در صنعت امروزی، فلزات بسیاری وجود دارند و هر یک از آنها دارای خواص مکانیکی و ترکیبات شیمیایی ویژه‌ای هستند. فولاد و آلومینیوم به عنوان یکی از محبوب‌ترین انواع فلزات در صنایع مدرن شناخته می‌شود. در این مقاله می‌خواهیم به بررسی کاربردها و ویژگی‌های فراوان فلز آلومینیوم بپردازیم. در بازار کنونی، از این فلز اغلب به صورت پروفیل آلومینیوم استفاده می‌شود. جالب است بدانید، که محصولات متنوعی بر پایه این ساختار تولید می‌شود و اغلب در ساخت و ساز سازه‌های ساختمانی و صنعتی کاربرد دارد. در دهه‌های اخیر آلومینیوم به عنوان فلزی محبوب شناخته شده است و جایگاه خاص و ویژه‌ای در بازار دارد.
پروفیل آلومینیوم چیست؟
از نظر لغوی، پروفیل به معنای ثابت بودن مقطع در طول مشخصی است. در دنیای فلزات و ساخت و ساز، پروفیل شامل انواع مختلفی می‌باشد. اصلی‌ترین کاربرد پروفیل‌ها برای ساخت درب و پنجره‌های فلزی می‌باشد.
آلومینیوم فلزی نقره‌ای رنگ با جلای فلزی، نرم، سبک و دارای قابلیت شکل‌پذیری زیاد است. از ویژگی‌های مهم آلومینیوم، سبک وزنی و قابلیت عدم زنگ‌زدگی می‌باشد. پروفیل اکستروژن آلومینیوم به عنوان یکی از پرمصرف‌ترین بخش مصارف آلومینیوم به حساب می آید.
برای تولید پروفیل آلومینیوم، ابتدا ماده اولیه را که بیلت آلومینیومی نام دارد، تحت فشار بسیار بالا و درجه حرارت مناسب قرار می‌دهند. سپس آن را از میان قالب های مخصوصی حرکت می‌دهند. به این ترتیب ماده اولیه تغییر شکل می‌یابد و به اشکال مورد نظر درمی‌آید. به خاطر اعمال فرآیند حرارتی و فشار بالا روی فلز آلومینیوم، ماده اولیه کاملا تغییرشکل پیدا می‌کند و در نتیجه پروفیل آلومینیوم تولید می‌شود.
پروفیل آلومینیوم چه ویژگی‌هایی دارد؟
از مهم‌ترین ویژگی‌های پروفیل آلومینیوم، شکل پذیر بودن آن است. امروزه این ماده به دلیل داشتن خاصیت انعطاف‌پذیری، جایگزین آهن شده است. وزن سبک و مناسب پروفیل آلومینیوم، یکی دیگر از ویژگی‌های کاربردی آن است. همین ویژگی باعث شده است که از این فلز در صنایع هوایی استفاده‌های فراوانی صورت گیرد.
از زمان ورود پروفیل آلومینیوم به بازار، این فلز همواره جایگاه خود را در دو حوزه ساختمانی و صنعتی حفظ کرده است. ویژگی دیگر پروفیل‌های آلومینیومی، تبادل دما است. این ویژگی یکی از مهم‌ترین تفاوت‌های پروفیل آلومینیوم با آهن می‌باشد. پنجره‌های آهنی معمولا انرژی بیشتری هدر می‌دهند، اما پنجره‌های آلومینیومی اینطور عمل نمی‌کنند و این موضوع در بهینه‌سازی مصرف انرژی اهمیت بسیار زیادی دارد.
ویژگی مهم دیگر پروفیل آلومینیوم، زیبایی آن است. این فلز به خاطر داشتن رنگ روشن و سفیدش، حس زیبایی و تمیزی بیشتری را به ساکنان ساختمان انتقال می‌دهد. همچنین استحکام و مقاومت بالایی دارد و به همین دلیل برای استفاده در ساختمان‌های مسکونی و اداری مناسب است.
پروفیل‌های آلومینیومی ظریف و شکیل هستند و نصب آنها آسان و سریع است. همچنین غیرقابل اشتعال می‌باشند و برای نصب در آشپزخانه‌ها گزینه امن و مناسبی به حساب می‌آیند. روی پنجره‌هایی که از جنس آلومینیوم هستند، می‌توان شیشه دوجداره یا چند جداره نصب کرد و با این کار، کاربری‌شان را به کاربری پنجره UPVC نزدیک کرد.
وزن پروفیل‌های آلومینیومی نسبت به پنجره‌های یو پی وی سی سبک‌تر است و قابلیت بازیافت دارند. همچنین در طرح و رنگ‌های مختلف، در بازار به فروش می‌رسند.
با انواع پنجره‌ها از جنس پروفیل‌های آلومینیومی آشنا شوید
پروفیل آلومینیومی انواع مختلفی دارد و هر یک از انواع آن برای ساخت قسمتی از قاب، فریم یا بازشوی درب و پنجره‌ها به کار می‌رود. درب و پنجره‌هایی که با پروفیل‌های آلومینیومی تولید می‌شوند، با توجه به نوع پروفیلی که در تولیدشان استفاده می‌شود، متفاوت و سه نوع هستند:
پنجره آلومینیومی ساده
پنجره‌های آلومینیومی ساده در ایران با استفاده از دو نوع پروفیل پرکاربرد ST و کرونت (Coronet) هستند که پنجره‌های آلومینیومی تولید می‌شوند و تفاوت‌شان در هندسه سطح مقطع پروفیل آلومینیوم آنها می‌باشد.
پنجره ST نسبت به نوع کرونت آن مزایای بیشتری دارد. امروزه تقریبا دیگر از پنجره کرونت در بازار استفاده نمی‌شود، زیرا این نوع پنجره‌ها عایق نیستند و دارای قفل بست نامناسب هستند. پنجره‌های کرونت یراق‌آلات ضعیفی دارند، که پس از مدتی سست می‌شوند و عایق‌بندی‌شان نیز به درستی انجام نمی‌شود. ورود گرد و غبار و دود به داخل ساختمان از پنجره‌های کرونت، به دلیل نداشتن عایق مناسب، بسیار زیاد است.
در مقابل آن، پنجره‌های ST دارای پروفیل آلومینیومی قوی‌تری هستند و یراق‌آلات با کیفیت‌تری روی آنها قرار می‌گیرد. از آنجا که در نصب این پنجره‌ها از نوارهای مویی و لاستیک‌های آب‌بند استفاده می‌شود، بنابراین دوام بیشتری دارند.
پنجره آلومینیومی ترمال بریک
بزرگترین اشکال پنجره‌های آلومینیومی، عایق نبودن آنها نسبت به حرارت است. کارشناسان و تولیدکنندگان در صنعت آلومینیوم، برای رفع این اشکال نوع جدیدی از پروفیل آلومینیومی را با نام ترمال بریک به بازار عرضه کردند. پروفیل‌های ترمال بریک در ساخت درب و پنجره‌ها کاربرد بسیاری دارند.
در این نوع پروفیل‌ها، تسمه‌ای از جنس پلی آمید قرار می‌گیرد که تحمل حرارت آن تا ۲۲۰ درجه سانتی‌گراد است. این پروفیل همچنین قابلیت تحمل برودت هوا را تا ۵۰ درجه سانتی‌گراد دارد. در این نوع پنجره‌ها، لایه بیرونی چارچوب و لنگه از لایه داخلی آن جدا می‌شود.
همچنین با پرس شدن تسمه پلی‌آمید در بین جداره بیرونی و داخلی چارچوب و لنگه، پروفیل‌های پنجره عایق می‌شود و اتلاف انرژی داخل ساختمان جلوگیری می‌شود. پروفیل‌های ترمال بریک از دو پروفیل بیرونی و داخلی تشکیل و با کمک تسمه‌ها پلی‌آمیدی به یکدیگر متصل شده‌اند. بنابراین قسمت داخلی و خارجی پنجره‌ها می‌تواند در رنگ‌های مختلفی تولید شود.
درب و پنجره ترمال بریک می‌توانند خود را با شرایط جوی متفاوت وفق دهند و عایق خوبی ایجاد کنند. همچنین دارای رنگ‌های بسیار زیبا و جذابی هستند.
پنجره چوب آلومینیومی
پنجره چوب آلومینیومی از یک پروفیل ترکیبی تولید می‌شود.لایه داخلی این پنجره از جنس چوب و لایه بیرونی آن از جنس آلومینیوم است. دو طرف این پنجره‌ها با مکانیسم خاصی به هم متصل می‌شوند و زیبایی خاصی به ارمغان می‌آورند. عایق بودن چوب در کنار ظرافت و استحکام آلومینیوم باعث ایجاد پنجره‌های بسیار لوکس و کاربردی می‌شود.
پروفیل آلومینیوم چه کاربردهایی دارد؟
از پروفیل آلومینیوم در صنایع مختلفی استفاده می‌شود. مهم‌ترین و شناخته‌شده‌ترین صنعتی که از پروفیل آلومینیوم استفاده می‌کند، صنعت ساختمانی است. ساختمان سازی بازار مهمی برای آلومینیوم به حساب می‌آید. مهم‌ترین فاکتورهایی که باعث استفاده از آلومینیوم در این صنعت شود، وزن کم، شکل پذیری بالا، مقاومت بالا در برابر زنگ زدگی، هزینه کم برای نگهداری، عمرطولانی و عدم‌نیاز به رنگ‌کردن می‌باشد. آمریکا بزرگترین مصرف کننده آلومینیوم در ساختمان‌سازی است. سایر کاربردهای پروفیل آلومینیوم به ترتیب زیر است:
استفاده از آلومینیوم در قوطی‌سازی و بسته‌بندی
آلومینیوم به صورت گسترده برای تولید لوازم بسته‌بندی مورد استفاده قرار می‌گیرد. از این ماده برای ساخت بدنه قوطی‌های کنسرو، سر و ته قوطی‌های کنسرو، حلقه‌ها و تسمه‌ها، فویل، بسته‌بندی‌های انعطاف‌پذیر و بسته‌بندی‌های نیمه مقاوم غذا استفاده می‌شود.
استفاده از آلومینیوم در صنایع برقی
از دهه ۱۹۲۰ میلادی تا کنون، از آلومینیوم برای قسمت بالایی دکل‌های انتقال برق فشار قوی استفاده می‌شود. استحکام بالا و وزن کم آلومینیوم، باعث می‌شود که امکان ساخت دکل‌های بلند و مستحکم فرآهم شود. این موضوع باعث کاهش قیمت در سیستم انتقال نیرو می‌شود. البته رساناهای تولیدی از جنس آلومینیوم، نسبت به انواع مسی آنها ۲۸ درصد بزرگتر می‌باشد.
استفاده از آلومینیوم در ساخت لوازم بادوام
کولرها، یخچال‌ها و فریزرها، ۳۴ درصد از کل تقاضای آلومینیوم را در این بخش ساخت لوازم بادوام تشکیل می‌دهند. در سال‌های اخیر استفاده از آلومینیوم در این سه صنعت دو برابر شده است. البته استفاده از آلومینیوم به دلیل احتمال ابتلا به بیماری آلزایمر در وسایل پخت وپز مثل اجاق گاز، رو به کاهش است. از آلومینیوم در تولید ماشین لباسشویی نیز استفاده می شود.
استفاده از آلومینیوم در ماشین‌ها و تجهیزات
از آلومینیوم و آلیاژهای آن برای ساخت وسایل مهندسی مختلف استفاده می‌شود. این بخش شامل صنایع کشاورزی، ساختمان سازی و تجهیزات کارخانه‌هامی‌باشد. این موارد شامل لوله‌های آبیاری، نردبان‌ها، داربست‌ها، وسایل اتصالات و سخت افزارهای دیگر است.
استفاده از آلومینیوم در صنایع متالوژی
آلومینیوم در پروسه‌های مختلف تولید استیل به عنوان آلیاژ برای فولاد و برای استفاده در روش‌های احیایی در پوشش‌هایی همچون گالوانیزه کردن استیل، کاربرد دارد.
استفاده از آلومینیوم در تولید باتری‌ها
آلومینیوم در موارد متعددی برای تولید و ذخیره‌سازی انرژی الکتریکی مورد آزمایش قرار گرفته است. استفاده از باتری‌هایی با جنس آلومینیوم هوا به خصوص در ماشین‌هایی که با انرژی الکتریسیته فعالیت می کنند، گسترش یافته است.
استفاده از آلومینیوم در جواهرسازی
اکسید آلومینا به صورت یاقوت و سافیر در جواهرسازی به عنوان سنگ‌های قیمتی و زینتی کاربرد دارد.
استفاده از آلومینیوم در پزشکی و داروسازی
در دوران باستان از عنصر آلومینیوم برای بند آوردن خون در هنگام خونریزی بهره می‌بردند. هنوز هم در بعضی مناطق از Alum یا همان زاج سفید به عنوان بند آوردن خون استفاده می کنند. ابوریحان بیرونی در کتاب الجماهیر درباره خواص این ماده عنوان کرده، که یاقوت شادی‌آور است و یاقوت سفید، ضد مرض‌های وبا و طاعون می‌باشد. همچنین از پودر اکسید آلومینیوم مصنوعی و پودر پومیس برای برداشتن پوست‌های مشکل‌دار استفاده می‌شود. همچنین آلومینیوم به عنوان پودرهای دندانی برای تمیز کردن دندان به کار می‌رود.
استفاده از آلومینیوم در تولید ظرف‌های نسوز
بوکسیت‌ها به عنوان یک ماده دیرگداز کاربرد دارند. بوکسیت خام ۵ الی ۳۰ درصد رطوبت دارد و پس از خشک کردن به ۱درصد می‌رسد. مشخصات شیمیایی آنها نسبت به کاربردهای نهایی متغیر است.
پنجره‌های آلومینیومی چه برتری‌هایی دارند؟
پنجره‌های آلومینیومی نسبت به سایر انواع پنجره‌ها برتری‌هایی دارند. پروفیل پنجره‌های آلومینیومی مانند پنجره یو پی وی سی، شیمیایی نیستند و جزئی از طبیعت به حساب می‌آیند. آلومینیوم بدون شک قوی‌ترین فلز در دسترس امروز بر روی زمین است. پنجره‌های آلومینیومی قادر به نگهداری از پنل‌های شیشه‌ای بزرگ هستند.
همچنین پنجره‌هایی که از جنس پروفیل آلومینیوم تولید می‌شوند، با توجه به ویژگی مقاومت در برابر خوردگی‌شان، نیاز به تعمیر و نگهداری بسیار کمی بعد نصب دارند. این نوع پنجره‌های دارای طیف رنگی وسیع و متنوعی هستند و با هر سلیقه‌ای جور درمی‌آیند. به علاوه، پروفیل پنجره آلومینیومی معمولا قوی و پایدار هستند و قادر به مقاومت در برابر شدیدترین عناصر و تغییرات جوی می‌باشند.
این پنجره‌ها دارای انعطاف‌پذیری فراوانی هستند و می‌توان آنها را برای پنجره‌هایی با ابعاد و اندازه‌های مختلف طراحی کرد. همین موضوع باعث محبوب شدن این پروفیل در بین معماران و طراحان ساختمان شده است.
پروفیل‌های آلومینیومی برای پنجره‌ها، فریم‌های باریک‌تری در مقایسه با پروفیل‌های UPVC دارند و باعث می‌شوند نور بیشتری از پنجره به خانه وارد شود و این موضوع در زیباسازی و نورگیری فضای داخلی خانه موثر است.
