ما هو تصنيع الألومنيوم؟

يشير تصنيع الألمنيوم إلى عمليات التصنيع التي تركز على ما يلي:

تغيير شكل كتل المواد الخام لسبائك الألومنيوم من خلال العمليات الميكانيكية مثل الخراطة والقطع والطحن، سواء كانت تقليدية أو يتم التحكم فيها باستخدام الحاسب الآلي - يمكن الإشارة إلى هذه العمليات مجتمعة باسم معالجة الألومنيوم.

إن تغيير شكل كتل سبائك الألومنيوم عن طريق دحرجتها أو ثنيها إلى الحد المرن (العمل الطبيعي على البارد، العمل الساخن الممتد) يسمى العمل البلاستيكي للألمنيوم، والذي يتم إجراؤه، على سبيل المثال، على مكابح الضغط CNC.

يتم إجراء معالجات سطحية إضافية لتحسين الخواص الميكانيكية لسبائك الألومنيوم أو تعزيز مقاومتها الطبيعية للتآكل (طلاء الألومنيوم)، مثل الأكسدة.

أنواع تصنيع الألمنيوم

ومن الجدير توسيع التصنيف أعلاه ليشمل التصنيع والتشكيل والمعالجة الكيميائية وصب سبائك الألومنيوم. اليوم، تتطلب العديد من الصناعات أجزاء متخصصة مصنوعة من سبائك الألومنيوم المختلفة. النوع الأكثر شيوعًا لمعالجة الألومنيوم هو طحن الألومنيوم، والذي يمكن تصنيفه على النحو التالي:

طحن الألمنيوم- إزالة المواد الزائدة من كتل الألومنيوم باستخدام قواطع الطحن ومعدات القطع المتخصصة (آلات الطحن الأوتوماتيكية التي يتم التحكم فيها رقميًا: CNC). يمكن لهذه العملية أن تنتج أجزاء ذات هياكل خارجية وداخلية معقدة للغاية.

(على سبيل المثال، استخدام آلة طحن CNC ذات خمسة محاور).

تحول الألومنيوم- يركز على إزالة المواد الزائدة من كتلة الألومنيوم التي تدور على رأس دوار باستخدام شفرات أو تدريبات متخصصة. تُستخدم هذه العملية لإنشاء كائنات يدور فيها محور واحد على طول مسار دائري.

طحن الألومنيوم - يستخدم لإنهاء سطح الألومنيوم.

يمكن إجراء هذه العمليات باستخدام كل من آلات القطع التقليدية وأدوات الآلات CNC.

المزايا الرئيسية لسبائك الألومنيوم

تمتلك سبائك الألومنيوم العديد من الخصائص، ولكن ما يلي له أهمية خاصة من منظور جودة الأجزاء التي تنتجها:

على الرغم من وزنها الخفيف، إلا أنها توفر متانة لا تقبل المساومة - حيث تبدأ قوة الشد لسبائك الألومنيوم (اعتمادًا على السبائك المستخدمة) عند 70 ميجا باسكال وتصل إلى 700 ميجا باسكال. وتزداد هذه القوة عند درجات الحرارة المنخفضة، وهو اختلاف كبير عن معظم أنواع الفولاذ. أظهر البحث الذي أجراه البروفيسور مايكل ستايسي أن الألومنيوم يمكن أن يستمر لمدة تصل إلى 80 عامًا - وهو أداء لا مثيل له من أي مادة أخرى (تم إجراء هذا البحث على إطارات النوافذ المصنوعة من الألومنيوم).

مقاومة التآكل - عندما تتلامس أجزاء الألومنيوم مع الغلاف الجوي، تتشكل طبقة من أكسيد الألومنيوم على سطحها، مما يحميها من التآكل في ظل ظروف الكبريت المعتدلة. على الرغم من أن التآكل المنقر لا يؤثر على المتانة، إلا أنه يمكن أن يكون قبيحًا - فهو يشكل طبقة بيضاء مميزة على السطح. يمكن منع ذلك عن طريق أنودة الألومنيوم أو طلاءه بالمسحوق.

من السهل تصنيع معظم سبائك الألومنيوم، سواء القطع أو التشكيل (اعتمادًا على السبيكة).

تعتبر سبائك الألومنيوم موصلات جيدة للكهرباء، مما يجعلها مواد قيمة في الهندسة الكهربائية بسبب موصليتها الحرارية (على سبيل المثال، في مكونات تبديد الحرارة مثل المشتتات الحرارية) والتوصيل الكهربائي (كانت موصلات الألومنيوم تستخدم في المعدات الكهربائية القديمة؛ تجدر الإشارة إلى أن الأنودة تقلل التوصيل الكهربائي إلى الصفر تقريبًا، ولهذا السبب فهي عملية قيمة في إنتاج مكونات معدات الطاقة).

إنها صديقة للبيئة، حيث يمكن إعادة صهر العديد من سبائك الألومنيوم دون أي خسارة في الأداء تقريبًا (تتطلب إعادة تدوير الألومنيوم حوالي 5% من الطاقة اللازمة لاستخراج نفس الكمية من المعدن من الخام).

معالجة الألمنيوم عبر الصناعات

اليوم، يتم استخدام سبائك الألومنيوم على نطاق واسع في كل صناعة تقريبا. تتميز الأجزاء المصنوعة من الألومنيوم بخفة الوزن، ولها خصائص ميكانيكية جيدة، ومقاومة للتآكل، مما يجعلها مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات:

الفضاء الجوي — كانت هذه الصناعة أول من سعى إليهاخدمات الخراطة باستخدام الحاسب الآليللألمنيوم والمعادن الأخرى في الخمسينيات. يعتبر الألومنيوم حاليًا معدنًا أساسيًا لإنتاج مجموعة واسعة من مكونات الطيران المدني والعسكري.

صناعة السيارات: تتميز أجزاء الألومنيوم بأنها خفيفة الوزن ومقاومة للغاية للتآكل، مما يجعلها مستخدمة على نطاق واسع من قبل الشركات المصنعة للسيارات وقطع غيار السيارات - بدءًا من كتل المحرك (حيث حل الألومنيوم محل الحديد الزهر إلى حد كبير) إلى إطارات السيارة بأكملها، وصولاً إلى الزخارف أو العجلات الزخرفية الصغيرة.

صناعة الطاقة: الإطارات خفيفة الوزن من الألواح الكهروضوئية تتحمل جميع الظروف الجوية، مما يقلل من الصيانة مع ضمان مواصفات فنية عالية لسنوات عديدة.

الصناعة العسكرية: يعتبر الألمنيوم مادة أساسية لإنتاج الأسلحة الحديثة، مثل كاربين MSBS Grot.

صناعة الإلكترونيات: تستخدم معظم الشركات المصنعة للأجهزة المنزلية وقطع غيار السيارات الألومنيوم بسبب وزنه الخفيف وسهولة معالجته.

تحتوي المنتجات الإلكترونية (من الهواتف المحمولة والإطارات إلى الأجهزة اللوحية والثلاجات والغسالات) على مجموعة متنوعة من الأجزاء الكبيرة والصغيرة المصنوعة من سبائك الألومنيوم، والتي غالبًا ما تتطلب القطع، من بين العديد من المكونات الأخرى.

تصنيع دقيق للألمنيوم وتصميمات فريدة

كما يستخدم الألومنيوم على نطاق واسع لقيمته الجمالية. إن لونه الأبيض الفضي، وقدرته على الخضوع لعلاجات سطحية إضافية، وسهولة معالجته، يجعله خيارًا شائعًا لإنتاج منتجات عالية الجودة تجمع بين التصميم الجمالي والمتانة.

الإمكانيات المختلفة التي تقدمهاتصنيع الألومنيوم باستخدام الحاسب الآليألهم العديد من المصممين والمهندسين لاستخدام التصميم الهيكلي لمنح المنتجات مظهرًا فريدًا.