نبشی آلومینیومی چیست؟
به نقل از هایپر آهن نبشی یکی از مقاطع مهم، حیاتی و پراستفاده در ساختمان‌سازی و صنعت است که کاربرد زیادی در قاب‌ها و سازه‌های فلزی دارد. نبشی‌ها از انواع پروفیل‌های باز هستند و به دو شکل منفرد و ترکیبی در سازه‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. آلیاژ و جنس مختلف نبشی‌ها، کاربرد آن‌ها را تعیین می‌کند. یکی از انواع پراستفاده نبشی، نبشی آلومینیومی است با استفاده از قالب‌های آلومینیوم تولید می‌شود و در تمام سازه‌هایی که نیاز به قدرت مضاعف در آن‌ها احساس می‌شود، استفاده می‌شود. مواردی مثل عملیات حرارتی تولید نبشی، مواد اولیه آلومینیوم، ابعاد پروفیل و رنگ در تاثیر می‌گذارند.
آلومینیوم که فلزی نرم، چکش‌خوار و فراوان در پوسته زمین است، استحکام بالایی دارد و ویژگی‌های خاص آن مثل شکل‌پذیری و مقاومت در برابر خوردگی، کاری می‌کند تا آلومینیوم همواره یکی از آلیاژهای پراستفاده در ساخت پروفیل‌ها و مقاطع فولادی باشد.جهت اطلاع از قیمت آهن آلات و تیرآهن 24 لطفا کلیک کنید.
سازه‌هایی مثل پل‌ها و سازه‌های مخابراتی از جمله موارد اصلی استفاده این نوع نبشی هستند. با این حال به جز سازه‌های صنعتی، ساختمان‌های شهری هم بخشی از کاربردهای این نوع نبشی را تشکیل داده‌اند. تنوع زیادی که نبشی‌های آلومینیومی از نظر کیفیت و ابعاد دارند، دلیل استفاده گسترده از آن‌ها در صنایع مختلف است.
علت نبشی‌کشی در ساختمان‌ها و ماشین‌آلات دلایل مختلفی دارد. مهم‌ترین دلیل نبشی‌کشی دیوار‌های فولادی، جلوگیری از ریزش آن‌ها به مرور زمان است. اگر نبشی‌کشی انجام نشود، معمولا سازه‌ها در طول زمان ضعیف‌تر می‌شوند. حتی برای بالا بردن استحکام نبشی‌ها، معمولا آن‌ها را در شرایط جوی خاص ضدزنگ می‌کنند تا در موارد مختلف، از خوردگی آن‌ها جلوگیری شود.
انواع نبشی آلومینیومی
انواع نبشی آلومینیومی تنوع بالایی چه از نظر اندازه و چه از نظر کیفیت دارد. این نبشی‌ها بسته به کیفیتی که دارند به دسته‌های مختلفی مثل نبشی آلومینیومی خام، رنگی و آنادایز یا آب‌کاری شده تقسیم می‌شوند. مواد استفاده از در برخی موارد درجه دو یا بازیافتی هستند و گاهی نیز از مواد درجه یک و استاندارد در ساختشان استفاده می‌شود.
نبشی‌های آلومینیومی به جز کیفیت متفاوتی که دارند، در اندازه‌ی های متفاوت با کاربردهای مختلف تولید می‌شوند. این نبشی‌ها از سایز ۱۰ در ۱۰ میلی‌متر تا ۱۰۰ در ۱۰۰ میلی‌متر تولید می‌شوند، البته ممکن است اندازه بال و جان یک نبشی هم‌انداره نباشد که این بسته به سفارش مشتری است. قیمت نبشی‌ها بر اساس نوع مواد استفاده‌شده تعیین می‌شود و مواد درجه یک معمولا به انتخاب مشتری برای کاربردهای خاص مورد استفاده قرار می‌گیرد.
نبشی آنادایز یا آبکاری‌شده
آنادایز کردن در واقع نوعی از فرایند ضخیم کردن لایه‌ی اکسیدی به ضخامت چندین برابری لایه‌ی اکسید طبیعی است. این فرایند کمک می‌کند تا تمام سطحی آلومینومی نبشی، در برابر خوردگی و سایش به استحکام کافی برسد. فرایند آنادایز کردن به این شکل است که جریان مستقیم برق از مایع الکترویت مناسبی می‌گذرد که آلومینیوم در آن نقش آند و فلز مناسب دیگری نقش کاتد را بازی می‌کند. به این شکل، لایه نازکی از اکسید روی سطح آلومینیوم ایجاد می‌شود که ضخامت آن به عوامل گوناگونی بستگی دارد.
ویژگی و کاربردهای نبشی آلومینیومی
همان‌طور که گفتیم، نبشی آلومینیومی به خاطر جنس آلومینیوم و آلیاژهای به کار رفته، نسبت جنس‌های فلزی دیگر مزایای مختلفی دارد. این ویژگی باعث شده تا نبشی‌های آلومینیومی موارد استفاده بسیاری داشته باشند و در خطوط انتقال برق، حمل و نقل، انواع سازه‌ها و سازه‌های هوایی و دریایی استفاده شوند. درست مثل نبشی ST52، نبشی‌های آلومینیومی هم به خاطر موارد استفاده زیاد و استحکام بالا شناخته می‌شوند.
از کاربردهای اصلی نبشی، اتصالات سازه‌هایی مثل پل‌های شهری از جمله پل‌های عابر پیاده و پل‌های بزرگ است. علاوه بر این، صنایع هوایی و دریایی از جمله موارد اصلی نبشی‌ها هستند. مثلا در ساخت هواپیما، کشتی و اسکله هم از این نوع نبشی استفاده می‌شود. نیاز سازه‌های مختلف به تکیه‌گاه هم باعث شده تا خیلی از سازه‌های کوچک و بزرگ دیگر نیز به نبشی نیاز داشته باشند. اما دلیل اصلی استفاده‌ی گسترده‌ی نبشی چیست؟
در ادامه ویژگی‌های نبشی آلومینومی را با هم مرور خواهیم کرد:
- استحکام بالا: جنس آلومینیوم به کار رفته در نبشی به آن کمک می‌کند تا حتی در ضخامت خیلی کم، نبشی‌ها استحکام بالایی داشته باشند. نبشی‌ها از ستون‌ها و تیرها پشتیبانی می‌کنند و پشتیبانی عمودی و افقی سازه‌هایی مثل برج‌ها را انجام می‌دهند.
- تقویت لبه‌ها: نبشی فلزی به ساختار کمک می‌کند تا فرم خودش را حفظ کرده و از خوردگی آن‌ها جلوگیری کند.
- وزن بسیار پایین: نبشی‌های آلومینیومی به خاطر جنس آلومینومی که دارند، وزن کمی دارند که از ایجاد انحنا در آن‌ها جلوگیری و البته حمل و نقل آن‌ها را آسان‌تر می‌کند.
- غیرمغناطیسی بودن: به خاطر این که آلومینیوم خاصیت مغناطیسی ندارد و در نتیجه میدان مغناطیسی ایجاد نمی‌کند، می‌توان از آن‌ها در سازه‌های مثل دکل‌های مخابراتی برقی بدون مشکل استفاده کرد.
- قابلیت سوراخ‌کاری و جوش‌پذیری: نبشی‌های آلومینیومی قابلیت سوراخ‌کاری آسانی دارند که آن‌ها را تبدیل به نبشی‌های خوبی برای اتصالات می‌کند. علاوه بر این، قابلیت جوش‌پذیری آن‌ها کمک می‌کند تا این نوع نبشی برای اتصالات جوشی ایده‌آل باشد.
- مقاومت در برابر خوردگی: آلومینیوم تحمل بالایی در برابر هرگونه شرایط آب و هوایی دارد. این ویژگی باعث شده تا در تمام فصل‌ها و آب‌و‌هوای گرم و سرد، نبشی‌های آلومینیومی در هر دمایی بتوانند پایداری خودشان را حفظ کنند. با این حال نبشی‌ها معمولا در شرایط جوی خاص که رطوبت نقش خورندگی بالایی دارد، ضدزنگ می‌شوند.
- مقاومت در برابر پوسیدگی: آلومینیوم مقاومت بالایی در مقابل خوردگی، پوسیدگی و به طور کلی آسیب‌های ضربه‌ای بدنه دارد.
- قابلیت بازیافت: در ضمانت‌نامه و استانداردهای جهانی این نوع از نبشی‌ها، امکان بازیافت و استفاده چندباره از نبشی‌ها به عنوان یکی از ویژگی‌های آن مطرح شده که به حفظ محیط زیست کمک می‌کند.
فرآیند تولید و برش نبشی آلومینیوم
نبشی‌های آلومینیومی بر اساس روش تولیدشان نام‌گذاری شده و به دو نوع تقسیم می‌شوند:
- روش تولید پرسی: در روش پرسی، نبشی از همان ابتدا شکل خودش را ندارد و باید به آن شکل داده شود. این نوع از نبشی معمولا کیفیت پایین‌تری دارد و برای تولید آن به ورق‌های رول‌شده نیاز است. این ورق‌ها سپس برش داده شده و به وسیله فرآیندهایی مثل پرس و برش، به شکل نبشی در می‌آیند. دستگاه‌های رول فرمینگ برای تولید نبشی‌های پرسی مورد استفاده قرار می‌گیرند. ورق‌ها وارد این دستگاه شده، برش خورده و به شکل نبشی خم می‌شوند. به همین دلیل، در روش پرسی هیچ گونه درز جوشی وجود ندارد.
- روش تولید فابریک: در روش فابریک، شمش‌های فولادی که مقطع و طول مشخصی دارند را به درون کوره می‌ریزند و تا دمای مورد نظر حرارت می‌دهند. پس از حرارت دادن شمش‌ها و عبور دادن آن از قفسه‌های مختلف بالا، پایین و میانی، مقطع نبشی آلومینیومی به اندازه مورد نظر در آمده و از طریق دستگاه اکستروژن، اکسترود شده و به شکل نبشی در می‌آید. این نوع از نبشی از ابتدا به صورت و به طول ۶ متر تولید می‌شود. مواردی مثل سرعت، قدرت موتور و نوع برش نبشی‌ها از جمله پارامترهای تاثیرگذار بر کیفیت نبشی‌هایی هستند که با روش فابریک تولید می‌شوند
انواع نبشی آلومینومی +روش تولید هر کدام
همانند نبشی فولادی، نبشی آلومینیومی را نیز با 2 روش پرسی و فابریک می‌سازند. در روش فابریک، از شمش آلومینیوم به‌عنوان ماده اولیه استفاده می‌شود که پس از حرارت دهی، از طریق قالب‌زنی آن را به صورت نبشی در می‌آوردند. نبشی آلومینیومی پرسی نیز در حقیقت یک ورق آلومینیومی است که توسط دستگاه‌های پرس و رول فرمینگ، خم‌شده و به شکل نبشی درآمده است. نحوه تولید ورق آلومینیومی، کمی با ورق فولادی متفاوت بوده و برای تولید آن از روش اکستروژن استفاده می‌کنند.
در روش اکستروژن، ماده اولیه‌ای که به صورت خمیر درآمده را از قالب‌هایی که حرارت بالایی دارند عبور می‌دهند و برای جلوگیری از تغییر شکل موردنظر، آن را سریعاً سرد می‌کنند.
انواع نبشی آلومینیومی از لحاظ شکل
در انتهای هر 2 روش پرسی و فابریک، ممکن است به منظور افزودن برخی از ویژگی‌های خاص به نبشی، روی آن عملیات دیگری نیز انجام شود. این عملیات، منجر به تولید انواع دیگری از نبشی آلومینیومی می‌شود:
- نبشی آلومینیومی آنادایز: برای ساخت این نوع نبشی، از فرایند الکترولیز استفاده شده و توسط آن، یک لایه از فلز روی به نبشی آلومینیومی اضافه می‌شود تا از فرایند خوردگی آن را به تأخیر بیندازد.
• نبشی آلومینیومی لچکی دار: نبشی دیواره دار یا لچکی دار دارای دو دیواره اضافی در کنار بال‌های نبشی است که برای رفع مشکل اتصال برخی از پروفیل‌های آلومینیومی به یکدیگر، ساخته شده‌اند.
• نبشی آلومینیوم رنگی: نبشی آلومینیومی رنگی، همان نبشی آلومینیومی آنادایز شده است که لایه‌ای از رنگ پودری را به آن اضافه کرده‌اند.
برای اطلاع از روش تولید انواع دیگر نبشی، می‌توانید مقاله «چه نوع میلگرد مصرفی در ساختمان بهتر است؟» را مطالعه کنید.
مهم‌ترین کاربرد نبشی آلومینیوم چیست؟
اصلی‌ترین کاربرد نبشی آلومینیوم، در هر جایی است که زیبایی و مقاومت در برابر خوردگی مدنظر است، چرا که نبشی آلومینیومی علاوه بر ضدزنگ بودن، سطحی صاف و صیقلی دارد و همین موضوع به زیبایی کار می‌افزاید. به‌عنوان مثال، نبشی آلومینیومی در بین سازندگان آکواریوم بسیار محبوب است. سایر کاربردهای نبشی آلومینیوم را در لیست زیر بخوانید:
- ساخت نمای کامپوزیت و سایر نماهای مدرن
• ساخت ماشین‌آلات صنعتی
• صنایع هوایی و دریایی
• ساخت خرپا
• اتصال ستون به پل
• ساخت پل
• آب‌بندی کردن درزها
• کابینت سازی
• محافظت از لبه‌ها
مزایا و ویژگی‌های نبشی آلومینیومی چیست؟
علاوه بر مقاومت در برابر خوردگی و انعطاف‌پذیری بالا، نبشی آلومینیومی مزایای بسیاری دارد:
- استحکام بالا با وجود وزن پایین‌تر نسبت به نبشی فولادی
• جوشکاری آسان
• قابلیت بازیافت
• قابلیت سوراخ‌کاری و برشکاری
همچنین خاصیت غیر مغناطیسی نبشی آلومینیوم منجر شده تا برای صنعت برق ایده‌آل باشد.
برش نبشی آلومینیومی چه چالش‌هایی دارد؟
با وجود مزایای متعدد و قدرتمندی که نبشی آلومینیومی دارد، برشکاری آن به منظور استفاده در اتصالات مختلف و رساندن شاخه‌های آن به ابعاد موردنظر، چالش‌های متعددی دارد. به همین دلیل برای برش نبشی آلومینیومی، از روش‌های متفاوتی استفاده می‌شود که در ادامه با هر کدام آشنا خواهید شد:
برشکاری با اره دیسکی
استفاده از اره دیسکی به‌عنوان یکی از دقیق‌ترین روش‌های برش نبشی آلومینیوم شناخته می‌شود. همچنین دستگاه برش اره دیسکی سرعت بالایی دارد.
برشکاری با اره نواری
بزرگ‌ترین مزیت این روش، امکان برشکاری قطعاتی است که ضخامت آن‌ها می‌تواند تا 1000 میلی‌متر باشد. همچنین سرعت این روش نیز بالا بوده و اپراتور می‌تواند آن را تنظیم کند.
برشکاری به روش پلاسما
از این روش علاوه بر برش نبشی آلومینیومی، می‌توان برای برش نبشی فولادی و مسی نیز استفاده نمود. البته در این روش تنها می‌توان قطعاتی با ضخامت تا 150 میلی‌متر را برش داد. بزرگ‌ترین مشکل این روش، هزینه بالای آن است.
برشکاری واتر جت
در این روش از آب با فشار بالا برای برش نبشی آلومینیومی و فولادی استفاده می‌شود. مزیت برش نبشی آلومینیومی با این روش نسبت به برش نبشی فولادی، عدم نیاز به پرداخت ثانویه آن است.
برشکاری لیزر
این روش سرعت بسیار بالایی دارد اما همانند روش پلاسما، هزینه اجرای آن بالا است.
برشکاری گیوتین
با دستگاه گیوتین می‌توان نبشی‌های ساخته شده از انواع فلزات مختلف را برش داد اما بزرگ‌ترین عیب آن محدودیت در نوع برش است.