يبدو أن الأبواب والنوافذ المصنوعة من سبائك الألومنيوم، وحافظات الهواتف المحمولة، وعلب الألومنيوم، وحتى أجنحة الطائرات التي نواجهها كل يوم، كلها مصنوعة من "الألومنيوم"، ولكنها في الواقع متنوعة في النوع ولها استخدامات مختلفة إلى حد كبير. ومن بينها، يتغلغل "الألومنيوم المطاوع"، باعتباره "المتعدد-" في عائلة الألومنيوم، في كل جانب من جوانب الإنتاج الصناعي والحياة اليومية.
كثير من الناس يخلطون بين "الألومنيوم المطاوع" ومواد الألمنيوم العادية. اليوم سنوضح كل شيء: ما هو الألومنيوم المطاوع بالضبط؟ وما هي بعض مواد الألمنيوم الشائعة حولنا؟
01
الألومنيوم المطاوع، ما هو بالضبط "المطاوع"؟
ببساطة، الألومنيوم المطاوع (سبائك الألومنيوم المطاوع) عبارة عن سبيكة ألومنيوم خضعت لعمليات تشوه بلاستيكية مختلفة لإنتاج صفائح أو قضبان أو مقاطع جانبية أو مطروقات. خصائصه الأساسية هي "قابلية التشكيل والقوة العالية"، مما يميزه عن الألومنيوم المصبوب، والذي يتم صبه مباشرة في الشكل.
تشبه "عملية ولادتها" "تحويل الحديد إلى شيء مفيد": أولاً، يتم صهر سبائك الألومنيوم وصبها في قوالب معدنية. وبعد التجانس، تتم معالجتها بشكل متكرر من خلال الدرفلة والبثق والسحب والتشكيل لتصبح في نهاية المطاف الأشكال المختلفة التي نحتاجها-مثل لف الصفائح الرقيقة لعلب المشروبات، وتشكيل المقاطع الجانبية للأبواب والنوافذ، وتشكيل المطروقات لأجزاء الطائرات.
بعد أن قلنا كل ذلك، دعونا نقدم المزايا الأساسية الثلاث للألمنيوم المطاوع:
· خفيف الوزن: بفضل كثافته المنخفضة، التي تبلغ حوالي 1/3 كثافة الفولاذ فقط، يمكنه تقليل وزن المنتج مع الحفاظ على القوة الهيكلية، مما يجعله "أعجوبة توفير الوزن-" في صناعات الطيران والسيارات.
· سهولة المعالجة: اللدونة الممتازة تسمح بتصنيعها في أشكال معقدة من خلال عمليات التشوه المختلفة. ويمكن أيضًا أن يخضع للمعالجات الحرارية مثل التلدين والتبريد لضبط خصائصه بمرونة.
· مزايا متعددة مجتمعة: التوصيل الكهربائي والحراري الجيد، ومقاومة التآكل القوية، ويمكن لبعض النماذج، بعد تقوية المعالجة، أن تنافس قوة الفولاذ، مما يجعلها مناسبة لمختلف التطبيقات المعقدة.
إليك نقطة مهمة يجب التمييز بينها: يكمن الاختلاف الأساسي بين الألومنيوم المطاوع والألومنيوم المصبوب في "طريقة التشكيل"-الألومنيوم المصبوب هو "تشكيل الحالة-السائلة" (مثل صب الأسمنت، يتم صب الألومنيوم المصهور في قالب ليبرد ويصلب)، وهو مناسب لصنع أجزاء ذات أشكال معقدة ولكنها تتطلب قوة منخفضة (مثل كتل المحرك)؛ يعتبر الألومنيوم المطاوع "مكونًا للحالة الصلبة-"، وهو مناسب للمكونات الهيكلية التي تتطلب قوة عالية ولدونة عالية (مثل أجنحة الطائرات وهياكل السيارات).
02
تنقسم عائلة الألمنيوم المطاوع إلى فئتين لهما استخدامات مختلفة بشكل كبير
عائلة الألومنيوم المطاوع واسعة النطاق، واستنادًا إلى إمكانية تقويتها من خلال المعالجة الحرارية، يمكن تقسيمها إلى فئتين رئيسيتين:
1. الألومنيوم المطاوع الذي لا يمكن معالجته بالحرارة-: هذه المادة ناعمة نسبيًا، ومقاومة للتآكل-، ويشيع استخدامها في التطبيقات اليومية.
تعتمد هذه الأنواع من الألومنيوم المطاوع بشكل أساسي على تقوية المحلول الصلب وتقوية التشوه البارد لتعزيز قوتها. مزاياها الأساسية هي اللدونة الجيدة والمقاومة القوية للتآكل، ولكن قوتها منخفضة نسبيًا. إنها مناسبة للمنتجات التي لا تتطلب قوة عالية ولكنها تتطلب معالجة سهلة ومقاومة للتآكل. تشمل الأنواع الشائعة ما يلي:
* سبائك الألومنيوم-المنجنيز: المثال النموذجي هو LF21 (العلامة الصينية). إنها تتمتع بمقاومة ممتازة للتآكل ولدونة جيدة، وتستخدم بشكل شائع لتصنيع علب المشروبات وأدوات الطبخ وألواح الأسقف. العديد من علب الألمنيوم التي نشربها مصنوعة من هذا النوع من الألمنيوم.
* سبائك الألومنيوم-المغنيسيوم: تتمتع بقوة أعلى من سبائك الألومنيوم-المنجنيز، حيث تصل إلى أكثر من 300 ميجا باسكال، وتتميز بمقاومة قوية للتآكل، مما يجعلها مناسبة بشكل خاص للبيئات البحرية. يتم استخدامها على نطاق واسع في الهياكل الملحومة، مثل أجسام الشاحنات القلابة، وصهاريج تخزين النفط، وهياكل السفن الصغيرة، وبعض المكونات في الديكور المعماري.
2. الألومنيوم المطاوع -القابل للمعالجة بالحرارة: صلابة عالية.
تعمل هذه الأنواع من سبائك الألومنيوم المطاوع في المقام الأول على تعزيز قوتها من خلال تصلب الترسيب (التصلب الناتج عن الشيخوخة)، مما يؤدي إلى نقاط قوة تتجاوز بكثير تلك التي في السابق. يتم استخدام بعض النماذج في-التطبيقات الصناعية المتطورة. تشمل الأنواع الشائعة ما يلي:
* **الألومنيوم-النحاس/الألومنيوم-النحاس-المغنيسيوم (الدورالومين):** تم وضع علامة LY، والمثال النموذجي لذلك هو LY12 (المتوافق مع سبيكة 2024 الدولية). مع قوة شد تصل إلى 470-480 ميجا باسكال، فإن قوتها العالية تجعلها خيارًا شائعًا في صناعة الطيران، وتستخدم لتصنيع أجسام الطائرات والأجنحة والمكونات الهيكلية الأخرى. كما أنها تستخدم في بعض الأجزاء الميكانيكية عالية القوة.
* **الألومنيوم-المغنيسيوم-السيليكون:** سبيكة القوة المتوسطة الأكثر استخدامًا-، والتي تحمل علامة LD، والمثال النموذجي هو LD1 (المتوافق مع سبيكة 6063 الدولية). إنها تتمتع بقابلية لحام جيدة ومقاومة للتآكل، كما أنها سهلة المعالجة السطحية (مثل الأنودة). إنها الدعامة الأساسية في تشكيلات البناء، وهي ضرورية للأبواب والنوافذ والجدران الساترة والأثاث.
* سبائك الألومنيوم-الزنك-المغنيسيوم-النحاس (الألومنيوم الصلب الفائق-): تم وضع علامة LC عليها، والمثال النموذجي لذلك هو LC9 (المتوافق مع سبيكة 7075 الدولية). يمكن أن تصل قوة الشد إلى 540-570 ميجا باسكال، مما يظهر قوة عالية للغاية. يتم استخدامه بشكل رئيسي في مجالات الطيران والمجالات العسكرية، مثل معدات هبوط الطائرات والمكونات الهيكلية عالية القوة.
إلى جانب الألومنيوم المطاوع، هناك العديد من مواد الألومنيوم الشائعة الأخرى حولنا، بأشكال واستخدامات مختلفة. بعد البحث عبر الإنترنت، قمنا بتجميع قائمة بأربعة من أكثر مواد الألومنيوم شيوعًا. دعونا نلقي نظرة.
03
ليس فقط الألومنيوم المطاوع! مواد الألمنيوم هذه شائعة أيضًا في الحياة اليومية
1. الألومنيوم النقي: النوع الأساسي من الألومنيوم، ناعم ولكنه مفيد.
درجة نقاء عالية (عادةً أعلى من 99%)، موصلية كهربائية وحرارة ممتازة، ولكنها منخفضة القوة. اللدونة الجيدة، تستخدم بشكل رئيسي في صناعة الأسلاك والكابلات والمواد العازلة، بالإضافة إلى رقائق الألومنيوم شائعة الاستخدام (تغليف المواد الغذائية، ورق المطبخ). ويستخدم بعض الألومنيوم النقي أيضًا في الضروريات اليومية البسيطة.
2. الألومنيوم المصبوب: قادر على تصنيع أشكال معقدة، وفعالية عالية من حيث التكلفة-.
تحتوي مادة الألومنيوم "السائلة-" المذكورة سابقًا على نسبة عالية من السيليكون (7%~25%)، وسيولة جيدة، ويمكن تشكيلها بسهولة في أشكال معقدة، مثل كتل محركات السيارات، وأغطية علبة التروس، وفراغات محور العجلة، وبعض الأجزاء الميكانيكية الصغيرة. إن تكلفته المنخفضة وسرعة تشكيله السريعة تجعله خيارًا فعالاً من حيث التكلفة-في المجال الصناعي.
3. مقاطع الألمنيوم: الخيار الأول للأبواب والنوافذ والجدران الساترة. ضرورة.
ينتمي معظمها إلى سبائك الألومنيوم-المغنيسيوم-السيليكون (سبائك 6063) في الألومنيوم المطاوع، ويتم تصنيعها من خلال القولبة بالبثق، بأشكال مقطعية عرضية مختلفة- (أنابيب مسطحة، وقناة، ودائرية، وما إلى ذلك). يتم استخدامها على نطاق واسع في بناء الأبواب والنوافذ، والجدران الساترة، والسور، وكذلك دعامات وإطارات المعدات الصناعية، وحتى المكونات الزخرفية للأثاث والأجهزة المنزلية. إن الأبواب والنوافذ المصنوعة من سبائك الألومنيوم والتي نراها عادة في منازلنا هي أكثر مقاطع الألمنيوم شيوعًا.
4. صفائح/رقائق الألمنيوم: موجودة في كل منزل؛ تستخدم على نطاق واسع.
يتم لف صفائح الألمنيوم من الألمنيوم المطاوع. سمك مختلف له استخدامات مختلفة؛ وتستخدم صفائح الألمنيوم الرقيقة لهياكل السيارات وأسطح المباني، بينما تستخدم الصفائح السميكة لأوعية الضغط. رقائق الألومنيوم عبارة عن منتج ألومنيوم ملفوف على البارد-رفيع جدًا-يتميز بمقاومة جيدة للغلق والتآكل. إلى جانب تغليف المواد الغذائية، يتم استخدامه أيضًا في تغليف الأدوية ومواد التدريع للمنتجات الإلكترونية، مثل تغليف رقائق الألومنيوم للحبوب ورقائق التدريع داخل الهواتف المحمولة.
الألومنيوم المطاوع ليس "نوعًا واحدًا من الألومنيوم"، ولكنه مصطلح عام يشير إلى "سبائك الألومنيوم القابلة للتشغيل". وبفضل قوتها العالية وخفة وزنها وسهولة معالجتها، فإنها تدعم جزءًا كبيرًا من الصناعة في قطاعات الطيران والبناء والسيارات. في نفس الوقت، الألمنيوم النقي، الألمنيوم المصبوب، ومقاطع الألمنيوم تلعب أيضًا أدوارها في التطبيقات المختلفة.
في المرة القادمة التي ترى فيها منتجات سبائك الألومنيوم، حاول التمييز بين ما إذا كانت عبارة عن مقطع من الألومنيوم المطاوع أو جزء من الألومنيوم المصبوب. بعد قراءة هذا، يمكنك أيضًا أن تصبح "خبيرًا في الألومنيوم".
