معرفی و تاریخچه اکستروژن آلومینیوم

اکستروژن آلومینیوم فرآیندی است که طی آن آلیاژ آلومینیوم با اعمال فشار از درون قالب با مقطع دلخواه عبور داده می‌شود و به شکل پروفیل پیوسته با آن مقطع در می‌آید​ این روش به دلیل توانایی تولید مقاطع پیچیده و سبک با خواص مکانیکی مناسب، به یکی از پرکاربردترین فرآیندهای شکل‌دهی فلزات تبدیل شده است. دو مزیت اصلی اکستروژن نسبت به روش‌های دیگر، امکان تولید پروفیل‌های بسیار پیچیده و قابلیت شکل‌دهی آلیاژهای نسبتاً تٌرد است که در آن ماده عمدتاً تحت تنش فشاری و برشی قرار می‌گیرد​ حاصل کار پروفیلی یکپارچه (بدون جوش) با سطح تمام‌شده خوب و آزادی عمل بالا در طراحی است.

‌‎

تاریخچه پیدایش اکستروژن فلزات

نخستین ایدهٔ اکستروژن فلزات به اواخر قرن هجدهم بازمی‌گردد. در سال ۱۷۹۷ میلادی، جوزف براما (Joseph Bramah) اختراعی را به ثبت رساند که طی آن با گرم کردن فلزات نرم (مانند سرب) و فشار دادن دستی آن‌ها توسط پیستون دستی از درون قالب، لوله‌های سربی تولید می‌شد​

این روش ابتدایی که “اسکوئیرتینگ” (squirting) نامیده می‌شد، پایه‌گذار فناوری اکستروژن بود. چند دهه بعد در سال ۱۸۲۰، توماس بور (Thomas Burr) با به‌کارگیری پرس هیدرولیک، فرآیند براما را برای تولید صنعتی لوله‌های سربی تکمیل کرد​ استفاده از نیروی هیدرولیک امکان اعمال فشارهای بالاتر و تولید مستمرتر را فراهم ساخت و اکستروژن را به روشی کاربردی‌تر تبدیل کرد.

‌‎در سراسر قرن نوزدهم، اکستروژن به تدریج برای فلزات مختلف توسعه یافت. ابتدا آلیاژهای مس و برنج تحت اکستروژن قرار گرفتند​. اما آلومینیوم که نخستین‌بار در ۱۸۰۷ شناسایی و در ۱۸۲۵ به صورت خالص تولید شده بود​، تا اواخر آن قرن به دلیل کمیابی و ارزش بالا (حتی گران‌تر از طلا در ابتدای تولید) چندان در صنعت به‌کار نمی‌رفت.​

‌‎

نقطهٔ عطف

نقطهٔ عطف در تاریخ اکستروژن آلومینیوم، اختراع روش اکستروژن گرم توسط الکساندر دیک (Alexander Dick) در سال ۱۸۹۴ بود که امکان شکل‌دهی آلیاژهای غیرآهنی از جمله آلومینیوم را فراهم کرد​.

به دنبال آن، در سال ۱۹۰۴ نخستین پرس اکستروژن ویژه آلومینیوم در پنسیلوانیا به بهره‌برداری رسید​ این اتفاق سرآغاز رشد سریع کاربردهای آلومینیوم اکستروژن در صنایع خودروسازی و ساختمانی بود​. در اوایل قرن بیستم با توسعه فرآیند Hall-Héroult برای استخراج انبوه آلومینیوم، مادهٔ اولیه به وفور در دسترس قرار گرفت و قیمت آن کاهش یافت​.

طی جنگ‌های جهانی اول و دوم، تقاضا برای مقاطع آلومینیومی اکسترود‌ شده در صنایع نظامی، هوافضا و ساخت سازه‌های سبک شدیداً افزایش یافت​. پس از جنگ جهانی دوم، بازار مسکن رشد کرد و پروفیل‌های آلومینیومی به عنوان مصالح ساختمانی (مثل چارچوب در و پنجره، نماها و …) رواج بیشتری یافت​.

به این ترتیب اکستروژن آلومینیوم از یک فناوری نوپا به فرآیندی بالغ بدل شد که در بسیاری از حوزه‌ها جایگزین روش‌های سنتی شد. امروزه تقریبا در همه‌جا می‌توان حضور پروفیل‌های آلومینیومی اکسترود شده را مشاهده کرد.از ریل پله‌های ساختمان گرفته تا قاب نمایشگرهای الکترونیکی و اجزای خودرو​.

پیشرفت فناوری پرس‌های اکستروژن (با ظرفیت‌های ده‌ها هزار تن نیرو) و بهبود کیفیت بیلت‌های آلومینیوم باعث شده که بتوان مقاطع بزرگ‌تر، دقیق‌تر و پیچیده‌تری تولید کرد. راهکارهای اکستروژن آلومینیوم به عنوان یک فرآیند پایدار و کارآمد، همچنان در حال تکامل است و نقش اساسی در صنایع مدرن ایفا می‌کند.

به اطلاعات تخصصی بیشتری نیاز دارید؟
با ما تماس بگیرید تا درباره‌ی راهکارهای خلاقانه در صنعت آلومینیوم اطلاعات بیشتری کسب کنید.