازی یا سطوح متضاد کمتر از 9.4 میلی متر (0.375 اینچ) باشد.

قطر میله بیش از 9.4 میلی متر (0.375 اینچ) و میله در مربع، مستطیل، یا مقطع شش ضلعی یا هشت ضلعی منظم بیشتر از 9.4 میلی متر (0.375 اینچ) بین هر وجه موازی یا متضاد است.

بخش بزرگی از تولید میله و سیم از فرآیندهای پیوسته ناشی می شود که در آن آلیاژ مذاب در واحدهای چرخ/کمربند قالب خنک شونده با آب ریخته می شود تا طول پیوسته میله جامد تولید شود که در خط تا حدود 9.4 تا 12 میلی متر نورد می شود. 0.375 تا 0.50 اینچ) قطر.

محصولات مهندسی شده

ریخته‌گری‌های آلیاژ آلومینیوم معمولاً با قالب‌های تحت فشار، قالب دائمی، شن و ماسه سبز و خشک، سرمایه‌گذاری و ریخته‌گری گچ تولید می‌شوند. آمار حمل و نقل در شکل ارائه شده است.

تغییرات فرآیند شامل خلاء، کم فشار، گریز از مرکز و فرآیندهای مرتبط با الگو مانند از دست دادن فوم است.

ریخته گری با پر کردن قالب ها با آلومینیوم مذاب تولید می شود و برای محصولات با خطوط پیچیده و مناطق توخالی یا هسته ای استفاده می شود.

انتخاب ریخته گری بر دیگر اشکال محصول اغلب بر اساس ملاحظات شکل خالص است

دنده‌های تقویت‌کننده، گذرگاه‌های داخلی و ویژگی‌های طراحی پیچیده، که ماشین‌کاری در قطعه‌ای ساخته شده از فرفورژه پرهزینه است، اغلب می‌توانند با الگوی مناسب و قالب یا قالب یا قالب ریخته‌گری شوند.

ریخته‌گری‌های مهندسی ممتاز یکپارچگی فوق‌العاده، تلورانس‌های ابعادی نزدیک، و خواص مکانیکی به‌طور مداوم کنترل‌شده را در محدوده بالایی از قابلیت‌های با استحکام بالا برای آلیاژها و مزاج‌های انتخابی نشان می‌دهند.

اکستروژن ها با فشار دادن فلز جامد به داخل قالب های دیافراگم تولید می شوند

طرح هایی که حول یک محور متقارن هستند به ویژه برای تولید به صورت اکسترود شده سازگار هستند.

با فناوری فعلی، امکان اکسترود کردن پیکربندی‌های پیچیده، مغزه دار و نامتقارن نیز وجود دارد.

اکستروژن های دقیق کنترل ابعادی استثنایی و پرداخت سطح را نشان می دهند.

ابعاد اصلی معمولاً نیازی به ماشین کاری ندارند. تحمل محصول اکسترود شده اغلب به تکمیل ساخت قطعه با برش ساده، حفاری، برش کاری یا سایر عملیات های کوچک ماشینکاری اجازه می دهد.

لوله بدون درز اکسترود شده و اکسترود شده/کشیده شده با لوله های درزدار مکانیکی و جوش داده شده رقابت می کند.

آهنگری ها با القای جریان پلاستیک از طریق اعمال نیروهای جنبشی، مکانیکی یا هیدرولیکی در قالب های بسته یا باز تولید می شوند.

آهنگرهای دستی اشکال هندسی ساده ای هستند که بین قالب های باز مسطح یا با کانتور معمولی مانند مستطیل ها، استوانه ها (دورهای چند وجهی)، دیسک ها (بیسکویت ها) یا تغییرات محدودی از این اشکال قابل شکل گیری هستند.

این آهنگرها نیازهای مکرر در صنعت را زمانی که فقط به تعداد محدودی قطعه مورد نیاز است، یا زمانی که طرح‌های نمونه اولیه باید اثبات شود، برطرف می‌کنند.

بیشتر آهنگری‌های آلومینیومی در قالب‌های بسته تولید می‌شوند تا قطعاتی با پوشش سطحی خوب، کنترل ابعادی و کیفیت و خواص استثنایی تولید کنند.

آهنگرهای دقیق بر اهداف نزدیک به شکل شبکه تأکید دارند که شامل کاهش پیش نویس و دقت ابعادی دقیق تری می شوند. آهنگری ها نیز به صورت حلقه های نورد شده یا فورج شده با سنبه در دسترس هستند

ضربات در یک قالب محصور کننده از یک حلزون روغن کاری شده، معمولاً سرد، با اعمال نیروی تک ضربه ای از طریق یک پانچ فلزی ایجاد می شود که باعث می شود فلز در اطراف پانچ و/یا از طریق یک سوراخ در پانچ یا قالب جریان یابد.

این فرآیند با تولید قطعات دقیق مطابق با استانداردهای دقیق کیفیت و ابعاد، نرخ تولید بالایی دارد. ضربه ها ترکیبی از اکستروژن سرد و آهنگری سرد هستند و به این ترتیب، مزایای هر فرآیند را ترکیب می کنند.

سه نوع اصلی شکل‌دهی ضربه‌ای وجود دارد – ضربه‌گیری معکوس، ضربه‌ای رو به جلو و ترکیبی از این دو – که هر کدام ممکن است در ساخت آلومینیوم استفاده شوند.