اکستروژن آلومینیوم به عنوان اصلی‌ترین فرآیند در تولید پروفیل آلومینیوم بدون شک تاریخچه و داستانی برای ابداع و سپس تبدیل به فرآیند امروزی خود دارد. آماده هستید تا با هم تاریخچه تولید پروفیل آلومینیوم به روش اکستروژن را بخوانیم؟
پس در این مقاله از سری مقالات مگ (میهن آلومینیوم غدیر) با ما همراه باشید.
تاریخچه تولید آلومینیوم
در مقایسه با فلزات دیگر مانند مس، برنز، آهن و فولاد، که برای هزاران سال مورد استفاده قرار گرفته‌اند، آلومینیوم نسبتاً جوان است و در سال 1807 به عنوان یک فلز مهم شناخته شد. آلومینیوم برای اولین بار در سال 1825 تصفیه شد و در آن زمان در معرض تصفیه قرار گرفت.
این آلیاژ فلزی مجلل به حساب می‌آمد که از طلا گرانتر بود. تا اواخر دهه 1880، با اختراع فرآیند ذوب توسط هال و هرول و توسعه تولیدات تجاری، فلز نقره برای مقاصد روزمره مقرون به صرفه شد. فرآیندهای اولیه کار شامل نورد، ریخته گری و آهنگری بود
تاریخچه تولید پروفیل آلومینیوم
در سال 1797، جوزف براماه فرآیند اکستروژن را که برای اولین بار ایجاد شد، ثبت کرد.
تولید پروفیل آلومینیوم از جمله برای ساخت لوله‌های سربی، فرآیند او شامل پیش گرم کردن فلز و اجبار دستی آن از طریق یک قالب با پیستون دستی انجام می‌گرفت. این فرآیند با نیروی دستی که در آن زمان به نام «squirting» شناخته می‌شد، تا زمان اختراع اولین پرس هیدرولیک توسط توماس بر، استاندارد تلقی شده بود.
در اواخر قرن نوزدهم، فرآیند اکستروژن با آلیاژهای برنج و مس نیز مورد استفاده قرار گرفت.
✔آلومینیوم در قرن بیستم ظاهر شد.
آلومینیوم و فرآیند اکستروژن
آلومینیوم برای اولین بار در سال 1807 یافت شد و تا سال 1825 با موفقیت تصفیه نشد. در پایان قرن نوزدهم، فرآیند ذوب توسط چارلز مارتین هال و پل هرول ابداع شد که امکان توسعه تولید تجاری را فراهم کرد. تا سال 1894 که الکساندر دیک فرآیند اکستروژن داغ یا تولید پروفیل آلومینیوم را توسعه داد، این فلز برای اکسترود شدن استفاده نشد.
چنین فرآیندی امکان اکسترود شدن آلیاژهای غیر آهنی را فراهم کرد و اولین پرس تولید پروفیل آلومینیوم در سال 1904 تولید شد. بلافاصله، کاربردهای آلومینیوم در خودروسازی و ساخت و ساز مطرح شد. به خصوص در طول دو جنگ جهانی، تقاضا برای آلومینیوم اکسترود شده بالا بود. پس از جنگ جهانی دوم، این روند به بازار رو به رشد مسکن مسکونی گسترش یافت.
از آن زمان، تولید پروفیل آلومینیوم، در انواع مصارف به رشد خود ادامه داده است و تقریباً بخش مهمی از هر جنبه‌ای از زندگی می‌باشد. از واگن‌های مترو گرفته تا ماشین‌های شخصی خودمان، ساخت‌وساز تا دستگاه‌های پزشکی که این مواد شیوه زندگی ما را متحول کرده است.
تولید پروفیل آلومینیوم
الکساندر دیک فرآیند اکستروژن داغ مدرن را در سال 1894 اختراع کرد که برای اکثر آلیاژهای غیر آهنی قابل استفاده بود. امروزه آلومینیوم متداول‌ترین فلز اکسترود شده است و می توان آن را در هر دو فرآیند اکستروژن گرم و سرد استفاده کرد.
کشور آمریکای شمالی اولین دستگاه پرس اکستروژن آلومینیوم خود را در سال 1904 در پنسیلوانیا، ایالات متحده آمریکا داشت. معرفی اکستروژن باعث افزایش شدید کاربردهای پیشرو برای تولید پروفیل آلومینیوم، به ویژه در ساخت قطعات خودرو شد.
تقاضای رو به رشد برای تولید پروفیل آلومینیوم، در طول دو جنگ جهانی برای استفاده در ساخت هواپیما و سایر نیازهای نظامی به اوج جدیدی رسید. توسعه سریع اکستروژن پس از جنگ جهانی دوم ادامه یافت و شروع به گسترش به صنایع مختلف از جمله بخش مسکن مسکونی کرد که رشد قابل توجهی را در دوره پس از جنگ تجربه کرد.
در دهه‌های بعدی، بخش‌های حمل‌ونقل و ساخت‌وساز همیشه از مصرف کنندگان اصلی محصولات اکستروژن آلومینیوم بوده‌اند. حتی در زمان کنونی، عمده استفاده از اکستروژن در تولید پروفیل آلومینیوم، مانند درب و پنجره و به دنبال آن خودروهای سواری است. دیگر محصولات و کاربردهای اصلی اکستروژن، لوازم مصرفی و ساخت پل‌ها و بزرگراه‌ها هستند.
تولید پروفیل آلومینیوم چگونه در آینده موثر خواهد بود؟
تولید پروفیل آلومینیوم به ایجاد زمینه‌های جدید ادامه داده است. فرآیند اکستروژن بهبودهایی در مواد داشته است و با استفاده از آزمایش‌های مدرن، گسترش و پیاده‌سازی ابزارها می‌توانند آینده را تحت تاثیر قرار دهند. با معرفی کامپیوتر، اکستروژن‌های آلومینیومی می‌توانند دقیق تر شوند و باعث ساخت محصولات ایمن‌تر و ماندگارتر نیز خواهند شد.
✳صنعت آلومینیوم ایالات متحده بزرگترین صنعت در جهان است که سالانه 22 میلیارد پوند فلز تولید می‌کند. 
آلومینیوم در برابر خوردگی مقاوم، قوی، سبک و قابل بازیافت است که به این معنی است که وقتی سیاره به سمت آینده‌ای سبزتر حرکت می‌کند، این یک روند ایده آل است. به منظور رقابت با بازار رقابتی آلومینیوم در سطح جهانی، تولید کنندگان آمریکایی به دنبال راه‌هایی برای کاهش ضایعات، کاهش هزینه‌ها و بهبود کلی محصولات هستند.
Taber Extrusions می‌خواهد در توسعه اکستروژن پیشرو باشد و بخشی از رشد این محصول در آینده باشد. Taber طیف وسیعی از محصولات و فرآیندها را ارائه می‌کند و با استفاده از جدیدترین فناوری برای ایجاد بهترین محصولات ممکن از جمله تولید پروفیل آلومینیوم، تمام تلاش خود را انجام می‌دهد؛ تا از منحنی‌ها جلوتر بماند.
«محصولات با کیفیت با هزینه کم» چیزی است که تابر سعی می‌کند به مشتریان خود ارائه دهد و آنها هر روز سخت تلاش می‌کنند؛ تا این محصول را با بهترین خدمات ممکن ارائه دهند.
درباره پروفیل آلومینیوم
در سال‌های اخیر، تولید پروفیل آلومینیوم یکی از جنبه‌های اساسی نوآوری و تولید محصولات باقی مانده است. این بخش مهمی از زندگی روزمره ما بوده، زیرا تولیدکنندگان از این فرآیند برای ساخت قطعات مختلف برای خانه، محل کار و بسیاری موارد دیگر استفاده می‌کنند. با اینکه قطعات آلومینیومی اکسترود شده در همه جا استفاده می‌شوند، بسیاری از مردم به سختی متوجه آنها خواهند شد.
پروفیل آلومینیوم به دلیل ویژگی‌های قابل توجهی که دارد کاربردهای مختلفی در صنایع مختلف دارد
پروفیل آلومینیوم چیست؟
پروفیل آلومینیوم شامل حرارت دادن و تحت فشار قرار دادن آلیاژ آلومینیوم از طریق قالبی با شکل مقطع از پیش طراحی شده است. یک قوچ محکم، آلومینیوم را از طریق قالب فشار می‌دهد و در طول عملیات آن را در امتداد میز خروجی می‌کشد. معمولاً می‌توانید دهانه قالب را تغییر دهید؛ تا چندین شکل و اندازه ایجاد کنید که مطابق با مشخصات محصول شما باشد.
این فرآیند یک تکنیک ساده است که درک چگونگی آن در روند انجام کار آسان می‌باشد. نیروی وارد شده در اکستروژن آلومینیوم مشابه نیرویی است که هنگام فشرده کردن یک لوله خمیر دندان با انگشتان خود استفاده می‌شود. همچنین قالب اکستروژن عملکردی مشابه با باز شدن لوله خمیر دندان دارد. پروفیل به صورت یک اکستروژن جامد طولانی خارج می‌شود، زیرا دهانه یک دایره جامد است.
تکنیک‌های مختلف تولید پروفیل آلومینیوم
دو روش اصلی تولید پروفیل آلومینیوم وجود دارد؛ اکستروژن مستقیم و غیر مستقیم.
اکستروژن مستقیم آلومینیوم
این روش متداول‌ترین تکنیک آلومینیوم اکستروژن است. اکسترودر آلومینیومی بیلت/آلومینیوم گرم شده را در ظرفی با دیواره‌های گرم شده قرار می‌دهد؛ در حالی که یک قوچ متحرک فلز را با قدرت از طریق دهانه قالب هل می‌دهد. این مرحله فشار زیادی ایجاد می‌کند.
علاوه بر این، ماشین‌کارها معمولاً بلوک‌های مواد را بین آلومینیوم گرم شده (بیلت) و قوچ قرار می‌دهند و از تماس آنها جلوگیری می‌کنند. اکثر تامین کنندگان و تولیدکنندگان این تکنیک را فرآیند اکستروژن مستقیم/ جلو می‌نامند؛ زیرا آلومینیوم و قوچ در یک جهت به جلو حرکت می‌کنند.
اکستروژن غیر مستقیم آلومینیوم
اکستروژن غیر مستقیم یا معکوس کاملاً با تکنیک مستقیم متفاوت است. در این فرآیند، آلومینیوم گرم شده و ظرف به طور همزمان حرکت می‌کند، در حالی که قالب در همان موقعیت باقی می‌ماند. ماشین‌کارها اغلب از ساقه برای انجام این عملیات استفاده می‌کنند. طول ساقه باید بیشتر از طول ظرف باشد. از این رو، ساقه شمش آلومینیومی را از طریق قالب ثابت وارد می‌کند.
پروفیل به عقب در مقایسه با روش اکستروژن مستقیم اصطکاک کمتری ایجاد می‌کند و قابلیت کنترل حرارت بهتری دارد. این روند ممکن است نتیجه نیروی اعمال شده باشد که نسبتاً ثابت می‌باشد. همچنین، دمای ثابت ساختار دانه و ویژگی‌های مکانیکی بهتر را تضمین می‌کند. در نتیجه، کیفیت محصول برای اکستروژن‌های غیرمستقیم معمولاً قابل اعتماد است.
سخن پایانی
همانطور که بیان کردیم، تولید پروفیل آلومینیوم دارای یک پیشینه منحصر به فرد و فکر شده است که هنوز هم برای توسعه آن، امکان انجام اقداماتی وجود دارد. در واقع بکارگیری اکستروژن آلومینیوم مسیر منحصر به فردی را دنبال کرد.
تاریخچه کوتاه اکسترود آلومینیوم، در مقایسه با سایر فلزات، شاهد توسعه و رشد گسترده بوده و شیوه زندگی ما را متحول کرده است. با کشف اهداف جدید در اکتشاف فضا و در خانه، اکسترود این فلز همچنان بخش مهمی از زندگی ما در آینده خواهد بود.
تمامی این ویژگی‌ها در تولید پروفیل آلومینیوم، از برتری آلیاژ اصلی آن یعنی آلومینیوم ایجاد شده است؛ زیرا این فلز قابلیت استفاده از آن را در صنایع گوناگون می‌دهد. بنابراین هنوز باید در زندگی خود، شاهد تاثیر بیشتر پروفیل‌های آلومینیومی در سراسر جهان هستیم.
