طرح احداث واحد اکستروژن آلومینیوم

اکستروژن آلیاژهای آلومینیوم یکی از روش‌های نسبتاً ارزان برای تولید اشکال پیچیده در طول بلند با تلرانس هندسی دقیق به‌شمار می‌آید. در فرایند اکستروژن یک بلوک فلزی (بیلت) در اثر اعمال فشار، از قالبی با سطح مقطع کوچکتر عبور می‌کند. تا به شکل محصول مورد نیاز تبدیل شود. فرایند اکستروژن یک فرایند پیوسته است که به کمک آن می‌توان مقاطع شکل‌دهی شده را در طول‌های بلند و دلخواه تولید کرد. با توجه به انعطاف‌پذیری بسیار عالی آلومینیوم در دمای اکستروژن، فرایند اکستروژن برای آلومینیوم مناسب است. اکستروژن آلیاژهای آلومینیوم متفاوت است. آلیاژهایی که استحکام آن‌ها بالاست به سختی اکسترود می‌شوند. با افزایش ضخامت شکل که در آن ضخامت به صورت یکنواخت است اکسترود به آسانی انجام می‌شود. در حالی که شکل‌های نامتعادل و نامتقارن به سختی اکسترود می‌شوند.

  همهٔ آلیاژهای آلومینیوم می‌توانند اکسترود شوند. اما برخی از آلیاژها که نیازمند فشار بالا، سرعت کم اکستروژن، یا دارای کمترین پرداخت سطح و پیچیدگی مقطعه می‌باشند نسبت به دیگر آلیاژها برای اکستروژن کمتر مناسب‌اند.محصولات اکسترود شده آلومینیوم بیش از ۵۰ درصد از بازار اروپا را در بر می‌گیرند که بیشترین مصرف را در صنعت ساخت و ساز دارند. اکستروژن‌های آلومینیوم در ساختمان‌های تجاری و خانگی برای ساخت در و پنجره، خانه‌های از پیش‌ساخته شده، سازه‌های ساختمانی، سقف، روکش فلزی نمای خارجی و … استفاده می‌شوند. علاوه بر این نیز در صنعت حمل و نقل برای بدنه، جاده و راه آهن، خودرو و در کاربردهای دریایی استفاده می‌شوند.

ویژگی‌های آلومینیوم

وزن کم

در یک حجم مساوی، وزن آلومینیوم تقریباً یک سوم وزن فولاد ، مس و برنج است.یک متر مکعب آلومینیوم حدود ۷۷ کیلو گرم وزن دارد . در حالی که وزن یک متر مکعب فولاد ۲۲۰ کیلو گرم است.سبکی وزن در مصنوعات آلومینیومی از مزایای بسیار مهم تلقی می شود. سبکی وزن آلومینیوم علاوه بر کاهش هزینه های حمل و نقل آن، سبب شده است که از نظر قیمت با فولاد رقابت کند.

یک متر مکعب آلومینیوم خالص ۸/۲۸۲۷ کیلو گرم وزن دارد و یک متر مکعب از سنگین ترین آلیاژ های آلومینیوم دارای وزنی حدود ۲۹۵۳ کیلوگرم است. که این سنگین ترین آلیاژ های آلومینیوم حداقل ۱۶۷۸ کیلو گرم در هر متر مکعب سبکتر از وزن هم حجم سایر فلزات ساختمانی است. پس بنابراین این مزیت می تواند باعث : حمل نقل ارزانتر- ظرفیت بیشتر- صرفه جویی در کار – ممان اینرسی کمتر شود.

نسبت بالای استحکام به وزن

تلفیقی از استحکام بالا و سبکی وزن، فقط در چند ماده در طبیعت وجود دارد. استحکام بالای برخی از آلیاژ های آلومینیوم قابل مقایسه با استحکام فولاد ها است. این مزیت سبب شده است تا آلومینیوم در صنایع خودروسازی، دفاعی و نظامی، هوا- فضا، ساختمانی ، حمل و نقل و بسته بندی کاربردد های گوناگونی را پیدا کند.

قابلیت شکل پذیری

آلومینیوم را می توان با روش های مختلف شکل دادن فلزات، تغییر فرم داد. آلومینیوم به سادگی به صورت لوله، میله، صفحه، فویل و قطعات ریختگی با اشکال مختلف در می آید. مثلاً فویل های نازک ۰٫۰۰۴ میلی متر با روش نورد به راحتی امکان پذیر است.

آلومینیوم همچنین قابلیت اتصال به روش های جوشکاری ، لحیم کاری، چسب کاری و پرچ کاری دارد.

خاصیت ارتجاعی

برخی از آلیاژ های آلومینیومی چنانچه در یک محدوده خاص تحت تاثیر نیرو یا ضربه قرار گیرند، پس از برداشتن نیرو می توانند دوباره حالت اولیه خود را به دست آورند. از این ویژگی آلومینیوم در طراحی و ساخت محصولاتی که به استحکام و انعطاف پذیری نیاز دارند. بسیار استفاده می شود.

مقاومت در برابر خوردگی

سطح قطعات آلومینیوم زنگ نمی‌زند، زیرا آلومینیوم با اکسیژن هوا ترکیب می شود و یک لایه فشرده آلومینیوم تولید میکند. این لایه فشرده که ضخامت آن فقط چند هزارم سانتی متر است، مانع از تماس اکسیژن با لایه های زیرین آلومینیوم می شود و از اکسید شدن بیشتر قطعه جلوگیری می کند . بنابراین اکسید کردن سطوح قطعات آلومینیوم خوردگی آن در محیط های مختلف مانند هوای مرطوب، آب دریا و محدوده گسترده ای از سایر مواد فیزیکی و شیمیایی پیشگیری می نماید.

غیر مغناطیسی بودن

از این ویژگی در ساخت آلیاژهای آلومینیومی برای کاربردهای الکتریکی و الکترونیکی از قبیل تجهیزات مجاور حوزه های پرقدرت مغناطیسی، سخت افزارهای فشار قوی، تجهیزاتی که در قطب نماهای مغناطیسی بکار می روند و وسایل حساس به مغناطیس استفاده فراوان می شود.

کاربرد های پروفیل اکستروژن

به منظور اعمال تغییرات دلخواه بیشتر بر روی سطح مقاطع پروفیل های اکسترود شده، می‌توان سایر خدمات اکستروژن آلومینیوم جانبی را در طول فرایند به آن اعمال کرد. برای مثال، برای ایجاد قسمت‌های توخالی داخلی، پین‌ها یا سنبه‌های سوراخ‌زنی درون قالب قرار داده می‌شوند. پس از فرایند اکستروژن، گزینه‌های مختلفی برای رنگامیزی سطوح پروفیل الومینیوم وجود دارد که این امر می‌تواند شامل خدمات آنادایزینگ آلومینیوم ، پولیشینگ آلومینیوم و خدمات رنگ پودری آلومینیوم باشد.

امروزه، از اکستروژن آلومینیوم برای اهداف بسیار متنوعی از جمله ساخت پنجره دوجداره ترمال بریک ، پروفیل آلومینیوم پارتیشن اداری استفاده می‌شود. این کاربردهای گوناگون به‌واسطه‌ی خواص سودمند آلومینیوم، از استحکام گرفته تا مقاومت در برابر زنگ زدگی و قابلیتش برای بازیافت مکرر بدون کاهش استحکام. تمامی این قابلیت‌ها باعث شده‌است تا اکسترود آلومینیوم راه‌حل قابل قبول و مناسبی برای نیازهای روزافزون ساخت باشد.

پارامترهای مؤثر بر کارخانه های اکستروژن آلومینیوم در تهران

در این قسمت تجزیه و تحلیل برخی از پارامترهای فوق و ارتباطشان با فعالیتهای روزمره در صنعت کارخانه های اکستروژن آلومینیوم در تهران مورد بحث واقع می شود. این اطلاعات اساسی می تواند برای افراد مبتدی و با تجربه در صنعت اکستروژن بسیار مفید باشد.

عوامل مؤثر بر طول محصول خروجی

تغییر طول محصول خروجی زمانی مورد توجه واقع می شود که اکستروژن آلیاژ ٦٠٦٣ با مقطع نازک در قالب و طول بیلت آلومینیوم یکسان و دما و ضخامت ته بیلت معینی انجام گردد. عوامل زیر می توانند سبب تغییر در طول محصول خروجی شوند.

تابیدن قالب
نسبت اکستروژن
سرعت اکستروژن
کارخانه های اکستروژن آلومینیوم در تهران
تابیدگی در قالب اکستروژن
تعداد بیلت های اکسترود شده به دلیل فشار و دماهای بالای بکار گرفته شده در اکستروژن، وجوه قالب تمایل به پیچش یا تابیدن دارند. چنین پیچشی در قالب معمولا نزدیک به خروجی قالب رخ داده و سبب از اندازه خارج شدن پروفیل اکسترودی میشود. از تغییر ضخامت در مقاطع پروفیل آلومینیوم مشاهده میشود که بیشترین تابیدگی در مرکز قالب رخ داده و به سمت محیط پروفیل کاهش می یابد. میزان تابیدگی قالب تابعی از بالارفتن دما در قالب، طراحی قالب اکستروژن و ابزار نگهدارنده است. بالا رفتن دمای بیلت در طی اکستروژن، دمای قالب را تحت تأثیر قرار میدهد.

مطالعات بر روی اکستروژن آلومینیوم

محققان مطالعاتی را بر روی اکستروژن آلومینیوم آلیاژهای ٦٠٦٣ انجام داد اند و ثابت نمودند که حداکثر دما در بیلت در طی اکستروژن، در گوشه قالب یا بسیار نزدیک به خروجی آن رخ می دهد. به دلیل انتقال حرارت از بیلت به قالب و ابزار و نهایتا به اتمسفر، مدت زمان مشخصی لازم است تا دمای قالب در طول معینی از بیلت و دمای معینی از آن و نیز در نسبت اکستروژن مشخصی به یک حالت پایدار برسد. در چنین حالتی قالب اکستروژن آلومینیوم به میزان سختی مشخصی می رسد. با بالا رفتن دما در قالب، سختی آن کاهش می یابد. این به دلیل رابطه سختی فولاد ١١١٣ با دماست. به دلیل کاهش سختی، تابیدگی بیشتری در قالب انتظار می رود.

کارکردهای اجزای یک ابزار اکستروژن

کارکرد هر یک از اجزای اکستروژن آلومینیوم به شرح زیر میباشد.

قالب : فرم دادن محصول
قالب گیر : نگهداشتن قالب و در پاره ای از موارد پشت بندی قالب محافظت قالب در برابر ترکیدن یا شکستن
بالشتک: پراکندن بار اکستروژن از پشت بند به حمال قالب
رینگ فشاری: پرکردن فاصله پشت بالشتگ تا جلوي حمال قالب
حمال قالب: نگهداري مجموعه قالب برروی پرس
صفحه ی تغذیه پل دار یا عنکبوتی : تقسیم ناحیه تغیر شکل و نگه داشتن ماندرل
طاقچه قالب: متعادل کردن جریان مواد به طرف حفره قالب
سنبه اکستروژن: انتقال نیرو پرس به بلوک دامی بیلت

کد آیسیک مرتبط با صنعت احداث واحد اکستروژن آلومینیوم

کد آیسیک مخفف International Standard Industrial Classification (سیستم بین المللی طبقه بندی استاندارد صنایع) است. کد گذاری به عنوان روش ساده و دقیق برای تعیین هویت کالا، قطعات ، مدارک و اموال ، سالها است که در سطح شرکت هاو زنجیره های تأمین مورد استفاده قرار می گیرد.

شرح محصول	کد آیسیک
اکستروژن	2891412302
اکستروژن مستقیم	2891512303
اکستروژن غیر مستقیم	2891512304
اکستروژن هیدرواستاتیک	2891512305
اکستروژن ضربه ای	2891512306
اکستروژن جانبی	2891512307

کد تعرفه گمرکی مرتبط با صنعت احداث واحد اکستروژن آلومینیوم

تعرفه یا به عبارت دیگری(TARIFF) یک نوع معیار رقمی و یا عددی می باشد برای شناسی و تعیین جایگاه کالا در ترخیص کالا .
تعرفه گمرکی میزان حقوق ورودی قابل پرداخت برای ورود کالا می باشد.تعرفه گمرکی در بستر تاریخ مبتنی بر سیستم و روش های خاصی از قبیل اداره گمرک،آمار،حمل و نقل،بیمه و غیره طراحی و مورد استفاده قرار می گیرد.

 

شرح محصول	کد تعرفه گمرکی
اکستروژن هیدرواستاتیک	84440000|84772000

 

فرایندهای تولید اکستروژن

اکستروژن فرایند تغییر شکل پلاستیکی است که در آن بیلت در اثر اعمال نیرو از قالبی با سطح مقطع کوچک‌تر عبور می‌کند. در واقع اکستروژن فرایند متراکم‌سازی غیر مستقیم است. نیروهای لازم برای این متراکم‌سازی به وسیله تماس بیلت با محفظه قالب (کونتینر) و قالب ایجاد می‌شوند که مقادیر آن‌ها بسیار زیاد است. تماس بیلت با محفظه قالب و قالب منجر به ایجاد تنش‌های فشاری بالایی می‌شود که این تنش‌ها باعث کاهش احتمال بروز ترک سطحی بیلت حین انجام فرایند می‌شود. اکستروژن بهترین روش برای شکستن ساختار ریختگی بیلت است چرا که در این فرایند بیلت تنها تحت تأثیر نیروهای فشاری قرار می‌گیرد. بسته به نوع آلیاژ و روش مورد نظر اکستروژن می‌تواند به صورت سرد و گرم انجام شود.

در صورتی‌که شمش اولیه قبل از شروع شکل‌دهی حرارت داده شود، اکستروژن را گرم و در غیر اینصورت، سرد نامند. فرایند اکستروژن گرم به منظور تولید محصولات فلزی نیمه تمام با طول نسبتاً زیاد و مقطع ثابت (انواع پروفیلهای توپر و توخالی، متقارن و غیر متقارن آلومینیومی و آلیاژهای آن‌ها مانند مفتول، تسمه، لوله و بوش) به تعداد زیاد و با سطح مرغوب و دقت ابعادی به کار می‌رود. قطعاتی که از طریق اکستروژن سرد تولید می‌شوند، به دلیل داشتن سطح مرغوب و دقت ابعادی بالا دیگر نیازی به کار اضافی ندارند یا فقط مقدار بسیار جزئی پرداخت کاری برای آن‌ها ضروری است. به این ترتیب هم در مواد مصرفی و هم در وقت، صرفه جویی به عمل می‌آید.

امروزه اکستروژن سرد بیشتر برای تولید قطعاتی از وسائل نقلیه، تجهیزات نظامی، ماشین آلات صنعتی و تجهیزات الکترونیکی، به صورت تولید انبوه، به کار می‌رود؛ بنابراین اکستروژن سرد یک عملیات ثانوی یا نهایی بر روی قطعاتی است که به صورت نیمه تمام از طریق روش‌های دیگر، از قبیل ریخته‌گری، اکستروژن گرم، نورد، تولید می‌شوند.همچنین اکستروژن از نظر حرکت قالب و بیلت به دو صورت انجام می‌گیرد: اکستروژن مستقیم، اکستروژن غیر مستقیم، در فرایند اکستروژن مستقیم یک بلوک فلزی (بیلت) در اثر اعمال فشار از قالبی با سطح مقطع کوچکتر عبور می‌کند. تا به شکل محصول مورد نیاز تبدیل شود. در اکستروژن غیر مستقیم قالب با فشار به داخل بیلت رانده می‌شود.

مراحل فرایند اکستروژن آلومینیوم

بیلت (شمش) باید به دمای ۴۲۶–۴۹۶ درجه سانتیگراد رساند.

۲- بعد از رسانیدن بیلت به دمای مورد نظر آن را توسط لودر به داخل رام رانده و بیلت را بوسیله دوده یا چربی مخصوص چرب می‌کنند تا از چسبیدن بیلت به قالب جلوگیری شود ونیز نقش روان‌کننده را ایفا می‌کند.

۳- سپس بیلت به کرایدل انتقال داده می‌شود.

۴- رام با فشار بیلت را به جلو می راندتا اینکه بیلت وارد کانتینر شود.

۵- سپس فشار ادامه پیدا کرده و بیلت از قالب گذشته و رفته رفته کوچکتر شده تا اینکه به انتهای کانینر می‌رسد هنگام عبور آلومینیوم از قالب، از اطراف قالب نیتروژن مایع عبور داده می‌شود که باعث افزایش طول عمر و دوام قالب می‌شود.

۶- در نتیجه فشار بیلت از قالب عبور کرده و شکل قالب را به خود می‌گیرد.

۷- هنگامی که مواد اکسترودی از پرس خارج شود دما توسط سنورهای نصب شده در پرس کنترل و تنظیم می‌گردد. هدف اصلی از دانستن دما برای حفظ حداکثر سرعت عملیات اکستروژن می‌باشد. مقدار دمای خروجی اکستروژن بستگی به آلیاژ آلومینیوم است؛ و برای مثال حرارت آلیاژهای 6063A ،۶۴۶۳ ،۶۰۶۳٬۶۱۰۱ برابر حداقل ۴۹۸ درجه سانتی گراد و آلیاژهای 6005A ،۶۰۶۱ برابر حداقل ۵۱۰ درجه سانتی گراد است.

۸- اکستروژن به خارج از قالب هل داده می‌شود. سپس قطعه اکسترود شده توسط یک سری فن و میز خنک‌کننده سرد می‌شود..

۹- تمامی بیلت در عملیات اکستروژن استفاده نمی‌شود و در آخر پوسته به صورت اکسید باقی می‌ماند که بیلت را برداشته و بیلت دیگری بارگذاری شده و این پروسه همچنان تکرار می‌شود.

۱۰- هنگامی که محصول به طول دلخواه رسید توسط اره بریده می‌شود.

۱۱- محصول پس از برش به میز خنک‌کننده منتقل می‌شود.

۱۲- بعد از خنک شدن محصولات آن‌ها را به روی میز مخصوصی (استریج) هدایت می‌کنند که در این مرحله آن‌ها را تابگیری می‌کنند که باعث می‌شود که پروفیلها به صورت صاف و یکنواخت طبق استانداردهای مورد نظر در آیند.

۱۳- سپس پروفیلها رادر اندازه‌های استاندارد (یا سفارش داده شده) برش می‌دهند.

اکستروژن مستقیم آلومینیوم

در اکستروژن مستقیم که مرسوم‌ترین روش مورد استفاده برای اکستروژن آلومینیوم می‌باشد، بیلت از جنس آلومینیوم بین ۵۰۰ – ۴۵۰ درجه سانتی گراد پیش گرم شده زیرا در این دما جریان تنش در آلیاژ آلومینیوم بسیار کم است که با اعمال فشار با استفاده از یک رام به انتهای بیلت قطعه به درون قالب هل داده می‌شود؛ و شکل قالب را به خود می‌گیرد. روش اکستروژن مستقیم، در تولید میلگرد آلومینیومی، مفتول آلومینیومی، لوله آلومینیومی و مقاطع آلومینیوم تو پر و تو خالی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

در اکستروژن مستقیم، سیلان فلز هم جهت با حرکت رام است. در حین انجام فرایند بیلت بر روی دیواره محفظه قالب می‌لغزد. وجود نیروهای اصطکاکی به میزان قابل توجهی باعث افزایش فشار مورد نیاز رام می‌گردد. پس از آنکه اکستروژن تمام شد، معمولاً به منظور بهبود مقاومت به خوردگی و اکسیداسیون انجام عملیات سطحی ضروری است.

اکستروژن آلیاژهای آلومینیوم
همهٔ آلیاژهای آلومینیوم می‌توانند اکسترود شوند. اما برخی از آلیاژها که نیازمند فشار بالا، سرعت کم اکستروژن، یا دارای کمترین پرداخت سطح و پیچیدگی مقطعه می‌باشند نسبت به دیگر آلیاژها برای اکستروژن کمتر مناسب‌اند. در میان اکستروژن‌های آلیاژ آلومینیوم، آلیاژ آلومینیوم-روی-منیزیم از استحکام قوی تری نسبت به دیگر آلیاژها برخوردار است. آلیاژهای آلومینیوم-منیزیم-سیلیسم گروه ۶۰۰۰ بیشترین سهم اکستروژن در بازار را دارند؛ و در بیشتر کشورها برای ساخت استفاده می‌شوند.

در نتیجه مجموعه‌ای از مواد مختلف در استحکام‌های ۱۵۰ تا ۳۵۰ مگاپاسکال با چقرمگی و شکل پذیری. خوب می‌باشند. آن‌ها می‌توانند به سادگی اکسترود شوند. در کل اکسترود آن‌ها خوب است اما با لایه نازکی از منیزیم و سیلیکون پوشش داده می‌شوند. به عنوان مثال آلیاژهای ۶۰۶۰ و ۶۰۶۳ با سرعت خیلی بالا تا ۱۰۰ متر بر دقیقه با پرداخت سطح خوب اکسترود می‌شوند.

مراحل عملیات حرارتی برای اکستروژن آلیاژهای آلومینیوم

اگر اکستروژن در شرایط T4 مد نظر باشد عملیات حرارتی در این مرحله تمام شده اگر T6 مورد نیاز باشد اکستروژن کوئنچ شده و سپس در تسریع عملیات حرارتی پیر سختی مصنوعی انجام می‌گیرد؛ و اگر شرایط T5 مد نظر باشد فلز در هنگام خروج از پرس اندکی خنک کاری می‌شود.

وضعیت واحد های فعال احداث واحد اکستروژن آلومینیوم

در نمودار زیر تعداد و ظرفیت واحدهای فعال احداث واحد اکستروژن آلومینیوم در کشور به تفکیک استان آمده است .

وضعیت واردات و صادرات احداث واحد اکستروژن آلومینیوم

در نمودار میزان احداث واحد اکستروژن آلومینیوم در کشور به تفکیک استان آمده است .

 

درخواست خدمات مشاوره سرمایه گذاری

 برای تحقق یک ایده به کسب وکار موفق باید آن را از ابعاد گوناگون مانند بازار، توجیه اقتصادی، شرایط سرمایه گذاری، مدل سازی کسب وکار، زیرساخت های فنی و فرآیند های تولید مورد مطالعه قرار گیرد.
در صورت تمایل به دریافت خدمات (مطالعه فرصت سرمایه گذاری، تحقیقات بازار، طراحی مدل کسب و کار و سیستم سازی کسب و کار) می توانید پرسشنامه درخواست خدمات مشاوره را تکمیل نمایئد و یا با دفتر شرکت تماس حاصل فرمائید.

نکته مهم

اين طرح صرفا به عنوان يک ايده سرمايه گذاری مطرح می شود. جداول و نمودارها تقريبی است.

امکان سرمايه گذاری با ظرفيتهای مختلف و به تبع آن سطح سرمايه گذاری کمتر و بيشتر از ميزان اعلام شده نيز وجود دارد.

درصورت نياز به تدوين طرح توجيهی می توانيد با شرکت تماس حاصل فرماييد يا فرم اوليه سفارش طرح را تکميل نمائيد.

 

 

درصورت تمايل به اين مطلب امتياز دهيد: