لوله آلومینیومی
تولید لوله آلومینیومی ضخیم و بدون درز در مرحله اول قبل از تولید با طراحی قالب اکستروژن آلومینیوم آغاز می شود. استاندارد لوله بسته به نوع استفاده از آن ها متفاوت هستند همچنین عملکرد پروفیل، طراحی و فرم آن، تعیین کننده قیمت لوله های آلومینیومی است. لوله ها و مقاطع تو خالی از آلیاژهای نرم عموما به این روش تولید می شوند. این نوع قالب اکستروژن آلومینیوم دارای کاربردهای گسترده ای در صنعت تولید پروفیل آلومینیوم اکستروژن بوده و برای آلیاژهای انواع پروفیل آلومینیوم مناسب است. فرآیند اتاقک جوش دارای برخی مزایایی است که عبارتند از:
• امکان اکسترود مقاطع توخالی طویل
• امکان اکسترود مقاطع توخالی جدار نازک
• در اکستروژن مقاطع پیچیده مورد کاربرد در برخی صنایع مفید است
بیشتر بخوانید: مقاطع عمومی پروفیل آلومینیوم
استاندارد لوله های آلومینیومی به روش اکستروژن
استاندارد لوله های آلومینیومی با فرآیند اکستروژن آلومینیوم توسط قالب هایی به شکل دیسک انجام می شود. این قالب ها با بخش عرضی پروفیلی که می خواهیم به دست آوریم مطابقت دارد. در این فرایند اکستروژن آلومینیوم داغ توسط قالب فشرده شده و شکل می گیرد. ساخت قالب اکستروژن آلومینیوم از جنس فولاد می باشد زیرا قالب های پروفیل توسط فولاد مقاوم در برابر درجه حرارت بالا ساخته شده اند و نسبت به آلومینیوم که درجه ذوب پایین تری دارند در برابر حرارت مقاوم تر هستند.
تولید پروفیل آلومینیوم به روش اکستروژن آلومینیوم روشی است که اغلب برای اشکال مختلف همچون لوله، نبشی آلومینیومی فریم پنجره دوجداره آلومینیومی و قطعات اتومبیل استفاده می شود.
استاندارد آلیاژ لوله
استاندارد لوله آلومینیومی به روش اکستروژن، ثابت می کند که تفاوت های قابل توجه، میان نوع پرس و ابعاد بیلت مورد استفاده برای آلیاژهای متفاوت، باعث ایجاد مغایرت هاي قابل توجه در حجم تولید می شوند. نتایج تولید لوله آلومینیومی به شيوه اکستروژن را، از سه آلیاژ ناهمگن در سه طرح تولید متفاوت، ارائه می دهد. سرعت تولید و زمان مورد نیاز، تفاوت های درخور رویکردی دارند.
بیشتر بخوانید: آشنایی با اکستروژن آلومینیوم
ویژگی لوله های آلومینیومی بدون درز
اصطلاح “لوله های جوش داده شده” که به طور گسترده ای برای لوله های فولادی استفاده می شود، برای لوله های آلومینیومی استفاده نمی شود. مسئله این است که، لوله فولادی دارای یک جوش درز مشخص است. ولی در لوله درزدار آلومینیوم این درز، پنهان است. پروفیل های آلومینیومی لوله های درز دار را اصطلاحا لوله های ساختاری نیز می نامند.
مزایای لوله آلومینیومی بدون درز به شرح زیر است:
1. لول های بدون درز بسیار ایده آل برای کاربردهایی که تحت فشار زیاد است.
2. امکان اجرای سطح آنادایز شده یکنواخت به ویژه برای لوله هایی با دیواره ضخیم.
3. لوله بدون درز مشکلات ناشی از جوشکاری مانند از هم باز شدن هنگام تغییر شکل لوله را ندارد.
4. در لوله آلومینیوم بدون درز مقاومت ساختاری آن افزایش یافته است.
لوله آلومینیومی ضخیم
لوله آلومینیومی ضخیم یک قطعه توخالی گرد، مستطیل، مربع یا بیضی شکل است که با قطر خارج و ضخامت دیواره تعیین می شود و در اینچ یا میلی متر نشان داده می شود. لوله های آلومینیومی با توجه به کاربرد آن در ضخامت، آلیاژ و سایزهای مختلف تولید می شود. لوله های آلومینیومی به دو دسته درز دار و بدون درز (یکپارچه) تقسیم می شوند.
لوله آلومینیومی ضخیم درزدار با جوش دادن تولید میشود و لوله آلومینیومی ضخیم بدون درز طی فرآیند اکستروژن آلومینیوم. این بدان معناست یک سنبه در داخل قالب اکستروژن قرار گرفته و ثابت می شود و وقتی بیلت آلومینیوم ازطریق سوراخ موجود در قالب عبور میکند باعث ایجاد حفره داخل لوله می شود. در لوله های آلومینیومی ویژگی خم پذیری، مقاومت جوش کاری و قابلیت تراشکاری اهمیت بسزایی دارد همین امر باعث شده انواع پروفیل آلومینیوم لوله در طیف گسترده ای از کاربردهای گوناگون صنعتی و تجاری از جمله هوافضا، محصولات مراقبتی بهداشتی، محصولات تفریحی، قطعات ماشین آلات و.. استفاده شوند.
بیشتر بخوانید: ماندگاری گاز تزریق شده در شیشه های دوجداره پنجره آلومینیومی
تولید انواع لوله
تولید انواع لوله در آلیاژهایی که مجددا به هم جوش می خورند، با استفاده از بیلت آلومینیوم توپر و قالبهای دارای اتاقک جوش همچون پل دار، شبکه ای یا چند دریچه اکسترود می شوند. در این حالت نیرویی به فلز اعمال می شود تا به درون خروجی های جدا از هم و اطراف پل های بین این خروجی ها که نگهدارنده ماندرل نیز هستند جریان یابد.
این جریان های جداگانه فلز که از اطراف خروجی ها جریان می یابند، در اتاقک جوش اطراف ماندرل به هم رسیده و از فاصله بین ماندرل و درپوش قالب بصورت یک مقطع توخالی بیرون می آیند. به دلیل اینکه جریان های جداگانه فلز در درون قالب اکسترود آلومینیوم جایی که هیچ گونه آلودگی اتمسفری وجود ندارد، به هم متصل می شوند، یک جوش کاملا سالمی ایجاد می شود.
نکات مهم در خصوص اکستروژن لوله
به دلیل اینکه فلز باید قبل از رسیدن به اتاقک جوش بر اصطکاک ناشی از سیلان عبور از میان خروجی ها غلبه نماید، لذا بار اعمالی در اکستروژن این مقاطع بالاتر است.
به منظور سیلان آسانتر فلز ار میان خروجی ها و حصول جوش مناسب در اتاقک جوش، دمای بیلت باید از ٥٠٠ درجه بیشتر باشد. از طرفی دمای محفظه باید نسبتا بالا بوده و نباید بیش از ٥٠ الی ٧٠ درجه کمتر از دمای بیلت باشد. به عبارتی به منظور اکستروژن مطلوب و ایجاد جوشی رضایت بخش، دمای محفظه باید در حدود ٤٥٠ الی ٤٧٠ درجه باشد.
علائم جوش طولی بعد از آندایزینگ، به دلیل اثرات متالورژیکی، ضعیف تر از دیگر مقاطع ظاهر می شوند. با این وجود، جهت اطمینان از مواضع مناسب جوشها باید توجه ویژه ای به طراحی قالب شود.
مقاطع لوله آلومینیومی کوچک با استفاده از قالب های چند دریچه و چند کاناله تولید می شوند. بطوریکه تعداد کانال ها با در نظر گرفتن نسبت اکستروژن هر سوراخ اکسترود پذیری آلیاژ، اندازه پرس و CCD انتخاب می شوند.
بیشتر بخوانید: نحوه ی از بین بردن بخار شیشه های دوجداره
انواع روش تولید پروفیل آلومینیوم لوله
• اکستروژن بیلت سوراخ شده توسط ماندرل متحرک که مقداری مخروطي نيز هست، استفاده از ماندرل ثابت کمتر است چرا که ابزار تحت سایش زیادی قرار دارد
• اکستروژن بیلت توخالی توسط ماندرل ثابت یا متحرک
• اکستروژن بیلت توپر در قالب های محفظه جوشی
آخرین روش برای تولید پروفیل آلومینیوم لوله های بسیار بلند، از آلیاژهایی که به سادگی به هم جوش می خورند استفاده می شود. برای تولید قطرهای مختلف لوله از ماندرل و قالب قابل تعویض استفاده می شود. لوله هایی که توسط روش اکستروژن بیلت به بیلت تولید می شوند، قابلیت کويل شدن دارند. شیوه استاندارد در تولید و فروش لوله آلومینیومی راهکار اول است، در این حالت. قالب و ماندرل اندکی روانکاری می گردند و در بسیاری موارد توجه خاصی صرف مقدار و نوع رواتنکا ماندرل می شود برای جلوگیری از ایجاد خش بر سطح داخلی لوله های ماندرل پس از هر مرحله تولید با آب، خنک کاری سطحی می شود. اگر از ماندرل متحرک استفاده شود. مقداری مخروطی شدن در طول لوله و نازک شدگی در دیوار های انتهای لوله مشاهده می گردد این مقدار برابر٣/٠ تا ٥/٠ میلیمتر است اين عيب ها در روش کشش سرد حذف می شوند.