vymand
2018/10/27, 17:33
تنوع پروفیل های آلومینیومی شیاردار(مهندسی) از نظر ابعاد و طراحی سطح مقطع بسیار زیاد است. اما چیزی که بیش از هر چیزی استفاده از این نوع پروفیل ها را مهم و پر کاربرد می کند یراق آلات آن ها می باشد. تنوع یراق آلات و شیوه ی استفاده از آن ها نیاز به یک کار مهندسی و ابتکار خلاقانه دارد.
به عنوان مثال مهره ی T ( T-slot Nut) دارای تنوع های مختلفی از نظر ظاهر، اندازه ی شیار و سوراخ پیچ می باشد. اما باید بدانیم که هر کدام چگونه مورد استفاده قرار می گیرد.
مدل مهره ی سمت راست حتما باید ازانتهای پروفیل وارد شیارد گردد ولی مدل سمت چپ از هر نقطه از پروفیل می تواند وارد شیار گردد. اجبار ورود مهره از انتهای پروفیل این مشکل را ایجاد می کند که اگر به هر دلیلی سازنده ی فریم متوجه شود که نیاز به اضافه یا کم کردن ستون یا تیر در طراحی اش دارد مجبور خواهد بود که بخش زیادی از سازه را باز کرده و پس از اضافه کردن قسمت جدید مجدد سازه را بازسازی کند که طبیعتا بسیار سخت و زمان بر خواهد بود. ولی مزیت اصلی این مهره ایجاد استحکام بیشتر به علت درگیری بیشترش با شیار است. اما مدل سمت چپ موسوم به Hammer در اسمبلینگ بسیار پر کاربرد بوده و مشکل نیاز به ورود از سر یا ته پروفیل را نداشته و بنابراین می توان به راحتی در هر زمان که نیاز شد تیر یا ستون جدید به سازه اضافه کرد.
هر چند که یک کار مهندسی خوب ایجاب می کند که یک سازه از پیش طراحی و شبیه سازی استحکام گردد ولی در مورد سازه های کوچک معمولا این کار زمان بر و یا هزینه بر است و سازنده ترجیح می دهد که حین ساخت و با سعی و خطا نقطه ی بهینه ی استحکام سازه را پیدا کند. پیشنهاد می کنیم رشته مقالات و بحث های ما در مورد استحکام سازه ی پروفیلی شیار دار را هم برای کسب اطلاعات بیشتر از اینجا پیگیری کنید. بنابراین پیشنهاد می گردد حین استفاده از مهره T از مدل Hammer استفاده شود.
در ادامه ی رشته ی مقالات از این دسته بیشتر در این مورد صحبت می کنیم.
مزیت: اساس بهبود استحکام و سختی در آلیاژهای آلومینیوم – سیلیسیوم عملیات حرارتپذیر میباشد.
آلیاژهای دوتایی آلومینیوم – منیزیم به طور گسترده در کاربردهایی که نیاز به سطح تمامشدهی روشن و مقاومت به خوردگی و همچنین ترکیبی از استحکام و شکلپذیری دارند مورد استفاده قرار میگیرند.
روی (Zn)
روی به تنهایی اثر چندان مفیدی بر آلومینیوم ندارد.
مزیت: به همراه مس و یا منیزیم در ترکیب شیمیایی آلیاژهایی که از طریق دایکست و ریختهگری ثقلی تهیه میشوند یافت میشود.
قلع (Sn)
این عنصر دارای خاصیت ضد اصطکاکی است و بیشتر برای کاربردهای یاتاقانی استفاده میشود.
مزیت: بهبود خاصیت ماشینکاری
عیب: ممکن است در بعضی از آلیاژها رسوب سختی را افزایش دهد.
سرب (Pb)
مزیت: در آلیاژهای ریختگی با مقدار بیش از 0.1% میتواند باعث بهبود خاصیت ماشینکاری گردد.
آهن(Fe)
مزیت: بهبود مقاومت به ترک گرم و کاهش امکان جوش خوردن قطعه به قالب در ریختگی تزریقی. آهن با دیگر عناصر موجود در آلیاژ واکنس نشان داده و باعث ایجاد ترکیبات بین فلزی و یا فازهای غیر محلول در مذاب آلومینیوم میشود که این فازها استحکام در دماهای کاربردی بالا را بهبود میبخشند.
عیب: وجود آهن بیش از میزان استاندارد میتواند باعث کاهش فرمپذیری فلز گردد و همچنین به علت ایجاد فازهای غیر محلول میتواند موجب کاهش سیالیت ومذابرسانی گردد.
منگنز (Mn)
وجود عنصر منگنز بیشتر در آلیاژهای آلومینیوم به علت کاهش عصر تخریبی آهن به صورت فازهای شکننده و ترد میباشد و مقدار آن حدود نصف مقدار آهن میباشد.
کروم (Cr)
مزیت: در برخی آلیاژها مقاومت در برابر خوردگی را افزایش میدهد و در مقادیر بالاتر حساسیت به سریع سرد شدن را افزایش میدهد.
نیکل(Ni)
مزیت: این عنصر همراه با مس مقاومت در درجهی حرارت بالا را افزایش میدهد و همچنین ضریب انبساط حرارتی را کاهش میدهد.
فسفر(P)
مزیت: عصر سیلیسیوم به عنوان عاملی برای جوانه زنی فاز سیلیسیوم میباشد.
عیب: فسفر اثر اصلاحسازی سدیم و استرانسیم را از بین میبرد.
تیتانیم(Ti)
این عنصر برای ریز کردن ساختار در آلیاژهای ریختگی آلومینیوم استفاده میشود و معمولا همراه کمی بُر استفاده میشود.
استرانسیم(Sr)
مزیت: با مقدار کم در حد 0.02% تا 0.04% درصد برای اصلاح و بهسازی مورد استفاده قرار میگیرد.
عیب: مقدار بیش از حد استاندارد این عنصر میتواند باعث ایجاد تخلخل بخصوص در قطعات ضخبم که سرعت انجماد آن آهسته است میشود.
آنتیموان(Sb) و سدیم (Na)
مقادیر استفادهشده از این دو عنصر بسیار کم و در حدود 0.05% میباشد
مزیت: جهت اصلاح و بهسازی سیلیسیم در آلیاژهای آلومینیوم – سیلیسیوم میباشد.
طبقهبندی آلیاژهای آلومینیوم
محصولات ساختهشده از آلیاژهای آلومینیوم بر اساس روش ساخت به دودسته تقسیم میشوند:
1- آلیاژهای کارپذیر: این آلیاژها با استفاده از فرآیندهای شکلدهی (در حالتهای گرم وسرد) تولید میشوند.
2- آلیاژهای ریختگی: در این مدل از آلیاژهای آن را ذوب و سپس ریختهگری میکنند.
آلیاژهای کارپذیر و ریختگی از نقطهنظر شیمایی و ساختار میکروسکوپی با هم تفاوتهای آشکاری دارند. در طبقهبندی کلی آلیاژهای آلومینیوم را مشاهده میکنید.
بر اساس استاندارد ملی آمریکا (AA) شیوهی نامگذاری آلیاژهای آلومینیوم، یک عدد چهاررقمی است که عدد اول از چپ، عنصر اصلی آلیاژی را تعیین میکند و اعداد بعدی خلوص آن را تعیین میکنند.
گروه آلیاژی
عنصر اصلی آلیاژی
عملیات حرارتی پذیر
1xxx
99% یا بیشتر آلومینیوم
×
2xxx
مس
×
3xxx
منگنز
√
4xxx
سیلسیم
√
5xxx
منیزیم
×
6xxx
منیزیم+سیلیسیم
√
7xxx
روی
√
8xxx
سایر عناصر
-
به عنوان مثال مهره ی T ( T-slot Nut) دارای تنوع های مختلفی از نظر ظاهر، اندازه ی شیار و سوراخ پیچ می باشد. اما باید بدانیم که هر کدام چگونه مورد استفاده قرار می گیرد.
مدل مهره ی سمت راست حتما باید ازانتهای پروفیل وارد شیارد گردد ولی مدل سمت چپ از هر نقطه از پروفیل می تواند وارد شیار گردد. اجبار ورود مهره از انتهای پروفیل این مشکل را ایجاد می کند که اگر به هر دلیلی سازنده ی فریم متوجه شود که نیاز به اضافه یا کم کردن ستون یا تیر در طراحی اش دارد مجبور خواهد بود که بخش زیادی از سازه را باز کرده و پس از اضافه کردن قسمت جدید مجدد سازه را بازسازی کند که طبیعتا بسیار سخت و زمان بر خواهد بود. ولی مزیت اصلی این مهره ایجاد استحکام بیشتر به علت درگیری بیشترش با شیار است. اما مدل سمت چپ موسوم به Hammer در اسمبلینگ بسیار پر کاربرد بوده و مشکل نیاز به ورود از سر یا ته پروفیل را نداشته و بنابراین می توان به راحتی در هر زمان که نیاز شد تیر یا ستون جدید به سازه اضافه کرد.
هر چند که یک کار مهندسی خوب ایجاب می کند که یک سازه از پیش طراحی و شبیه سازی استحکام گردد ولی در مورد سازه های کوچک معمولا این کار زمان بر و یا هزینه بر است و سازنده ترجیح می دهد که حین ساخت و با سعی و خطا نقطه ی بهینه ی استحکام سازه را پیدا کند. پیشنهاد می کنیم رشته مقالات و بحث های ما در مورد استحکام سازه ی پروفیلی شیار دار را هم برای کسب اطلاعات بیشتر از اینجا پیگیری کنید. بنابراین پیشنهاد می گردد حین استفاده از مهره T از مدل Hammer استفاده شود.
در ادامه ی رشته ی مقالات از این دسته بیشتر در این مورد صحبت می کنیم.
مزیت: اساس بهبود استحکام و سختی در آلیاژهای آلومینیوم – سیلیسیوم عملیات حرارتپذیر میباشد.
آلیاژهای دوتایی آلومینیوم – منیزیم به طور گسترده در کاربردهایی که نیاز به سطح تمامشدهی روشن و مقاومت به خوردگی و همچنین ترکیبی از استحکام و شکلپذیری دارند مورد استفاده قرار میگیرند.
روی (Zn)
روی به تنهایی اثر چندان مفیدی بر آلومینیوم ندارد.
مزیت: به همراه مس و یا منیزیم در ترکیب شیمیایی آلیاژهایی که از طریق دایکست و ریختهگری ثقلی تهیه میشوند یافت میشود.
قلع (Sn)
این عنصر دارای خاصیت ضد اصطکاکی است و بیشتر برای کاربردهای یاتاقانی استفاده میشود.
مزیت: بهبود خاصیت ماشینکاری
عیب: ممکن است در بعضی از آلیاژها رسوب سختی را افزایش دهد.
سرب (Pb)
مزیت: در آلیاژهای ریختگی با مقدار بیش از 0.1% میتواند باعث بهبود خاصیت ماشینکاری گردد.
آهن(Fe)
مزیت: بهبود مقاومت به ترک گرم و کاهش امکان جوش خوردن قطعه به قالب در ریختگی تزریقی. آهن با دیگر عناصر موجود در آلیاژ واکنس نشان داده و باعث ایجاد ترکیبات بین فلزی و یا فازهای غیر محلول در مذاب آلومینیوم میشود که این فازها استحکام در دماهای کاربردی بالا را بهبود میبخشند.
عیب: وجود آهن بیش از میزان استاندارد میتواند باعث کاهش فرمپذیری فلز گردد و همچنین به علت ایجاد فازهای غیر محلول میتواند موجب کاهش سیالیت ومذابرسانی گردد.
منگنز (Mn)
وجود عنصر منگنز بیشتر در آلیاژهای آلومینیوم به علت کاهش عصر تخریبی آهن به صورت فازهای شکننده و ترد میباشد و مقدار آن حدود نصف مقدار آهن میباشد.
کروم (Cr)
مزیت: در برخی آلیاژها مقاومت در برابر خوردگی را افزایش میدهد و در مقادیر بالاتر حساسیت به سریع سرد شدن را افزایش میدهد.
نیکل(Ni)
مزیت: این عنصر همراه با مس مقاومت در درجهی حرارت بالا را افزایش میدهد و همچنین ضریب انبساط حرارتی را کاهش میدهد.
فسفر(P)
مزیت: عصر سیلیسیوم به عنوان عاملی برای جوانه زنی فاز سیلیسیوم میباشد.
عیب: فسفر اثر اصلاحسازی سدیم و استرانسیم را از بین میبرد.
تیتانیم(Ti)
این عنصر برای ریز کردن ساختار در آلیاژهای ریختگی آلومینیوم استفاده میشود و معمولا همراه کمی بُر استفاده میشود.
استرانسیم(Sr)
مزیت: با مقدار کم در حد 0.02% تا 0.04% درصد برای اصلاح و بهسازی مورد استفاده قرار میگیرد.
عیب: مقدار بیش از حد استاندارد این عنصر میتواند باعث ایجاد تخلخل بخصوص در قطعات ضخبم که سرعت انجماد آن آهسته است میشود.
آنتیموان(Sb) و سدیم (Na)
مقادیر استفادهشده از این دو عنصر بسیار کم و در حدود 0.05% میباشد
مزیت: جهت اصلاح و بهسازی سیلیسیم در آلیاژهای آلومینیوم – سیلیسیوم میباشد.
طبقهبندی آلیاژهای آلومینیوم
محصولات ساختهشده از آلیاژهای آلومینیوم بر اساس روش ساخت به دودسته تقسیم میشوند:
1- آلیاژهای کارپذیر: این آلیاژها با استفاده از فرآیندهای شکلدهی (در حالتهای گرم وسرد) تولید میشوند.
2- آلیاژهای ریختگی: در این مدل از آلیاژهای آن را ذوب و سپس ریختهگری میکنند.
آلیاژهای کارپذیر و ریختگی از نقطهنظر شیمایی و ساختار میکروسکوپی با هم تفاوتهای آشکاری دارند. در طبقهبندی کلی آلیاژهای آلومینیوم را مشاهده میکنید.
بر اساس استاندارد ملی آمریکا (AA) شیوهی نامگذاری آلیاژهای آلومینیوم، یک عدد چهاررقمی است که عدد اول از چپ، عنصر اصلی آلیاژی را تعیین میکند و اعداد بعدی خلوص آن را تعیین میکنند.
گروه آلیاژی
عنصر اصلی آلیاژی
عملیات حرارتی پذیر
1xxx
99% یا بیشتر آلومینیوم
×
2xxx
مس
×
3xxx
منگنز
√
4xxx
سیلسیم
√
5xxx
منیزیم
×
6xxx
منیزیم+سیلیسیم
√
7xxx
روی
√
8xxx
سایر عناصر
-