7 کاربرد آلومینیوم در صنایع مختلف

زمان مطالعه: 6 دقیقه

آلومینیوم، یک عنصر شیمیایی با عدد اتمی 13 و نشان شیمیایی Al است. این عنصر، فراوان‌ ترین فلز در پوسته زمین بوده و پس از اکسیژن و سیلیسیم قرار می گیرد. آلومینیوم خالص فلزی نرم، نقره‌ ای‌ رنگ و غیرمغناطیسی است. این فلز چگالی کم (حدود یک سوم چگالی فولاد) و مقاومت مطلوبی در برابر خوردگی دارد.

آلومینیوم به صورت خالص در طبیعت یافت نمی‌ شود و به صورت ناخالص در سنگ‌ های معدنی مختلف مانند بوکسیت، کرومیت، گارنت و میکا وجود دارد. بیشترین آلومینیوم دنیا از سنگ بوکسیت تولید می‌ شود.

ورق آلومینیوم به دلیل داشتن خواص مفیدی مانند سبکی، مقاومت در برابر خوردگی، شکل‌ پذیری و قابلیت بازیافت، در صنایع مختلف کاربرد گسترده‌ ای دارد و در این مقاله از دانشنامه اصفهان آهن به بررسی کاربرد آلومینیوم در صنعت های مهم می پردازیم.

فایل صوتی

فایل ویدئویی

آلومینیوم چیست؟

آلومینیوم به عنوان یک فلز پرمصرف، دارای درجات مختلفی است؛ هر کدام از درجات آلومینیوم معمولا در موارد خاصی استفاده می‌ شوند. به طور کلی می‌ توان گفت که آلومینیوم فلز بسیار محبوبی است و ویژگی های زیر را دارد:

• سبک وزن
• قوی
• مقاوم در برابر خوردگی فلزات
• بادوام
• شکل‌ پذیر
• رسانا
• بی‌ بو 
• 100٪ قابل بازیافت

جالب است بدانید که فرآیند جوشکاری آلومینیوم در مقایسه با فولاد، متفاوت است. به طور کلی، جوشکاری آلومینیوم، تکنیک‌ های متفاوت، گازهای محافظ جوشکاری متفاوت و فرآیندهای پیش و پس از جوشکاری مختلفی را می‌ طلبد. آلومینیوم را می‌ توان با سهولت نسبی جوش داد؛ اما قبل از هر چیزی مهم‌ ترین کار، انتخاب فرآیند جوشکاری صحیح است.

جوشکاری آلومینیوم، یک فرآیند پیچیده و نیازمند مهارت و تجربه زیادی است. در حقیقت آلومینیوم یک فلز فعال است و به راحتی با اکسیژن واکنش می دهد. این واکنش منجر به تشکیل یک لایه اکسیدی بر روی سطح آلومینیوم می شود که از ذوب شدن فلز جلوگیری می کند. برای جوشکاری آلومینیوم، باید این لایه اکسیدی را از بین برد و از یک گاز محافظ برای جلوگیری از تشکیل مجدد آن استفاده کرد.

7 کاربرد آلومینیوم در صنایع مختلف را بشناسید!

آلومینیوم، یک فلز با ویژگی های منحصر به فرد است که آن را به یک ماده محبوب برای کاربردهای مختلف تبدیل می کند. برخی از مهم ترین کاربردهای آلومینیوم عبارتند از:

• حمل‌ و‌ نقل
• ساخت‌ و‌ ساز
• خطوط برق
• کالاهای مصرفی
• هوافضا
• لوازم خانگی
• بسته بندی مواد غذایی

علاوه بر این کاربردها، آلومینیوم در صنایع دیگر نیز کاربرد دارد. به عنوان مثال، از آلومینیوم در ساخت لوازم خانگی، صنایع غذایی، صنایع نظامی و سایر صنایع استفاده می شود.

1) صنعت حمل‌‎ و‌ نقل

آلومینیوم در صنعت حمل و نقل برای ساخت هواپیما، کشتی، خودرو، دوچرخه و سایر وسایل نقلیه استفاده می شود. وزن سبک آلومینیوم باعث کاهش مصرف سوخت و بهبود عملکرد وسایل نقلیه می شود. وزن سبک به این معنی است که برای جابجایی خودرو، نیروی کمتری نیاز داریم و به بازده بیشتر سوخت کمک می کند. اگرچه آلومینیوم در رده فلزات قوی شناخته نمی‌ شود، اما آلیاژ آن با سایر فلزات به افزایش مقاومت وسایل نقلیه کمک زیادی می‌ کند.

در حالی که صنعت خودرو هنوز به شدت به فولاد متکی است، تلاش برای افزایش بازده سوخت و کاهش انتشار CO2، منجر به افزایش استفاده از آلومینیوم شده است. کارشناسان پیش بینی می‌ کنند که متوسط ​​محتوای آلومینیوم در صنعت خودرو تا سال 2025، حدود 60٪ افزایش پیدا می کند. در بدنه هواپیما و حتی شاتل‌ های فضایی نیز، 50٪ تا 90٪ آلیاژهای آلومینیوم وجود دارد.

2) صنعت ساخت‌ و‌ ساز

ساختمان‌ هایی که از جنس آلومینیوم هستند، به دلیل مقاومت در برابر خوردگی، به تعمیر نیازی ندارند. آلومینیوم از نظر حرارتی، فلز بسیار مفیدی است؛ چرا که خانه را در زمستان گرم و در تابستان، خنک نگه می‎‌ دارد. لازم به ذکر است که فلز آلومینیوم به اشکال دلخواهی (مانند منحنی)، برش‌ خورده و جوشکاری می‌ شود؛ این امر به معماران مدرن اجازه می‌‌ دهد که محدودیتی در ساخت سازه‌ ها نداشته باشند.

اولین ساختمانی که در آن آلومینیوم به طور گسترده‌ مورد استفاده قرار گرفت، ساختمان امپایر استیت در نیویورک بود که در سال 1931 ساخته شد و تا سال 1970 بلندترین ساختمان جهان بود. امروزه از آلومینیوم به طور منظم در ساخت ساختمان‌ های بلند و پل‌ها استفاده می‌شود.

3) خطوط برق

چگالی کم در آلومینیوم، آن را به بهترین گزینه برای استفاده در خطوط برق از راه دور تبدیل می‌ کند. در صورت استفاده از فلز مس، سازه‌ های پشتیبانی سنگین‌ تر، پر تعدادتر و حتی گران‎‌ تر می‌ شوند. شکل پذیری آلومینیوم از مس نیز بیشتر است و باعث شده تا خیلی راحت‌ تر به سیم تبدیل شود.

از آلومینیوم علاوه بر خطوط برق و کابل‌ ها، در موتورها، ساخت لوازم خانگی و سیستم‌ های قدرت استفاده می‌ شود. همچنین آنتن تلویزیون و بشقاب‌ های ماهواره‌ ای، حتی برخی از لامپ‌ های LED از آلومینیوم ساخته شده‌ اند.

انتظار می رود که استفاده از آلومینیوم در خطوط برق، در آینده افزایش یابد. این پیش بینی به دلیل مزایای آلومینیوم نسبت به سایر مواد مانند مس است؛ زیرا آلومینیوم سبک تر، ارزان تر و مقاوم تر است. همچنین، آلومینیوم یک فلز قابل بازیافت است که برای محیط زیست ضرری ندارد.

4) کالاهای مصرفی

به دلیل شکل ظاهری آلومینیوم، در ساخت کالاهای مصرفی کاربرد زیادی دارد. تلفن‌ های هوشمند، تبلت‌ ها، لپ تاپ‌ ها و تلویزیون‌ های صفحه تخت با آلومینیوم ساخته می‌ شوند. شکل ظاهری این فلز باعث می‌ شود تا کالاهای مصرفی، سبک، بادوام و زیبا به نظر برسند.

آلومینیوم در اکثر موارد به جای قطعات پلاستیکی و فولادی استفاده می شود، زیرا از پلاستیک قوی‌ تر و سخت‌ تر و از فولاد سبک‌ تر است؛ همچنین باعث می‌ شود گرما به سرعت پراکنده شده و دستگاه‌ های الکترونیکی بیش از حد گرم نشوند. برخی دیگر از وسایل ساخته شده از آلومینیوم شامل میز، صندلی، لامپ، قاب عکس و پانل‌ های تزئینی هستند.

5) صنعت هوافضا

از آلومینیوم به دلیل وزن کم و استحکام بالا در ساخت بدنه، بال‌ ها و موتور هواپیماها و فضاپیماها به طور گسترده استفاده می‌ شود. ایرباس A380، بوئینگ 787، موشک فضایی فالکون 9 مثال هایی از کاربرد آلومینیوم در صنعت هوافضا هستند.

6) صنعت بسته بندی

از فویل آلومینیوم برای بسته‌ بندی مواد غذایی و دارویی به دلیل خاصیت ضد نفوذپذیری و حفظ طراوت مواد استفاده می‌ شود. همچنین از قوطی‌ های آلومینیومی برای بسته‌ بندی نوشیدنی‌ ها و برخی از مواد غذایی می توان استفاده کرد. ضد نفوذپذیری، حفظ طراوت مواد و قابلیت بازیافت تعدادی از مزایای این محصول در بسته بندی موادی مانند چیپس، کنسرو ماهی، نوشابه‌های گازدار و… هستند.

7) صنعت لوازم خانگی

از آلومینیوم در ساخت لوازم خانگی مانند یخچال، فریزر، ماشین لباسشویی، ظرفشویی و اجاق گاز به دلیل وزن کم، قابلیت شکل‌ پذیری و زیبایی ظاهری استفاده می‌ شود. وزن کم (سهولت جابجایی)، استحکام بالا، زیبایی ظاهری، قابلیت بازیافت مزایایی هستند که باعث شده تا تولیدکنندگان از آلومینیوم در ساخت لوازم خانگی استفاده کنند.

در این مطلب در مورد کاربردهای آلومینیوم صحبت کردیم. قابلمه‌ ها و ماهیتابه‌ هایی که اغلب از آنها استفاده می‌کنید، از جنس آلومینیوم هستند. این محصولات آلومینیومی گرما را به خوبی هدایت می‌ کنند، غیر سمی هستند، در برابر زنگ زدگی مقاومند و به راحتی تمیز می‌ شوند.

همچنین از قوطی‌ های آلومینیومی برای بسته بندی مواد غذایی و نوشیدنی‌ ها استفاده می‌ شود. برندهای کوکاکولا و پپسی از سال 1967 تا به الان، از قوطی‌ های‌ آلومینیومی استفاده می‌ کنند. در نهایت با توجه به تمامی مطالب گفته شده می‌ توان نتیجه گرفت که عمده کاربردهای آلومینیوم در صنعت خودرو، کالاهای مصرفی، خطوط برق و حوزه ساخت‌ و‌ ساز است.