برشکاری آلومینیوم

امروزه فلز آلومینیوم یکی از پرکاربرد ترین و مهم ترین فلزات در صنعت به شمار میرود که انجام عمل برشکاری روی آن همواره یکی از پر چالش ترین بحث ها در صنعت هست. در این مقاله قصد داریم تا شما را با اهمیت برشکاری آلومینیوم و روش های آن آشنا کنیم.

چرا برشکاری آلومینیوم پر اهمیت است؟

بدون شک یکی از مهم ترین معیار های انتخاب مواد در صنایع مختلف به ویژه صنعت خودروسازی یا صنایع مربوط به هوافضا, در کنار استقامت بالا وزن پایین است. سبک وزن بودن علاوه بر اینکه در سرعت عملکرد دستگاه و ماشین در صنعت تاثیر به سزایی دارد در هزینه های ناشی از مصرف سوخت دستگاه صرفه جویی قابل توجهی به عمل می آورد.
موارد ذکر شده از ویژگی های قابل به ذکر فلز آلومینیوم است که این خواص عالی باعث شده تا آلومینیوم روز به روز در صنعت جایگاه بالاتری بدست آورد.
اگرچه این موضوع را مطرح میکنیم که به علت سبک وزن بودن و چگالی پایین به نسبت اکثر فلزات, برشکاری آلومینیوم به نسبت سایر فلزات عمل ساده تری است، اما همچنان چالش هایی نظیر به هم چسبیدن فلز آلومینیوم و تیغه اره برشکاری وجود دارد.
از آنجا که دیگر از اهمیت فلز ارزشمند آلومینیوم در صنعت با خبر شدید بهتره که با موضوع اصلی این بحث یعنی ابزار ها و روش های برشکاری آلومینیوم مقاله را ادامه دهیم.

انواع ابزار های برشکاری آلومینیوم

•  قیچی های فلزی ( قیچی های قلع ) که احتمالا رایج ترین ابزار برشکاری آلومینیوم هستند.
•  اره گرد
•  اره چکشی( اره عمودبر )
•  ترمز فلزی
•  اره برقی
•  دستگاه CNC
• قیچی های فلزی(قلع)

همانطور که گفته شده قیچی فلطی احتمالا رایج ترین ابزار در برشکاری آلومینیوم است. این ابزار مخصوص برشکاری فلزات طراحی شده و عمل برشکاری رو چندین برابر ساده تر میکند.
این قیچی ها انواعی دارند که برای تفکیک آنها از سه رنگ زرد, نارنجی و قرمز استفاده میکنند. هرکدام از این انواع مشخصات خاص خود و تیغه با کارایی های متفاوتی دارند.

اره گرد

اره گرد یا اره دیسکی یکی دیگر از ابزار هایی است که میتوان از آن در برشکاری آلومینیوم استفاده کرد. البته از اره گرد در نجاری برای برش الوار بیشتر استفاده میشود ولی در برشکاری فلزات و به ویژه برشکاری آلومینیوم که فلزی سبک وزن است قابل استفاده است.
تیغی که در اره استفاده میشود انواع مختلفی نیز دارد که بسته به کارایی آن استفاده میشود که عبارتند از تیغه های استیل, کاربایدی، بتنی و سرامیکی.

اره چکشی یا اره عمودبر

اره عمودبر یکی دیگر از ابزار های رایج برای برشکاری آلومینیوم و البته دیگر فلزات و چوب ها در ضخامت ها کم است. البته اره چکشی معایبی داره و دقت آن در برش های زاویه دار پایین است.
ماهیت اره چکشی مانند اره دستی است و امکان منحرف شدن تیغه حین کار در آن وجود دارد طراحی دستگاه طوری است که تیغه ای تا طول 13 سانتی متر در دستگاه استفاده میشود که از طرفی به دستگاهی متصل و از طرف دیگر آزاد است پس انتظار میرود که حین برشکاری سر تیغه با ثبات نباشد درنتیجه برش های خیلی دقیقی به ویژه در ضخامت های کمی بالا تر شکل نمیگیرد.

ترمز فلزی

ترمز فلزی ابزاری برای خم کردن قطعات فلزی سفارشی و تزئینی است و از آن متوان در بعضی موارد در برشکاری آلومینیوم استفاده کرد. این ترمز فلزی در بسیاری از پروژه ها به همین امر میتواند بسیار مفید باشد. برخلاف ظاهر آن که به نظر میرسد دستگاهی خاص و پیچیده باشد تنها یک گیره بزرگ و یک لولای متحرک است و کار با آن به نسبت آسان است.

دستگاه CNC

cnc مخفف computer numerical control یا کنترل عددی کامپیوتری است. در طراحی دستگاه کنترل عددی کامپیوتری سعی بر این داشتند تا انواع تراشکاری و برشکاری های مختلف از جمله برشکاری آلومینیوم را در دقت های بسیار بالا با استفاده از برنامه نویسی و کامپیوتر بسیار بهینه تر, سریع تر و حتی دقیق تر انجام دهند.

روش های برشکاری آلومینیوم

روش هایی برای برشکاری آلومینیوم موجود هست در این مقاله به سه روش از اینها میپردازیم.

برشکاری پلاسما

در این روش برشکاری فلزات رسانا از جمله آلومینیوم توسط جت پلاسما انجام میشود. البته در این روش به علت ذوب سطحی سطح برش تمیز و مرغوبی تشکیل نمیگیر و نیاز به ماشین کاری نیز دارد.
در این روش میتوان به راحتی ورق های آلومینیومی تا ضخامت 38 میلی متر را برشکاری کرد و حتی مشعل هایی که توسط دستگاه کنترل عددی کامپیوتری تنظیم و هدایت میشوند میتوانند ورق هایی با ضخامت 150 میلی متر را برش دهند.
در این روش به علت استفاده از ولتاژ بالا, احتمال برق گرفتگی و آسیب دیدن قطعه وجود دارد و جبران این خسارت ها مشکل و هزینه بر است.
یکی از نکات بسیار مهمی که باید ذکر شود انجام برشکاری آلومینیوم توسط این روش در حضور آب است. حضور آب بسیار خظرناک است و احتمال انفجار وجود دارد لزا در روش برشکاری پلاسما به هنگام برش دادن ورق های آلومینیومی نسبت به عدم حضور آب و سطح کاری خشک اطمینان حاصل فرمایید.

 برشکاری واترجت

در این روش فلزات را با کمک آب و مواد ساینده سخت تر از فلز مورد نظر در فشار بسیار بالا( تا 6200 بار) برش میدهند.

فاکتور های موثر در برشکاری واترجت فشار پمپ, فاصله نازل, قطر نازل( تا جای ممکن کوچک) و نرخ تغذیه است. قابل به ذکر است که در این روش برخلاف روش قبلی هنگام برشکاری ذوب سطحی اتفاق نمی افتد در نتیجه سطح پایانی کار سطحی صاف و مرغوب است.

برشکاری لیزر

از این روش برای برشکاری هایی با شکل های هندسی پیچیده و ابعاد مختلف استفاده میشود.
استفاده از این روش در برشکاری آلومینیوم درکنار راحتی بسیار بالای کار و دسترسی های بالا در تشکیل شکل های هندسی دلخواه معایبی را به همراه خواهد داشت مانند:

• آسیب رسیدن به لیزر به علت بازتاب زیاد پرتو های لیزر CO2 توسط فلز آلومینیوم.
• مشکل در برش فلزات با ضخامت های بالا به علت کاهش اثر بخشی لیزر و البته اتلاف حرارتی.
• برش های غیر یکنواخت به علت تحت تاثیر قرار گرفتن متفاوت در اشیا متفاوت توسط لیزر.

تکنیک های ایجاد لبه های صاف در برش ورق آلومینیوم

برای داشتن لبه های صاف و تمیز در برش ورق آلومینیوم، دو عامل کلیدی حائز اهمیت است: فشار قوی و استفاده از گاز کمکی. این دو عامل به صورت هماهنگ عمل کرده و باعث می شوند مواد مذاب سریعاً از سطح برش خارج شوند، و از ایجاد لبه های ناهموار جلوگیری شود. در برش آلومینیوم، سرعت بالا نیز نقش مؤثری دارد؛ هر چه فرآیند برش سریع تر انجام شود، لبه ها صاف تر و یکدست تر خواهند بود. به همین دلیل، استفاده از دستگاه های لیزر با توان بالا در برش آلومینیوم ترجیح داده می شود. این دستگاه ها امکان برش سریع تر و دقیق تری را فراهم می کنند و در نتیجه، خطوط برش با کیفیت بالاتری ایجاد می شود.

برش لیزری آلومینیوم نسبت به روش های دیگر مانند روترها یا دستگاه های CNC، فرآیندی سریع و کارآمدتر است. این فناوری از برش بدون تماس استفاده می کند؛ به این معنی که تنها نور لیزر با ماده در تماس است و نیازی به بستن یا محکم کردن ورق آلومینیوم نیست. این مزیت علاوه بر صرفه جویی در زمان، از هرگونه آسیب احتمالی به سطح آلومینیوم جلوگیری کرده و سطح نهایی برش را بدون خراش و اثر مکانیکی به جا می گذارد.

در نهایت، استفاده از برش لیزری نه تنها باعث سرعت و دقت بیشتر در فرآیند برش می شود، بلکه با حذف تماس مستقیم، امکان ایجاد لبه های بسیار صاف و یکدست را فراهم می کند و به حفظ کیفیت مواد نیز کمک می کند.

در این مقاله سعی بر این داشتیم تا شما را با برشکاری آلومینیوم، دلیل اهمیت, ابزار ها و روش های آن آشنا کنیم البته خیلی بحث ها و موضوعات مختلفی در این موضوع همچنان وجود دارد که در مقالات تخصصی تر به آن پرداخته میشود هدف ما آشنایی کلی شما با این موضوغ بود. امیدواریم که این مطلب برایتان مفید بوده باشد.

معیارهای انتخاب بهترین روش برش آلومینیوم

انتخاب مناسب ترین روش برش آلومینیوم به عوامل مختلفی بستگی دارد و نمی توان برای همه پروژه ها یک روش ثابت را بهترین گزینه دانست. با در نظر گرفتن مشخصات قطعه، کیفیت مورد انتظار و بودجه پروژه، می توان روشی را انتخاب کرد که علاوه بر دقت بالا، از نظر زمان و هزینه نیز مقرون به صرفه باشد. مهم ترین معیارهای انتخاب عبارت اند از:
ضخامت آلومینیوم: ضخامت قطعه یکی از مهم ترین عوامل در انتخاب روش برش است. برای ورق های نازک و با ضخامت متوسط، برش لیزری عملکرد بسیار مناسبی دارد، در حالی که برای قطعات ضخیم تر معمولا از روش هایی مانند واترجت استفاده می شود.
میزان پیچیدگی برش: اگر قطعه دارای طرح های پیچیده، انحناهای متعدد یا جزئیات ظریف باشد، برش لیزری و دستگاه های CNC بهترین انتخاب هستند. در مقابل، برای برش های ساده می توان از ابزارهایی مانند اره یا قیچی مخصوص فلز استفاده کرد.
کیفیت لبه برش: در پروژه هایی که به لبه های صاف، تمیز و بدون پلیسه نیاز است، روش هایی مانند برش لیزری و واترجت گزینه های ایده آلی محسوب می شوند. روش های سنتی معمولا به پرداخت نهایی بیشتری نیاز دارند.
سرعت انجام برش: زمانی که سرعت تولید اهمیت زیادی دارد، برش لیزری و پلاسما می توانند بهره وری بالاتری ارائه دهند. در مقابل، روش هایی مانند واترجت یا برش با سیم معمولا زمان بیشتری برای انجام عملیات نیاز دارند.
هزینه و میزان ضایعات: هر روش هزینه های متفاوتی دارد. فناوری هایی مانند لیزر و CNC اگرچه سرمایه گذاری اولیه بیشتری نیاز دارند، اما به دلیل دقت بالا و کاهش ضایعات، در بسیاری از پروژه ها از نظر اقتصادی مقرون به صرفه هستند. در مقابل، برخی روش های سنتی ممکن است ضایعات بیشتری ایجاد کنند.
تیراژ تولید: حجم تولید نیز نقش مهمی در انتخاب روش برش دارد. برای تولید انبوه، استفاده از دستگاه های اتوماتیک و CNC گزینه مناسب تری است، در حالی که برای پروژه های سفارشی یا تولید محدود می توان از روش های ساده تر و کم هزینه تر استفاده کرد.

شرکت بهفرد ارائه دهنده و تولید کننده پروفیل آلومینیوم، قالب اکستروژن و  پروفیل آلومینیوم اختصاصی با بهترین کیفیت می باشد.

مرتضی اسلامی فرد

اینجانب مرتضی اسلامی فرد زاده شده در سال 1341 در شهر تفرش هستم پس از پایان دوره دبیرستان به علت تعطیلی دانشگاهها منتظر خدمت سربازی ماندم و با پایان خدمت از سال 1363 فعالیت در کارخانجات صنعتی را شروع کردم و در سال 1370 وارد صنعت اکستروژن الومینیوم شدم با مطالعات و کسب تجربیات زیاد در زمینه های هیدرولیک ، برق صنعتی ، مکانیک ، سیالات ، متالوژی ، امور مدیریت ، مالی و اداره سازمان در محیط صنعت اقدام به تاسیس شرکت قالبسان بهفرد با همکاری اقای بهنام مختاری نمودم که با به کار گیری تجربیات بدست امده توانستم اولین پرس هیدرولیک دایرکت برای تولید پروفیل الومینیوم با کنترل CNC را در ایران بسازم. همچنین اختراع موتور درونسوز هیدرونیک که موفق به ثبت اختراع ان شدم . ساخت پرس اکستروژن روتاری کنتینر طراحی تن سگمنت فارسی دیجیتال طراحی و ساخت کوره پیش گرم بیلت نقاله ای هم از دیگر دستاوردهای این سالهای من می باشد. بعد از ثبت شرکت با بهره مندی از نسل جوان تحصیلکرده و پویا و مهندسین زبده در رشته های مربوطه قدم در راه گسترش کار و صنعت گذاشتم و هر ساله سعی بر آن داشتم که با استفاده از تکنولوژی روز دنیا در حد وسع، میزان سعی و خطا در زمینه طراحی و تولید قالب اکستروژن را تا حد قابل توجهی کم کرده و پروفیل را با بالاترین ضریب کیفیت دراختیار مشتریان گرامی بگذاریم. همچنین استفاده از نرم افزارهای طراحی و شبیه سازی قالب و روند تولید پروفیل برای نخستین بار توسط اینجانب در ایران بکار گرفته شد که در حال حاضر تاثیر بسزایی در بالا بردن سرعت و کیفیت و پایین آوردن هزینه و ضریب خطای محصول نهایی دارد.