Alüminyum Malzemelerin Hammaddeden Üretime Evlerimizde Kullanılma Aşamaları
Alüminyum Döküm Ürünler Nerelerde Kullanılmalıdır?
Alüminyum genellikle bir mucize metal olarak kabul edilir. Alüminyum ilk olarak serbest metal olarak Danimarkalı kimyager Hans Christian Oersted tarafından 1825'te dünyadan çıkarıldığında ortaya çıktı. 1886'da Amerika'dan Charles Martin Hall ve Fransa'dan Paul Herault, aynı anda onu, oksitinden alüminyum metali üretmek için elektrolitik süreci keşfettiler. On bir yıl sonra, Avusturyalı Carl Joseph Bayer, alüminayı boksitten arındırmak için kimyasal bir süreç keşfetti. Bu tür icatlar, modern alüminyum endüstrisinin doğmasına yardımcı oldu ve bugün hala dünya çapında alüminyum izabe tesisleri ve değirmenleri tarafından kullanılmaktadır.
Alüminyum; hafiftir, korozyona dayanıklıdır, oluşturulması kolaydır, oldukça iletkendir, yüksek düzeyde yansıtıcıdır, toksik değildir, dayanıklıdır ve geri dönüştürülebilir. Bu nedenle döküm endüstrisinin ilgisini çekmiştir. Alüminyum; Çok çabuk oksitlenen ve kalıplanması zor bir malzeme olmasına rağmen yaygın olarak kullanılmaktadır. Hafifliği ve yüksek mukavemeti nedeniyle birçok endüstride dökme alüminyum kullanımı tercih edilir hale gelmiştir.
Otomotiv endüstrisi en büyük pazardır. Dökme ürünler, otomobillerde kullanılan alüminyumun yarısından fazlasını oluşturur. Dökme alüminyum şanzıman kutuları ve pistonları, 1900'lerin başından beri otomobillerde ve kamyonlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Küçük ev aletlerinin, el aletlerinin, çim biçme makinelerinin ve diğer makinelerin parçaları, binlerce benzersiz alüminyum döküm şeklinden yapılmıştır. İlk ticari ürünler dekorasyon ve tencerelerdi. Yüzyıllara yayılan bir süreçte üretilmiş olmasına rağmen, bu ürünler hala yeni ve benzersiz olarak kabul ediliyor.
Dökme Alüminyum Nasıl Yapılır?
Kalıplar, sürecin her adımını barındıracak şekilde tasarlanmalıdır. Bir parçayı çıkarmak için, ayırma çizgisine dik bir yüzeyde kalıptan çıkarılabilmesi için hafif sivri uçlu bir uç (tambur denir) kullanılmalıdır.
Dökümlerde (otomobillerde kullanılan motor blokları ve silindir kapakları gibi) boşluklar üretmek için maçalar için negatif formlar kullanılır. Bu nitelikteki yayınlar genellikle kum kalıplarda üretilir. Model çıkarıldığında maçalar kalıplanmış kutuya yerleştirilir. Deoksidasyon, alüminyum dökümünde önemli bir faktördür. Tersine, eğer işlem doğru yapılmazsa, kullanılan malzeme kullanılamaz hale gelecektir.
Alüminyum Döküm Prosesi
İstenilen deseni oluşturmak için erimiş alüminyum bir kalıba dökülür. En önemli üç yöntem; pres döküm (alüminyum döküm) kalıcı döküm ve kum döküm (kum döküm).
Alüminyum Malzemesinin Ekonomik Değeri Nedir?
Alüminyumun hafifliği ve sağlamlık özellikleri, parçalara dökülürken önemli faydalar sağlar. Dökme alüminyumun yaygın bir uygulaması, maksimum güç için dahili yivli ve sonlandırılan ince duvarlı muhafazalardır. Alüminyum kullanmak, düzinelerce uygulamada enerji maliyetlerini ve karbon emisyonlarını azaltır. Hafif, geri dönüştürülebilir alüminyum ambalaj, nakliye maliyetlerini ve emisyonları azaltır. Alüminyum, dünyayı birbirine yakınlaştırmada giderek daha önemli bir rol oynamaktadır. Alüminyum hafif ve dayanıklı olduğundan, ulaşım sektörü güvenliği ve enerji verimliliğini artırmak için alüminyum kullanır. Alüminyum olmadan havacılık ve uzay düşünülemezdi. Günümüzün dijital dünyası, hem ürün tasarımı hem de üretim verimliliği için alüminyum kullanıyor. Günümüzün her yerde bulunan dizüstü bilgisayarları, akıllı telefonları ve tabletleri, modern metalin yeni vitrini haline geldi.
Alüminyum ve Alaşımları Nerelerde Kullanılır?
Alüminyum ve alaşımları tüketiciler tarafından son yıllarda endüstriyel ve endüstriyel olmayan proseslerde en yaygın olarak kullanılan metal olarak bilinmekte olup, çelikten sonra en popüler metaldir. Alüminyum alaşımı günlük hayatta modern inşaat, otomobil, havacılık, enerji, gıda ve diğer sektörlerde, hatta tüm gün yanlışlıkla yere koyduğumuz teknolojik cihazlarda bile kullanıyoruz.
Taşımacılık
Alüminyum alaşımı, uçak endüstrisi için her zaman ana yapı malzemesi olmuştur. Günümüzde bile titanyum ve kompozit malzemelerin kullanımı arttıkça, alüminyumun sıcaklık değişimlerine ve basınca karşı mukavemeti ve hafifliği nedeniyle ticari ve sivil gövdenin p-kesiti alüminyum alaşımından yapılmıştır. Kabul edilebilir maliyeti, düşük yoğunluğu, uygun mekanik özellikleri, yapısal bütünlüğü ve imalat kolaylığı nedeniyle ulaşım sektöründe de caziptir. Artık ticari araçlarda, hem yolcu hem de yük vagonlarında, deniz gövdeleri ve üst yapılarında ve askeri araçlarda kullanımının sayısız örneği var.
Deplasmanlı araç ürünlerinde; Motor blokları, tekerlekler, radyatörler ve giderek artan gövde parçaları arasında sac, sac ve alüminyum profiller yer alıyor. Genel olarak imalat için, 5xxx ve 6xxx serisi alaşımlar, iyi korozyon direnci, yüksek tokluk ve kaynak kolaylığı ile yeterli güç sağlar. İşlenebilirlik, boyutsal kararlılık ve korozyon direncinin önemli olduğu uygulamalarda 5083 döküm plakalar tercih edilmektedir. Güçlü 2xxx, 7xxx ve 8xxx serisi alaşımlar uçak ve askeri araçlarda kullanım için tercih edilmekte olup, kaynaklanabilir 7xxx serisi alaşımlar balistik özellikler sağlayabilmektedir.
NASA, roket bileşenleri olarak çeşitli alüminyum alaşımları kullanır. Alüminyum, hafifliği ve korozyon direnci nedeniyle deniz ve yat endüstrilerinde tercih edilmektedir. Gemi yapımı alüminyum levha EN AW 5083 bu sektörde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Sektörel Olarak Gıda Ambalajlarında
1000 serisi alaşım; İyi korozyon direnci ve UV ışınlarını, nemi ve kokuları engelleyen özellikleri nedeniyle gıda ve alüminyum ürünlerinin ambalajlanmasında başarıyla kullanılmaktadır. Levhalar kolayca şekillendirilebilir, güzelce dekore edilebilir ve gerekirse kağıt ve plastikle kolayca birleştirilebilir. Mutfağınızdaki alüminyum folyo, tencere ve tavalar çoğunlukla alüminyumdur. Alüminyum ürünler ısıyı iyi iletir, pas tutmaz ve temizlenmesi kolaydır. Alüminyum, gıda endüstrisinde ambalaj üretiminde de bir döküm malzemesi olarak popülerdir. Bunun en önemli nedenleri malzemenin mukavemeti, işlenebilirliği ve korozyon direncidir. Bu ambalajlı ürünlerin imalatında şişirme kalıpları ve ısı kalıpları kullanılmaktadır.
Bu tip kalıp imalatında 7075 alaşımı kullanılmaktadır. Yiyecek ve içecek ambalajlarında alüminyum kutular kullanılmaktadır. Coca-Cola ve Pepsi, 1967'den beri alüminyum kutular kullanıyor. Ayrıca alüminyumun geri dönüştürülmesine de yardımcı oluyor. Başta balık olmak üzere tükettiğimiz birçok gıda ürünü için altmış yılı aşkın bir süredir teneke kutular kullanılmaktadır, ayrıca alüminyumun kolay açılmasını da kullanmaktadırlar. Teknik açıdan bakıldığında konteyner malzemesi için en uygun malzeme alüminyumdur.
Mimarlık ve İnşaat
Alüminyum, çeşitli uygulamalarla binalarda kullanılmaktadır. Bunlara önceden şekillendirilmiş metal pencereler ve kaplamalar, kapılar, vitrinler ve prestijli binalar, mimari ürünler ve çatı kaplama dahildir. Alüminyum yapılar ve kaplama, 1950'lerde inşa edilmiş ve bozulma belirtileri gösteren birçok beton yapının yenilenmesinde de kullanılmaktadır. Alüminyumun dayanıklılığı inşaat uygulamalarında son derece önemlidir. DÖVME 1000, 3000, 5000 ve 6000 serisi alaşımlar, koruma ve dayanıklılıktan ödün vermeden endüstriyel ve deniz ortamlarında bile iyi performans gösterir. Eloksal kaplama yöntemi ile alüminyumun yüzeyini korur, daha geniş bir renk gamı sağlar ve diğer boyalı metallere benzer bir görünüm sağlar. Bu nedenle dekoratif efektler için rahatlıkla kullanılabilir.
Alüminyum, New York'taki Empire State Binası'nın (1930-1932) yapımında yoğun olarak kullanıldı. Bu, alüminyumun inşaat sektöründe yaygın kullanımının ilk örneklerinden biridir.
Mühendislik Uygulamaları
Alüminyum, inşaat mühendisliği uygulamalarında temel malzeme haline gelmiştir. Bugün bu alandaki yaygın uygulamalar, hem ekstrüde edilmiş hem de kaynaklı parçaları içerir. Özel örnekler arasında ofis gökdelenlerinin cam cepheleri, eğlence parkları, alışveriş merkezleri, stadyumlar ve alüminyumdan yapılmış yüzme havuzları sayılabilir. Bu nedenlerle inşaatçılar, mimarlar ve tasarımcılar arasında en popüler malzemelerden biri haline geldi. Alüminyum kablolama, uzun yıllardır elektrik mühendisliği uygulamalarında temel bir unsur olmasına rağmen, giderek daha fazla sayıda üretici, çeşitli uygulamalar için alüminyuma yöneliyor.
Buna sürücüler, sincap kafesli motorlar, mikro elektronikler, transformatörler ve alçak gerilim motorları dahildir. Alüminyum alaşımları, makine mühendisliğinde çok yönlülükleri nedeniyle birçok kullanıma sahiptir. Tasarım dostu bir ürün olduğu için robotik uygulamalar, fikstürler, şişirme kalıpları, enjeksiyon kalıpları, termoform kalıpları gibi birçok kalıp uygulamasında rahatlıkla kullanılabilir. Bugün, uçak ve araç tasarımcıları, ürünlerini aydınlatmak için alüminyuma yöneldiler.
Alüminyumun Piyasadaki Kullanım Yoğunluğu ve Üretimi
Alüminyum, saf bir metal olarak doğal olarak oluşmaz; Çok reaktif olduğu için her zaman diğer elementlerle birleşir. En iyi bilinen bileşikleri, formunda sülfatlar ve klorürler ile kompleks oluşturan boksitin oksitleri ve hidroksitleridir. Yüzeydeki koruyucu alüminyum tabakasının yapısından dolayı havaya maruz kaldığında bozulmaz, bu özelliği onu havada veya suda korozyona karşı çok dayanıklı kılar.
Alüminyumun Korozyon (Aşınma) Özelliği
Temperlenmiş alüminyum atmosfere maruz kaldığında, yüzeyinde hemen ince bir oksit filmi oluşur. Bu oksit film zarar görse bile hemen kendini yenileyecektir. Oksit tabakasının kalınlığı genellikle yaklaşık 18 nanometredir. Alüminyumdaki alüminyum oksitin genellikle amorf olduğu ve yapısının dışında hidratlı alüminyum oksit içerdiği varsayılır. Alüminyum endüstrisi, bu oksit film için mevcut popülaritesinden kaynaklanmaktadır. Yüzeylerindeki doğal oksit filmi nedeniyle korozyona dayanıklı metallerdir. Bununla birlikte, bu koruyucu oksidi pasif olarak oluşturan diğer metaller gibi, halojen iyonlarına karşı da kararsızdırlar ve lokal korozyona (oyuklanma) karşı hassastırlar.
Alüminyum ve alaşımlarının genel korozyon davranışını etkileyen iki ana faktör vardır: birincisi malzemenin aktif olduğu ortam, ikincisi ise malzemenin kimyasal ve metalurjik yapısıdır. Malzemenin hareket edebileceği ortamlar atmosferik, toprak ve kimyasal ortamlar gibi çok farklı ortamlar olabilir. Ancak alüminyum ve alaşımları için en tehlikeli ortamlar endüstriyel ortamlar ve sülfat ve klorür içeren deniz ortamlarıdır. Alüminyumun saflığı azaldıkça ve alaşım elementleri eklendikçe korozyon direnci azalır. Bakır korozyon direncini diğer elementlere göre daha fazla düşürürken, en az etkiye sahip element magnezyum elementidir.
Metallerin korozyonu, bir metal ile sulu bir çözelti arasındaki elektrokimyasal reaksiyonun bir sonucu olarak meydana gelir ve metalin atomik yapısını içeren karmaşık bir elektrokimyasal işlemde gerçekleşir. Metal-çözelti arayüzünde, yüklerin taşınması bir elektrokimyasal reaksiyona neden olur.