محصولات آلومینیوم

مهمترین کارخانه های آلومینیوم سازی

آلومینیوم یکی از فراوان ترین فلزات پوسته زمین محسوب می شود. مهمترین سنگ معدن آلومینیوم بوکسیت است که برای تولید آلومینیوم استفاده می شود. آلومینیوم به شکل های مختلفی تولید می شود که از مهمترین آن ها اسلب، شمش تی بار و بیلت می باشد. محصولات تولید شده در کارخانه های بزرگ آلومینیوم سازی نظیر اراک و هرمزگان به کمک عملیات شکل دهی مانند اکستروژن، آهنگری و... به صورت محصولات نیم ساخته به بازار عرضه می شوند.

بزرگترین کارخانه تولید آلومینیوم در ایران کارخانه آلومینیوم سازی اراک بوده که تولید نهایی کارخانه بصورت شمش آلومینیوم و بیلت در ابعاد مختلف می باشد.

کاربرد آلیاژهای آلومینیوم

پس از فولاد، آلومینیوم پرمصرف ترین فلزات غیرآهنی محسوب می شود. فلز آلومینیوم و آلیاژهای ساخته شده از آن در جهان امروز بسیار پرکاربرد بوده و جایگاه ویژه ای دارد. مجموعه ویژگی های خاصی که این فلز دارد بسیار نادر و غیرقابل جایگزین است. بدون آلومینیوم هواپیما و ماهواره وجود نمی داشت، وسایل نقلیه موتوری سوخت بیشتری مصرف می کردند و امکان حفظ مواد غذایی به مدت طولانی وجود نداشت. هدایت الکتریکی و حرارتی زیاد، وزن کم و مقاومت آلومینیوم در شرایط مختلف آب و هوایی و محیطی و قابلیت ساخت عالی سبب می شود که این فلز به عنوان یک ماده ارزان و مفید مطرح می شود.

دو مرحله مهم برای تولید آلومینیوم 

• تولید آلومینا از کانی های آلومینیوم دار با استفاده از روش های مختلف
• تولید فلز آلومینیوم از ماده اولیه آن یعنی آلومینا

ماده اولیه در تولید آلومینیوم، آلومینا است که به صورت آزاد در طبیعت یافت نمی شود و 50 تا 85 درصد آن از سنگ معدن بوکسیت استخراج می شود. به منظور استخراج آلومینا از بوکسیت از سه روش زیر استفاده می شود:

روش بایر (متداولترین روش) ، روش سینتر با سودا، روش های اسیدی

بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی آلومینیوم خالص

خالص ترین نوع آلومینیومی که می توان بدست آورد آلومینیوم تجاری با درصد خلوص 99/99% است. این آلومینیوم و با این درصد خلوص برای برخی از مصارف مورد استفاده قرار می گیرد. ساخت فویل ها و کندنساتورها، ساخت اشیا شفاف و براق و....

در چند دهه اخیر تلاش های زیادی در جهت کاهش وزن سازه های فلزی، از طریق جایگزینی قطعات فولادی با ساختارهای آلومینیومی صورت گرفته است. اما آلومینیوم خالص به تنهایی تمام ویژگی های مورد نیاز سازه را دارا نیست. بنابراین پژوهش و تحقیق در زمینه بهبود خواص آلومینیوم با استفاده از فرایندهای ثانویه توسعه یافته است. فناوری مواد با ساختار ریزدانه از جمله زمینه هایی است که در این دهه بسیار مورد توجه محققین قرار گرفته است. هدف از این فناوری دستیابی به سازه هایی با وزن پایین و استحکام بالا و خواص مکانیکی بهینه است.

برخی ویژگی های فلز آلومینیوم

ویژگی های مناسبی که فلز آلومینیوم و آلیاژهای آن دارند منجر به کاربرد وسیع این فلز در صنعت شده است. خواص ریخته گری مناسب، خواص ماشینکاری و آهنگری مطلوب و مقرون به صرفه، هدایت الکتریکی مطلوب و مناسب، قابلیت انتقال دهی مناسب حرارت از جمله این ویژگی ها محسوب می شود.

مهمترین زمینه های کاربرد آلومینیوم در صنایع مختلف

• مصارف خانگی
• مصارف ساختمانی
• مصارف شهرسازی
• مصارف هواپیمایی
• مصارف اتومبیل سازی
• مصارف کشتی سازی
• مصارف تجاری و بسته بندی
• مصارف الکتریکی به طوری که بیش از 90 درصد کابل های انتقال نیرو در کشورهای پیشرفته از آلومینیوم ساخته می شوند.

مشکلات پیش روی صنعت آلومینیوم

• تامین انرژی مورد نیاز جهت تولید آلومینیوم
• مواد اولیه یا بوکسیت در تهیه آلومینیوم

انواع آلیاژهای آلومینیوم

به منظور بهبود خواص آلومینیوم، آن را با فلزات دیگر ترکیب کرده و از آلیاژ آن در ساخت بسیاری از قطعات استفاده می شود. برای ساخت آلیاژهای آلومینیوم از دو روش ریختگی و نوردی استفاده می شود و بر همین اساس آلیاژهای آلومینیوم در دو دسته طبقه بندی می شوند. 

آلیاژهای ریختگی آلومینیوم از راه های متفاوتی ریخته گری شکل می گیرند و به صورت مستقیم و یا بعد از انجام فرایند حرارتی در صنعت مورد استفاده قرار می گیرند. به منظور ریخته گری آلیاژهای آلومینیوم از ضایعات آلومینیوم، شمش های آلومینیوم، شمش های ثانویه آلومینیوم و.... استفاده می شود.

آلیاژهای نوردی آلومینیوم که خود با توجه به نوع فلز مصرفی به دسته های مختلف و با خواص مختلفی طبقه بندی می شوند و بیش از نیمی از حجم کل آلیاژهای مصرفی آلومینیوم را به خود اختصاص داده است.

فلز آلومینیوم در صنایع مختلف بسیار پرکاربرد است و علت گستردگی مصرف آلومینیوم، علاوه بر فراوانی، برخورداری از خواص ویژه مانند سبکی و مقاومت به خوردگی در برابر اغلب شرایط محیطی و شکل پذیری بالا است. خواص منحصر بفرد این فلز سبب شده تا از آن در صنایع حمل و نقل و خودروسازی، ساختمانی، هوافضا، الکتریکی، تولید ماشین آلات و تجهیزات، ساختمانی، صنایع بسته بندی استفاده شود. امروزه صنعت خودروسازی به علت مصرف گسترده و وسیع آلومینیوم به عنوان یکی از صنایع پیشتاز در زمینه استفاده از آلومینیوم به شمار می رود.