پروفیل آلومینیوم چیست و چه کاربردهایی دارد؟

فلزات در چند قرن گذشته توانسته‌اند زندگی بشر را تحت تاثیر خود قرار دهند به شکلی که امروزه دیگر نمی‌توان حتی لحظه‌ای را تصور کرد که آن‌ها در زندگی ما نقش ایفا نکنند. محال است از زمانی که از خواب بیدار می‌شوید تا لحظه‌ای که دوباره به تخت برمی‌گردید، صدها و یا شاید هزاران شی‌ء فلزی در مسیر خود نبینید. شاید این موضوع اینقدر برای همه عادی شده، کمتر به آن توجه کنند. اگر نگاهی به فلزات و نافلزات جدول تناوبی بیاندازید، در آنجا نیز اکثریت با فلزات است. فلزات عناصری هستند که در دمای اتاق به صورت جامد هستند و دارای رسانایی الکتریکی و گرمایی بالایی هستند. فلزات معمولاً براق و چکش خوار هستند و می‌توانند به اشکال مختلف شکل داده شوند.

یکی از فلزات بسیار پرکاربرد در زندگی بشر، آلومینیوم است. سبک، بادوام و کاربردی. جمع شدن این سه ویژگی در یک ماده به همین سادگی‌ها نیست. اما جالب است که بدانید آلومینیوم این سه را با هم دارد و همین سه ویژگی آن را به یک فلز منحصربه‌فرد و به یکی از مواد مهندسی کلیدی زمان ما تبدیل کرده است. آلومینیوم سومین عنصر شیمیایی رایج در سیاره زمین پس از اکسیژن و سیلیکون است. در عین حال، به دلیل اینکه به راحتی با سایر عناصر ادغام می‌شود، آلومینیوم خالص در طبیعت وجود ندارد.

یکی از موارد مصرف آلومینیوم، در ساخت پروفیلی است که موارد مصرف بسیار زیادی دارد و به آن پروفیل آلومینیوم گفته می‌شود. پروفیل آلومینیوم کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف دارد. مهم‌ترین کاربرد این محصول در صنعت ساختمان‌سازی بوده و در صنایع کشاورزی، تولید ابزار مهندسی و ماشین‌آلات کارخانه‌ها نیز استفاده می‌شود. در ادامه این مقاله با صباپروفیل همراه باشید تا به بررسی بیشتر این پروفیل محبوب پرداخته و زوایای مختلف آن را برای شما شرح دهیم.

پروفیل آلومینیوم چیست؟

پروفیل آلومینیومی (به انگلیسی Aluminium profile)، قطعه‌ای است که از آلیاژ آلومینیوم ساخته شده و دارای مقطع ثابت در طول مشخصی است. پروفیل‌های آلومینیومی در صنایع مختلف، از جمله ساختمان‌سازی، صنعت خودرو، صنعت بسته‌بندی و صنایع الکتریکی و الکترونیکی کاربرد دارند. پروفیل آلومینیومی دارای ویژگی‌هایی نظیر وزن سبک، مقاومت بالا، قابلیت شکل‌پذیری بالا، قابلیت بازیافت، کاهش مصرف و اتلاف انرژی و ظاهر زیبا است.

وزن سبک پروفیل آلومینیوم

پروفیل آلومینیوم به دلیل چگالی پایین آلومینیوم، سبک است. چگالی آلومینیوم حدود ۲٫۷ گرم بر سانتی‌متر مکعب است، در حالی که چگالی فولاد حدود ۷٫۸ گرم بر سانتی‌متر مکعب است. به عبارت دیگر، آلومینیوم حدود ۳۰ درصد سبک‌تر از فولاد است. علاوه بر این، پروفیل آلومینیوم معمولاً از آلیاژهای آلومینیوم ساخته می‌شود که چگالی کمتری نسبت به آلومینیوم خالص دارند. این امر باعث می‌شود که پروفیل آلومینیوم حتی سبک‌تر از آلومینیوم خالص باشد.

آلیاژهای آلومینیوم معمولاً حاوی عناصری مانند مس، منیزیم، سیلیکون و روی هستند. این عناصر چگالی آلومینیوم را کاهش می‌دهند. به عنوان مثال، چگالی آلیاژ آلومینیوم با ۳۰ درصد مس حدود ۲٫۵ گرم بر سانتی‌متر مکعب است، در حالی که چگالی آلومینیوم خالص حدود ۲٫۷ گرم بر سانتی‌متر مکعب است.

اضافه کردن عناصر دیگر به آلومینیوم خالص مزایای دیگری نیز دارد. به عنوان مثال، مس باعث افزایش استحکام و مقاومت در برابر خوردگی آلومینیوم می‌شود. منیزیم باعث افزایش قابلیت شکل‌پذیری آلومینیوم می‌شود. سیلیکون باعث افزایش سختی و استحکام آلومینیوم می‌شود. روی باعث افزایش مقاومت در برابر خوردگی آلومینیوم می‌شود.

همان‌طور که مشاهده می‌کنید ساخت آلیاژ تاثیر بسیاری بر کیفیت پروفیل آلومینیوم دارد. برای کسب اطلاعات بیشتر در زمینه آلیاژها، مقاله کاربرد آلیاژها در زندگی را مطالعه نمایید تا به اهمیت آن‌ها پی ببرید. پس وزن سبک پروفیل آلومینیوم، یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های آن است که باعث می‌شود برای کاربردهایی که وزن سبک اهمیت دارد، مانند ساخت درب و پنجره، بسیار مناسب باشد.

مقاومت و قابلیت شکل‌پذیری بالای پروفیل آلومینیوم

پروفیل آلومینیوم به دلیل ساختار کریستالی خود، دارای مقاومت و قابلیت شکل پذیری بالایی است. ساختار کریستالی آلومینیوم به گونه‌ای است که پیوندهای بین اتم‌های آن بسیار قوی هستند. این پیوندهای قوی باعث می‌شوند که آلومینیوم در برابر نیروهای خارجی مقاومت بالایی داشته باشد. علاوه بر این، پروفیل آلومینیوم معمولاً از آلیاژهای آلومینیوم ساخته می‌شود که استحکام بالاتری نسبت به آلومینیوم خالص دارند. این امر به دلیل افزودن عناصر دیگری به آلومینیوم خالص در آلیاژها است.

عناصری مانند مس، منیزیم، سیلیکون و روی که معمولاً به آلومینیوم خالص اضافه می‌شوند، باعث افزایش استحکام آلومینیوم می‌شوند. مس باعث افزایش استحکام کششی، استحکام تسلیم و سختی آلومینیوم می‌شود. منیزیم باعث افزایش استحکام تسلیم و سختی آلومینیوم می‌شود. سیلیکون باعث افزایش استحکام و سختی آلومینیوم می‌شود. روی باعث افزایش استحکام تسلیم و سختی آلومینیوم می‌شود.

بنابراین، استفاده از آلیاژهای آلومینیوم در ساخت پروفیل آلومینیوم باعث می‌شود که پروفیل آلومینیوم استحکام بالایی داشته باشد. برخی از عواملی که باعث افزایش مقاومت پروفیل آلومینیوم می‌شوند، عبارتند از نوع آلیاژ آلومینیوم، ضخامت پروفیل آلومینیوم، اندازه مقطع پروفیل آلومینیوم و طراحی پروفیل آلومینیوم.

پروفیل آلومینیوم دارای مقاومت بالایی در برابر نیروهای کششی، فشاری، خمشی و برشی است. این مقاومت بالا باعث می‌شود که پروفیل آلومینیوم برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت بالا دارند، مانند ساخت سازه‌های ساختمانی، بسیار مناسب باشد.

قابلیت بازیافت پروفیل آلومینیوم

آلومینیوم یکی از فلزاتی است که به راحتی قابل بازیافت است. بازیافت آلومینیوم بسیار مقرون به صرفه تر از تولید آلومینیوم از مواد اولیه است. علت این امر این است که آلومینیوم یک فلز بسیار واکنش پذیر است. برای تولید آلومینیوم از مواد اولیه، باید بوکسیت، که یک سنگ معدن آلومینا است، استخراج و سپس پالایش شود. این فرآیند بسیار انرژی بر است.

در واقع، تولید آلومینیوم از مواد اولیه حدود ۱۲ برابر انرژی بیشتری نسبت به بازیافت آلومینیوم مصرف می کند. بازیافت آلومینیوم به کاهش آلودگی هوا و آب کمک می کند. بازیافت پروفیل آلومینیوم یک فرآیند ساده است که شامل مراحل جمع آوری، تفکیک، خرد کردن، ذوب و ریخته گری است.

ضایعات آلومینیومی از منابع مختلف جمع آوری می شوند، مانند قراضه های ساختمانی، قوطی های نوشیدنی و ظروف آلومینیومی. سپس ضایعات آلومینیومی بر اساس نوع و آلیاژ تفکیک شده و این ضایعات به قطعات کوچک خرد می شوند. درنهایت ضایعات آلومینیومی ذوب شده و به شمش تبدیل می‌شوند. شمش‌های آلومینیومی نیز به شکل مورد نظر ریخته می‌شوند.

در سال ۲۰۲۱، حدود ۵۰ میلیون تن آلومینیوم در سراسر جهان بازیافت شد. همچنین بازیافت آلومینیوم حدود ۷۰۰ میلیون تن انتشار دی اکسید کربن را در سال صرفه جویی می کند. بازیافت آلومینیوم حدود ۱۴ میلیون تن در مصرف آب در سال صرفه جویی می کند.

ظاهر زیبا و مدرن پروفیل آلومینیوم

پروفیل‌های آلومینیومی دارای ظاهری زیبا و مدرن هستند که می‌تواند به زیبایی و جذابیت محیط کمک کند. ظاهر زیبای پروفیل آلومینیوم یکی از ویژگی‌های مهم این محصول است که باعث شده است در بخش‌های مختلف از جمله ساختمان‌سازی، صنعت خودروسازی و صنعت مبلمان کاربرد گسترده‌ای داشته باشد. آلومینیوم یک فلز نقره‌ای رنگ است که دارای سطحی صاف و یکنواخت است که باعث می‌شود نور را به خوبی منعکس کنند. این امر باعث می‌شود که محیط روشن‌تر و دلبازتر به نظر برسد. تمام این شرایط باعث می‌شوند که پروفیل‌های آلومینیومی ظاهری زیبا و مدرن داشته باشند.

علاوه بر این، پروفیل‌های آلومینیومی را می‌توان با رنگ‌های مختلف رنگ‌آمیزی کرد. این امر باعث می‌شود که بتوان پروفیل‌های آلومینیومی را با سایر عناصر طراحی هماهنگ کرد. در بخش ساختمان‌سازی، پروفیل‌های آلومینیومی به دلیل ظاهر زیبا و مدرن خود، در ساخت نماهای ساختمان، پنجره و درب، کاربرد زیادی دارند.

کاهش مصرف و اتلاف انرژی پروفیل آلومینیوم

پروفیل آلومینیوم خاصیت تبادل دمایی دارد که موجب کاهش مصرف و اتلاف انرژی می‌شود. این خاصیت به دلیل وجود لایه‌های عایق در پروفیل آلومینیوم است. آلومینیوم یک فلز رسانای حرارت است. این بدان معناست که گرما به راحتی از طریق آلومینیوم منتقل می‌شود. با این حال، پروفیل‌های آلومینیومی دارای مقاومت بالایی در برابر انتقال حرارت هستند. این مقاومت به دلیل وجود لایه‌های عایق در پروفیل‌های آلومینیوم است.

لایه‌های عایق در پروفیل‌های آلومینیوم از انتقال گرما از یک طرف پروفیل به طرف دیگر جلوگیری می‌کنند. این امر باعث می‌شود که از اتلاف گرما در زمستان و سرما در تابستان جلوگیری شود. در ساختمان‌ها، اتلاف انرژی یکی از بزرگترین مشکلات است. سیستم‌های سرمایش و گرمایش حدود 40 درصد از کل مصرف انرژی ساختمان‌ها را تشکیل می‌دهند. استفاده از پروفیل‌های آلومینیومی با عایق حرارتی بالا می‌تواند به میزان قابل توجهی از اتلاف انرژی جلوگیری کند.

این امر باعث می‌شود که نیاز کمتری به استفاده از سیستم‌های سرمایش و گرمایش وجود داشته باشد. در نتیجه، مصرف انرژی کاهش یافته و هزینه‌های انرژی نیز کاهش می‌یابد. علاوه بر این، کاهش اتلاف انرژی به حفظ محیط زیست کمک می‌کند. سیستم‌های سرمایش و گرمایش یکی از بزرگترین منابع تولید گازهای گلخانه ای هستند. کاهش مصرف انرژی ناشی از استفاده از پروفیل های آلومینیومی با عایق حرارتی بالا به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای و مقابله با تغییرات آب و هوایی کمک می کند.

در مجموع، پروفیل های آلومینیومی با عایق حرارتی بالا دارای مزایای زیادی هستند. این پروفیل ها می توانند به کاهش مصرف و اتلاف انرژی، کاهش هزینه های انرژی و حفظ محیط زیست کمک کنند.

روش تولید پروفیل آلومینیوم

برای تولید پروفیل آلومینیوم باید از بیلت آلومینیومی استفاده کرد. بیلت آلومینیومی یک قطعه جامد و بدون نقص است که از ذوب و ریخته گری آلومینیوم ساخته می شود. این قطعه در اندازه های مختلف تولید شده و برای تولید انواع پروفیل آلومینیومی استفاده می شود. پروفیل آلومینیومی یک قطعه مهندسی شده است که از آلیاژ آلومینیوم ساخته می شود. این قطعه دارای شکل و اندازه خاصی است و برای کاربردهای مختلف استفاده می شود. پروفیل آلومینیومی در انواع مختلفی تولید می شود که برخی از آنها عبارتند از:

• پروفیل قوطی: این نوع پروفیل دارای سطح مقطعی مستطیل یا مربع است و برای ساخت سازه ها، درب و پنجره، صنایع خودروسازی و غیره استفاده می شود.
• پروفیل لوله: این نوع پروفیل دارای سطح مقطعی دایره ای است و برای ساخت لوله های آب، گاز، برق و غیره استفاده می شود.
• پروفیل ناودانی: این نوع پروفیل دارای سطح مقطعی U شکل است و برای ساخت سازه ها، صنایع خودروسازی و غیره استفاده می شود.
• پروفیل نبشی: این نوع پروفیل دارای سطح مقطعی L شکل است و برای ساخت سازه ها، صنایع خودروسازی و غیره استفاده می شود.

برای تولید پروفیل آلومینیومی، بیلت آلومینیومی را در دستگاه اکسترودر قرار می دهند. در این دستگاه، بیلت آلومینیومی تحت فشار قرار می گیرد و از داخل قالبی با شکل مورد نظر عبور می کند. در نتیجه این فرآیند، پروفیل آلومینیومی با شکل و اندازه مورد نظر تولید می شود. انتخاب بیلت آلومینیومی مناسب برای تولید پروفیل آلومینیوم، اهمیت زیادی دارد. بیلت آلومینیومی باید از آلیاژ مناسب ساخته شده باشد و دارای خواص مکانیکی و فیزیکی مطلوبی باشد. همچنین، بیلت آلومینیومی باید عاری از هرگونه نقص باشد تا بتوان از آن برای تولید پروفیل آلومینیومی با کیفیت بالا استفاده کرد.

سه روش رایج در تولید محصولات بر پایه آلومینیوم وجود دارد که معمولاً فعالان این حوزه از آن‌ها استفاده می‌نمایند. روش نورد، روش ریخته گری و در نهایت روش اکستروژن، این سه روش رایج هستند که در ادامه آن‌ها را مورد بررسی بیشتر قرار خواهیم داد.

روش نورد

نورد (rolling) که یکی از اصلی‌ترین فرایندهای تولید مقاطع فولادی است به عنوان یک انقلاب در این زمینه شناخته می‌شود. عملکرد این فرایند این گونه است که از طریق فشار باعث تغییر شکل محصولات مختلف فولادی شده و به اصلاح آن‌ها می‌پردازد. این یک تکنیک حیاتی در ساخت فلزات است که تولید طیف وسیعی از محصولات فولادی را با اشکال، ابعاد و خواص مکانیکی متفاوت امکان‌پذیر می‌سازد. به عبارت دیگر نورد فرآیندی اساسی است که نقش بسیار مهمی را در تولید محصولات با کیفیت ایفا کرده و تبدیل مواد خام به اجزای کاربردی را ممکن می‌سازد.

نورد در اصل یک فرآیند فلزکاری است که از نیروهای مکانیکی زیادی برای تغییر شکل و اندازه فلز استفاده می‌کند. معمولاً این فرآیند شامل عبور دادن فلزات از میان مجموعه‌ای از غلتک‌ها می‌شود که نیروهای فشاری زیادی را بر فلز وارد کرده و باعث تغییر شکل آن می‌شوند. به عبارت دیگر معنی نورد این است که فلزات را وارد یک آسیاب نورد کرده و تغییراتی در شکل یا اندازه آن ایجاد کنیم. آسیاب نورد که به دستگاه نورد نیز شناخته می‌شود شامل دو یا چند غلتک است که در جهت مخالف هم چرخیده و باعث تحت فشار قرار گرفتن فلزات می‌شود. این فشار باعث تغییر اندازه و شکل فلز شده و آن را به شکل دلخواه شما در می‌آورد. فلز در این فرایند ممکن است به ورق، صفحه، میله، لوله یا مقاطع ساختاری مختلف تبدیل شود که در صنایعی مانند ساخت و ساز، خودروسازی، هوافضا، تولید و زیرساخت استفاده دارد.

یکی از روش‌های متداول تولید محصولات آلومینیومی، روش نورد است. در این روش، شمش آلومینیوم با استفاده از غلتک‌هایی تحت فشار قرار می‌گیرد و به شکل‌های مختلف تبدیل می‌شود. محصولات تولیدی با روش نورد آلومینیوم عبارتند از ورق آلومینیوم، فویل آلومینیوم، تسمه آلومینیوم، لوله آلومینیوم و در نهایت پروفیل آلومینیوم.

روش نورد آلومینیوم مزایای متعددی دارد، از جمله امکان تولید محصولات با ابعاد و ضخامت‌های مختلف، امکان تولید محصولات با سطح صاف و یکنواخت، امکان تولید محصولات با استحکام و مقاومت بالا

روش ریخته گری

روش ریخته گری یکی دیگر از روش‌های متداول تولید محصولات آلومینیومی است. در این روش، ذوب آلومینیوم در قالب‌های مخصوص ریخته می‌شود و پس از سرد شدن، محصول مورد نظر تولید می‌شود. محصولات تولیدی با روش ریخته گری آلومینیوم عبارتند از قطعات ریخته گری شده آلومینیوم، قطعات صنعتی آلومینیوم و قطعات خودرویی آلومینیوم.

روش ریخته گری آلومینیوم مزایای متعددی دارد، از جمله امکان تولید محصولات با شکل‌های پیچیده، امکان تولید محصولات با ابعاد بزرگ و امکان تولید محصولات با وزن کم.

مراحل ریخته گری آلومینیوم شامل مراحل زیر است:

1. تهیه آلومینیوم مذاب: در اولین مرحله، آلومینیوم خام با استفاده از کوره‌های ذوب به حالت مذاب در می‌آید. آلومینیوم خام معمولاً از ترکیب آلومینا و سیلیسیم تولید می‌شود.
2. تهیه قالب: قالب ریخته گری آلومینیوم باید از ماده‌ای ساخته شود که در برابر آلومینیوم مذاب مقاوم باشد. معمولاً از قالب‌های فلزی یا ماسه‌ای برای ریخته گری آلومینیوم استفاده می‌شود.
3. پرداخت قالب: قبل از ریختن آلومینیوم مذاب در قالب، باید سطح قالب را با یک ماده روان کننده مانند روغن یا گریس پوشش داد. این کار از چسبیدن آلومینیوم مذاب به قالب جلوگیری می‌کند.
4. ریخته گری آلومینیوم: آلومینیوم مذاب با استفاده از دستگاه مخصوصی به نام «پمپ ریخته گری» در قالب ریخته می‌شود.
5. خنک سازی: پس از ریخته شدن آلومینیوم مذاب در قالب، باید اجازه داد تا آلومینیوم به آرامی خنک شود. خنک شدن سریع آلومینیوم می‌تواند باعث ایجاد ترک در محصول شود.
6. تخلیه قالب: پس از خنک شدن کامل آلومینیوم، می‌توان قالب را شکست و محصول را از آن خارج کرد.

ریخته گری آلومینیوم به روش‌های مختلفی انجام می‌شود. برخی از رایج‌ترین روش‌های ریخته گری آلومینیوم عبارتند از ریخته گری ماسه ای، ریخته گری تحت فشار و ریخته گری دقیق.  در روش ریخته گری ماسه ای، از قالب‌های ماسه‌ای برای ریخته گری آلومینیوم استفاده می‌شود. این روش یکی از ساده‌ترین و ارزان‌ترین روش‌های ریخته گری آلومینیوم است. در روش ریخته گری تحت فشار، آلومینیوم مذاب با فشار زیادی به داخل قالب تزریق می‌شود. این روش امکان تولید محصولات با ابعاد و ضخامت دقیق را فراهم می‌کند. درنهایت در روش ریخته گری دقیق، از قالب‌های فلزی مخصوصی برای ریخته گری آلومینیوم استفاده می‌شود. این روش امکان تولید محصولات با دقت بسیار بالا را فراهم می‌کند.

ریخته گری آلومینیوم مزایای متعددی دارد، از جمله امکان تولید محصولات با شکل‌های پیچیده، امکان تولید محصولات با ابعاد بزرگ، امکان تولید محصولات با وزن کم و امکان تولید محصولات با استحکام و مقاومت بالا.

البته ریخته گری آلومینیوم معایبی نیز دارد، از جمله نیاز به قالب‌های مخصوص، امکان ایجاد ترک در محصول و امکان ایجاد ناخالصی در محصول.

روش اکستروژن

یکی از مهمترین فرایندهایی که روی مواد مختلف انجام می‌شود، فرایند تغییر شکل است که در هر ماده‌ای به روش‌های مخصوصی انجام می‌شود. این تغییر شکل‌ها می‌تواند به صورت شیمیایی یا فیزیکی صورت بگیرد. به طور مثال سنگ آهنی را تصور کنید که به یک ورق روغنی تبدیل شده است. این سنگ آهن مراحل شیمیایی و فیزیکی مختلفی را طی کرده و در این مسیر تغییر فازهایی را نیز تجربه کرده است. به طور معمول تغییر فازهای شیمیایی با حرارت و تغییر فازهای فیزیکی با اعمال فشار اتفاق می‌افتند. اما همین اعمال حرارت یا فشار به شکل‌های مختلفی اتفاق افتاده و روش‌های گوناگونی را به وجود آورده‌اند. یکی از روش‌های نسبتاً جدید فیزیکی، روش اکستروژن (Extrusion) است که خود به روش‌های مختلفی اجرا می‌شود.

در این روش با فشار دادن و عبور شمش فلزی از قالبی مخصوص به ماده فرم داده و باعث تغییر شکل آن می‌شویم. از جمله مزیت‌های برتری که این فرایند نسبت به روش‌های شکل‌دهی دیگر دارد می‌توان به قابلیت تولید قطعاتی با سطح مقطع پیچیده و صرفه‌جویی در زمان و هزینه‌ی آن اشاره کرد. قطعاتی که در این روش تولید می‌شوند سطح مقطعی بسیار با کیفیت و صاف داشته و استحکام بیشتری را شامل می‌شوند. چرا که در اکستروژن، ماده تحت فشار و تنش برشی قرار گرفته و عملیات‌های مخربی را متحمل نمی‌شود.

از روش اکستروژن برای تولید محصولات آلومینیومی نیز استفاده می‌شود. در این روش، آلومینیوم مذاب از طریق یک قالب مخصوص تحت فشار قرار می‌گیرد و به شکل‌های مختلف تبدیل می‌شود. محصولات تولیدی با روش اکستروژن آلومینیوم عبارتند از پروفیل آلومینیوم، لوله آلومینیوم، تیر آلومینیوم و قوطی آلومینیوم.

روش اکستروژن آلومینیوم مزایای متعددی دارد، از جمله امکان تولید محصولات با سطح صاف و یکنواخت، امکان تولید محصولات با استحکام و مقاومت بالا و امکان تولید محصولات با ابعاد و ضخامت‌های مختلف. در انتخاب روش مناسب برای تولید محصولات آلومینیومی، عوامل مختلفی از جمله نوع محصول، ابعاد و ضخامت محصول، میزان تولید و … مورد توجه قرار می‌گیرند.

انواع پروفیل آلومینیوم

پروفیل آلومینیوم قطعاتی با سطح مقطع مشخص و طول بلند است که معمولاً از فلز آلومینیوم ساخته می‌شود. انواع مختلفی از پروفیل آلومینیوم وجود دارد که هر کدام کاربردهای خاص خود را دارند. سه دسته اصلی این نوع پروفیل عبارتند از پروفیل آلومینیوم ساده، پروفیل آلومینیوم ترمال بریک و پروفیل آلومینیوم چوبی آلومینیومی که در ادامه مورد بررسی بیشتر قرار خواهند گرفت.

پروفیل آلومینیوم ساده

پروفیل آلومینیوم ساده یکی از پرکاربردترین انواع پروفیل آلومینیوم است. این پروفیل ها دارای سطح مقطع ساده و بدون پیچیدگی هستند. پروفیل آلومینیوم ساده در ساخت انواع مختلف سازه های ساختمانی، صنعتی و مبلمان کاربرد دارد.

پروفیل آلومینیوم ترمال بریک

پروفیل آلومینیوم ترمال بریک (Thermal Break) یکی دیگر از انواع پروفیل آلومینیوم است که به دلیل ویژگی‌های خاص خود، کاربرد گسترده‌ای در ساخت درب و پنجره دارد. پروفیل آلومینیوم ترمال بریک دارای یک لایه عایق بین دو لایه آلومینیوم است. این لایه عایق باعث می‌شود که از اتلاف انرژی جلوگیری شود.

پروفیل آلومینیوم ترمال بریک از دو لایه آلومینیوم و یک لایه عایق بین آنها تشکیل شده است. لایه عایق معمولاً از جنس پلی آمید یا پلی اورتان است. پروفیل آلومینیوم ترمال بریک به دلیل ویژگی های خاص خود، بسیار پرکاربرد است. این ویژگی ها عبارتند از:

• کاهش اتلاف انرژی: اتلاف انرژی یکی از بزرگترین مشکلات در ساختمان ها است. سیستم های سرمایش و گرمایش حدود 40 درصد از کل مصرف انرژی ساختمان ها را تشکیل می دهند. استفاده از پروفیل آلومینیوم ترمال بریک می تواند به میزان قابل توجهی از اتلاف انرژی جلوگیری کند. پروفیل آلومینیوم ترمال بریک به دلیل وجود لایه عایق، می تواند از اتلاف انرژی جلوگیری کند. این امر باعث کاهش هزینه های انرژی و حفظ محیط زیست می شود.
• بهبود عایق صوتی: انتقال صدا یکی از مشکلاتی است که در ساختمان ها وجود دارد. استفاده از پروفیل آلومینیوم ترمال بریک می تواند به بهبود عایق صوتی ساختمان کمک کند. پروفیل آلومینیوم ترمال بریک می تواند از انتقال صدا جلوگیری کند. این امر باعث ایجاد آرامش و سکوت در محیط می شود.
• افزایش طول عمر درب و پنجره: پروفیل آلومینیوم ترمال بریک به دلیل وجود لایه عایق، می تواند از خوردگی و سایش جلوگیری کند. این امر به دلیل این است که لایه عایق، از تماس مستقیم آلومینیوم با هوا و رطوبت جلوگیری می کند. این موضوع باعث افزایش طول عمر درب و پنجره می‌شود.

پروفیل آلومینیوم ترمال بریک در ساخت درب و پنجره کاربرد گسترده ای دارد. این پروفیل ها همچنین در ساخت برخی از تجهیزات صنعتی نیز کاربرد دارند.

پروفیل آلومینیوم چوبی

پروفیل آلومینیوم چوبی آلومینیومی یک نوع پروفیل آلومینیوم است که ظاهری شبیه به چوب دارد. این پروفیل ها در ساخت انواع مختلف مبلمان، دکوراسیون داخلی و نماهای ساختمانی کاربرد دارند. پروفیل چوبی آلومینیومی از دو لایه تشکیل شده است: یک لایه بیرونی از آلومینیوم و یک لایه داخلی از موادی که ظاهر چوب را شبیه سازی می کنند. موادی که برای ایجاد ظاهر چوب استفاده می شوند، می توانند شامل کاغذ، چوب پلاستیکی (پلی وود) یا مواد طبیعی مانند چوب واقعی باشند.

پروفیل آلومینیوم چوبی آلومینیومی دارای مزایایی نظیر مقاومت بالا در برابر عوامل محیطی، قابلیت بازیافت و ظاهری زیبا و طبیعی دارد. پروفیل آلومینیوم چوبی ظاهری شبیه به چوب واقعی دارد. این امر باعث می شود که بتوان از این پروفیل ها در کاربردهایی استفاده کرد که نیاز به ظاهر چوبی دارند. همچنین پروفیل آلومینیوم چوبی دارای مقاومت بالایی در برابر عوامل محیطی مانند رطوبت، نور خورشید و تغییرات دما است. این امر باعث می شود که بتوان از این پروفیل ها در کاربردهای بیرونی نیز استفاده کرد.

پروفیل آلومینیوم چوبی آلومینیومی در ساخت انواع مختلف مبلمان، دکوراسیون داخلی و نماهای ساختمانی کاربرد دارد. از جمله کاربردهای این پروفیل ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• ساخت مبلمان
• ساخت دکوراسیون داخلی
• ساخت نماهای ساختمانی
• ساخت کفپوش
• ساخت سقف

انواع پروفیل آلومینیوم رنگی

پروفیل آلومینیوم رنگی، یکی از انواع پروفیل آلومینیوم است که با استفاده از روش‌های مختلف، مانند رنگ آمیزی الکترواستاتیک، آنادایزینگ، و رنگ آمیزی با پودر، به رنگ‌های مختلف در می‌آید. پروفیل آلومینیوم رنگی، به دلیل زیبایی، دوام، و مقاومت در برابر خوردگی، در صنایع مختلف، مانند ساختمان سازی، صنعت خودروسازی، و صنعت مبلمان، کاربرد گسترده‌ای دارد. انواع پروفیل آلومینیوم رنگی عبارتند از پروفیل آلومینیوم رنگی ساختمانی، پروفیل آلومینیوم رنگی صنعتی و پروفیل آلومینیوم رنگی لوازم خانگی.

پروفیل آلومینیوم رنگی ساختمانی، معمولاً از آلیاژهای 6063، 6061، و 6005 ساخته می‌شود. این پروفیل‌ها در رنگ‌های مختلف، مانند سفید، مشکی، قهوه‌ای، و نقره‌ای، تولید می‌شوند.

پروفیل آلومینیوم رنگی صنعتی، معمولاً از آلیاژهای 6063، 6061، و 6005 ساخته می‌شود. این پروفیل‌ها در رنگ‌های مختلف، مانند سفید، مشکی، قهوه‌ای، و نقره‌ای، تولید می‌شوند.

پروفیل آلومینیوم رنگی لوازم خانگی، معمولاً از آلیاژهای 6063، 6061، و 6005 ساخته می‌شود. این پروفیل‌ها در رنگ‌های مختلف، مانند سفید، مشکی، قهوه‌ای، و نقره‌ای، تولید می‌شوند.

روش‌های رنگ آمیزی پروفیل آلومینیوم رنگی عبارتند از:

• رنگ آمیزی الکترواستاتیک: در این روش، پروفیل آلومینیوم در معرض بار الکتریکی قرار می‌گیرد و رنگ به صورت یک لایه نازک روی سطح پروفیل قرار می‌گیرد.
• آنادایزینگ: در این روش، پروفیل آلومینیوم در یک محلول اسیدی قرار می‌گیرد و یک لایه اکسید آلومینیوم روی سطح پروفیل تشکیل می‌شود. این لایه اکسید آلومینیوم، علاوه بر زیبایی، از پروفیل در برابر خوردگی نیز محافظت می‌کند.
• رنگ آمیزی با پودر: در این روش، پروفیل آلومینیوم با یک لایه پودر رنگ پوشانده می‌شود و سپس در کوره حرارت داده می‌شود. پودر رنگ در اثر حرارت ذوب می‌شود و یک لایه رنگ یکنواخت روی سطح پروفیل تشکیل می‌دهد.

یکی از انواع پروفیل‌های رنگی آلومینیومی، پروفیل شامپاینی است. پروفیل آلومینیوم شامپاینی (Champagne Anozided aluminium profiles)، پروفیلی است که دارای رنگی شبیه به رنگ شامپاین است و معمولاً برای درب و پنجره مورد استفاده قرار می‌گیرد.

پروفیل آلومینیوم اختصاصی چیست؟

پروفیل آلومینیوم اختصاصی، پروفیلی است که بر اساس نیاز و سفارش مشتری طراحی و تولید می‌شود. این پروفیل‌ها، معمولاً دارای شکل‌های پیچیده و خاصی هستند که در پروفیل‌های آلومینیوم استاندارد یافت نمی‌شوند. پروفیل آلومینیوم اختصاصی، در صنایع مختلف، مانند ساختمان سازی، صنعت خودروسازی، و صنعت مبلمان، کاربرد دارد. معمولاً بیشترین کاربرد پروفیل‌های اختصاصی برای تولید درب و پنجره اختصاصی کاربرد دارد.

مزایا و معایب پروفیل آلومینیوم اختصاصی عبارتند از سازگاری با نیازهای خاص مشتری، تنوع کاربرد و دوام و استحکام. معایب آن نیز عبارتند از قیمت بالاتر نسبت به پروفیل آلومینیوم استاندارد و زمان تحویل بیشتر. پروفیل آلومینیوم اختصاصی، به دلیل طراحی و تولید خاص، قیمت بالاتری نسبت به پروفیل آلومینیوم استاندارد دارد. همچنین این نوع پروفیل، به دلیل نیاز به طراحی و تولید خاص، زمان تحویل بیشتری نسبت به پروفیل آلومینیوم استاندارد دارد.

پروفیل آلومینیوم LED

پروفیل آلومینیوم LED، پروفیلی است که برای نصب و محافظت از نوارهای LED استفاده می‌شود. این پروفیل‌ها، معمولاً از آلیاژهای آلومینیوم 6063 یا 6061 ساخته می‌شوند. پروفیل آلومینیوم LED، در انواع مختلفی تولید می‌شود. برخی از انواع پروفیل آلومینیوم LED عبارتند از:

• پروفیل آلومینیوم LED خطی: این پروفیل‌ها، دارای مقطعی خطی هستند و برای نصب نوارهای LED خطی استفاده می‌شوند.
• پروفیل آلومینیوم LED زاویه‌دار: این پروفیل‌ها، دارای مقطعی زاویه‌دار هستند و برای نصب نوارهای LED زاویه‌دار استفاده می‌شوند.
• پروفیل آلومینیوم LED سقفی: این پروفیل‌ها، دارای مقطعی تخت هستند و برای نصب نوارهای LED سقفی استفاده می‌شوند.

پروفیل آلومینیوم اس تی چیست؟

پروفیل آلومینیوم اس تی، یک نوع پروفیل آلومینیوم است که برای تولید پنجره‌های قدیمی استفاده می‌شد. این پروفیل‌ها، معمولاً از آلیاژهای آلومینیوم 6063 یا 6061 ساخته می‌شوند. پروفیل آلومینیوم اس تی، دارای مقطعی مستطیلی است که در دو طرف آن، شیارهای باریکی وجود دارد. این شیارها، برای قرار دادن واشر و مهر و موم پنجره استفاده می‌شوند.

انواع آلیاژهای آلومینیوم

آلیاژ آلومینیوم یک ترکیب فلزی است که از آلومینیوم به عنوان عنصر اصلی و سایر عناصر آلیاژی مانند مس، منیزیم، منگنز، سیلیسیم، روی، نیکل و غیره تشکیل شده است. افزودن این عناصر آلیاژی به آلومینیوم باعث بهبود خواص مکانیکی، فیزیکی و شیمیایی این فلز می شود. آلیاژهای آلومینیوم در انواع مختلفی تولید می شوند که هر نوع دارای خواص و کاربردهای خاص خود است. برخی از انواع آلیاژهای آلومینیوم عبارتند از:

1. آلیاژهای کارشده (wrought alloys): این آلیاژها برای ساخت قطعات صنعتی و ساختمانی مانند سازه ها، لوله ها، ورق ها و پروفیل ها استفاده می شوند.
2. آلیاژهای ریختگی گری شده (cast alloys): این آلیاژها برای ساخت قطعات ریخته گری مانند چرخ دنده ها، قالب ها و قطعات تزئینی استفاده می شوند.

آلیاژهای کارشده آلومینیوم بر اساس سیستم چهارتایی نامگذاری می شوند. در این سیستم، عدد اول گروه آلیاژ را نشان می دهد، عدد دوم اصلاح آلیاژ اصلی یا حدود ناخالصی ها را نشان می دهد و دو عدد آخر، نشان دهنده میزان خلوص آلومینیوم در آلیاژ است. برخی از آلیاژهای کارشده آلومینیوم عبارتند از:

• آلیاژ 1000: این آلیاژ خالص ترین آلیاژ آلومینیوم است و دارای خواص مکانیکی و فیزیکی مطلوبی است. این آلیاژ برای ساخت قطعات حساس به خوردگی مانند مخازن، تانکرها و لوله های آب استفاده می شود.
• آلیاژ 2000: این آلیاژ دارای استحکام و سختی بالایی است و برای ساخت قطعات صنعتی مانند سازه ها، قاب ها و چرخ دنده ها استفاده می شود.
• آلیاژ 3000: این آلیاژ دارای شکل پذیری بالایی است و برای ساخت قطعات نازک مانند ورق ها، لوله ها و پروفیل ها استفاده می شود.
• آلیاژ 5000: این آلیاژ دارای مقاومت در برابر خوردگی بالایی است و برای ساخت قطعات در معرض خوردگی مانند مخازن، تانکرها و لوله های آب استفاده می شود.
• آلیاژ 6000: این آلیاژ دارای استحکام و شکل پذیری بالایی است و برای ساخت قطعات صنعتی مانند سازه ها، قاب ها و چرخ دنده ها استفاده می شود.
• آلیاژ 7000: این آلیاژ دارای استحکام و سختی بسیار بالایی است و برای ساخت قطعات نظامی و هوافضا استفاده می شود.

آلیاژهای ریختگی گری شده آلومینیوم بر اساس سیستم سه تایی نامگذاری می شوند. در این سیستم، عدد اول گروه آلیاژ را نشان می دهد، عدد دوم اصلاح آلیاژ اصلی یا حدود ناخالصی ها را نشان می دهد و عدد سوم، نشان دهنده میزان سیلیسیم در آلیاژ است. برخی از آلیاژهای ریختگی آلومینیوم عبارتند از:

• آلیاژ 2014: این آلیاژ دارای استحکام و سختی بالایی است و برای ساخت قطعات ریخته گری مانند چرخ دنده ها، قالب ها و قطعات تزئینی استفاده می شود.
• آلیاژ 356: این آلیاژ دارای شکل پذیری بالایی است و برای ساخت قطعات ریخته گری مانند قطعات خودرو، لوله ها و پروفیل ها استفاده می شود.
• آلیاژ 6061: این آلیاژ دارای استحکام و شکل پذیری بالایی است و برای ساخت قطعات ریخته گری مانند قطعات خودرو، سازه ها و قالب ها استفاده می شود.
• آلیاژ 6063: آلیاژ آلومینیوم گرید 6063 یک آلیاژ پرکاربرد است که برای ساخت قطعات صنعتی و ساختمانی مختلف استفاده می شود. این آلیاژ دارای شکل پذیری و جوش پذیری بالایی است و مقاومت به خوردگی خوبی نیز دارد.
• آلیاژ 7075: این آلیاژ دارای استحکام و سختی بسیار بالایی است و برای ساخت قطعات ریخته گری مانند قطعات نظامی و هوافضا استفاده می شود.

انتخاب نوع آلیاژ آلومینیوم مناسب برای یک کاربرد خاص، اهمیت زیادی دارد. عوامل مختلفی مانند خواص مکانیکی، فیزیکی و شیمیایی مورد نیاز، شرایط محیطی و محدودیت های هزینه ای باید در هنگام انتخاب نوع آلیاژ آلومینیوم در نظر گرفته شوند. در ادامه چند نمونه از این آلیاژها و جداول مربوط به آن‌ها را مورد بررسی قرار می‌دهیم:

آلیاژ گرید 6061

آلیاژ 6061 دارای خواص مکانیکی و فیزیکی زیر است:

آلیاژ گرید 7075

این آلیاژ دارای خواص مکانیکی و فیزیکی زیر است:

این آلیاژ دارای خواص مکانیکی و فیزیکی زیر است:

کارخانه‌های تولیدکننده پروفیل آلومینیوم

جمع‌بندی

فلزات بسیاری وجود دارند که هر کدام خواص مکانیکی و ترکیبات شیمیایی مخصوص به خود را دارند. از جمله محبوب‌ترین آن‌ها آلومینیوم است. محصولات متنوعی بر پایه آلومینیوم تولید و روانه بازار می‌گردد که اغلب در صنعت یا ساخت و ساز کاربرد دارند. آلومینیوم از آن دسته فلزات محبوبی است که به سرعت توانست در بازار جایگاه ویژه‌ای کسب نماید. در قسمت کاربرد پروفیل آلومنیومی، لیستی از محصولات مختلفی که از این پروفیل ساخته شده‌اند آورده شده است. همچنین روش‌های مختلف تولید پروفیل آلومینیوم نیز با جزئیات ذکر شده‌اند.

پروفیل آلومینیوم, مقالات در گروه صبا | نویسنده : امید مرادی | بروزرسانی : 27 دی 1402