معرفة المزيد عن أنابيب الألومنيوم المبثوقة غير الملحومة

تُحوّل أنابيب الألومنيوم المبثوقة إلى أنابيب ملحومة أو غير ملحومة عبر عملية بثق ساخن. ورغم وجود فرق واضح بين أنبوب الألومنيوم الملحوم وغير الملحوم، إلا أن الأول يُشبه إلى حد كبير الأنابيب الهيكلية.

لكلٍّ منها إيجابياته وسلبياته. يُعدّ هذا عاملاً هاماً عند اختيار الخيار المناسب للمهمة المطلوبة. إليك بعض مزايا أنابيب الألومنيوم المبثوقة غير الملحومة مقارنةً بغيرها.

إيجابيات أنبوب الألومنيوم المبثوق بدون لحامات

• لا يوجد لحامات

معظم غير أنابيب الألومنيوم الملحومة تحتوي على طبقات لحام، وهذا ليس الحال في الأنابيب غير الملحومة. لا تظهر عليها أي علامات لحام.

• الخيار المفضل لأوعية الضغط

إن التصميم الهيكلي وخصائص أنابيب الألومنيوم غير الملحومة تجعلها مثاليةً لتطوير أوعية الضغط. يُعد ضغط العمل المسموح به ومقاومة التآكل من العوامل التي يجب مراعاتها عند تصميم أوعية الضغط. كما يجب تحقيق كفاءة الوصلات ودرجة حرارة التصميم في هذه العملية. تتمتع أنابيب الألومنيوم غير الملحومة بجميع هذه الصفات، وهذا ما يفسر تفضيلها.

• فرص أقل للانقسامات

تزيد اللحامات الملحومة من احتمالية انقسام أنابيب الألومنيوم. أما أنابيب سبائك الألومنيوم غير الملحومة، فلا تحتوي على أي لحامات ملحومة، وبالتالي تكون احتمالية انقسامها ضئيلة للغاية. في حال حدوث ذلك، قد يؤدي ذلك إلى أضرار جسيمة. إن عدم وجود أنابيب غير ملحومة يجعل أنابيب الألومنيوم المبثوقة مثالية لهذا الدور.

• زيادة السلامة الهيكلية

تزيد الهياكل الثقيلة التي تحمل حمولات ثقيلة من احتمالية انهيارها أو فقدان قدرتها على العمل بأقصى طاقتها. عند حدوث ذلك، يُقال إن الهيكل قد انخفض مستوى سلامته الهيكلية. صُممت أنابيب الألومنيوم غير الملحومة لتحافظ على ثباتها المثالي رغم وزن هيكلها وحملها. هذا يعني كفاءةً وإنتاجيةً أكبر.

كما أن تحسين سلامة الهيكل يقلل من مشاكل السلامة. فالهياكل التي تفقد قدرتها المثالية عند تغير عوامل مثل الوزن والضغط ودرجة الحرارة تُنتج أيضًا نتائج ضعيفة. علاوة على ذلك، تزداد احتمالية وقوع المخاطر.

كيفية إنتاج أنبوب الألومنيوم الملحوم بدون لحام؟

تتم عملية إنتاج أنابيب الألومنيوم الملحومة المبثوقة بالكامل بواسطة البثق غير المباشريُستخدم قضيب قصير في عملية بثق بطيئة عند درجة حرارة أعلى. تُسهّل السرعة البطيئة التحكم في درجة الحرارة. أثناء عملية البثق، يُضبط وقت التعتيق بناءً على قطر جدار الأنبوب.

من المهم أيضًا ملاحظة أنه على عكس الأنابيب الهيكلية، لا ينفصل السبيكة عند تصنيع الأنابيب غير الملحومة. وهذا يفسر عدم وجود أي لحامات في أنابيب الألومنيوم المبثوقة غير الملحومة.

في الوضع الأمثل، تبدأ عملية تصنيع أنابيب الألومنيوم غير الملحومة بتسخين السبيكة ووضعها في مكبس البثق. ثم تُوضع السبيكة في وعاء البثق. بعد ذلك، يُثقب السبيكة بقضيب. لطرف هذا القضيب دورٌ بالغ الأهمية في تشكيل أنبوب ألومنيوم غير ملحومة.

أشكال وسبائك أنابيب الألمنيوم المبثوقة بدون لحامات

اعتبارنا الأول هو أنبوب دائري من الألومنيوم بدون درزاتتتكون هذه الأنابيب من ثلاثة أجزاء، هي الجدار والقطر الداخلي والخارجي. يُشار إلى القطر الداخلي والخارجي عادةً بالقطر الداخلي (ID) والقطر الخارجي (OD) على التوالي.

نقطة تركيزنا القادمة ستكون أنبوب مربع من الألومنيوم بدون درزاتتُستخدم هذه المواد أيضًا في التطبيقات الإنشائية. فخفة وزنها ومتانتها العالية، بالإضافة إلى خصائص مقاومتها للتآكل، تجعل شكلها جذابًا. ولذلك، يستمر إنتاجها في الازدياد، ولكن ذلك يخضع لقرارات الشركة المصنعة بشأن مزيج الإنتاج.

في معظم الحالات، يتم استخدام السبائك 2024 و5052 و5083 و7075 و6060 و6061 و6063 لإنتاج أنابيب الألومنيوم غير الملحومةيعود ذلك جزئيًا إلى الدور الذي تلعبه هذه الأنابيب. فهي توفر دعمًا هيكليًا، وتُستخدم في صناعة ملحقات السيارات، وفي تطبيقات حيوية أخرى. تتميز هذه السبائك بخصائص خاصة تُمكّن الأنابيب من أداء وظيفتها بكفاءة.

تطبيقات أنابيب الألومنيوم المبثوقة غير الملحومة

• تخزين الهيدروجين لمركبات الوقود الهيدروجيني

إن حقيقة أن الهيدروجين هو من أخف الغازات في العالم تعني أنه يمكن أن يتسرب بسهولة حتى من خلال أضيق الأماكن. أنبوب ألومنيوم مبثوق بدون لحامات تستخدم كـ أنبوب تخزين غاز الهيدروجين يجب أن يكون هناك سماكة كافية بين القطر الداخلي والخارجي.

هذا السُمك كافٍ لمنع التسربات والكسور. ونتيجةً لذلك، يُحفظ الغاز الخفيف داخل الأنبوب بأمان. أنابيب الألومنيوم الملحومة ذات القطر الكبير تُستخدم لتخزين أكبر قدر ممكن من الهيدروجين. وحتى في هذه الحالة، يتعين على المصنّعين مراعاة حدود قابلية اشتعال الغاز الدنيا والعليا.

سيساعد ذلك على منع وصول الهيدروجين إلى حدوده القصوى. كما أن الألومنيوم المبثوق لا يُسبب شرارات. هذا يمنع تهيج الغاز بعد تجاوز حدوده القصوى. بهذه الطريقة، سيتمكن مستخدم السيارة من التنقل بأمان.

• أنظمة فصل الهواء

يُشكّل اختلاف درجات حرارة الغازات أساس فصلها. تُعرف العملية المُستخدمة بالتقطير التجزيئي. تُسخّن هذه العملية الغازات، ثم تُفصل عند وصولها إلى درجة غليانها.

غاز آخر يُستخرج أثناء عملية الفصل هو الأكسجين. يُعدّ هذا الغاز مهمًا لصناعة الصلب، وهو مطلوب بكميات هائلة. أنابيب ألومنيوم كبيرة القطر بدون درزات يتم استخدامها في العملية لتحقيق أقصى استفادة منها.

الغاز الثالث الذي يتم الحصول عليه من خلال عملية التقطير التجزيئي هو النيتروجين. وهو غاز مهم لوظائف الغازات الخاملة. علاوة على ذلك، فهو يُمثل النسبة الأكبر من الغازات المفصولة. من الغازات الأخرى التي يتم الحصول عليها النيون والزينون والكريبتون، ولكن هذه الغازات توجد بكميات صغيرة.

يُعدّ أنبوب الألومنيوم غير الملحوم مادةً بالغة الأهمية في عملية الفصل. فخصائصه الموصلة حرارياً وكهربائياً تجعله من أكثر المواد ملاءمةً في هذا المجال. تبدأ عملية الفصل بتحويل الهواء إلى سائل.

يمر الهواء المُسال عبر الأنابيب غير الملحومة، ويُكمل الجزء السفلي الدافئ عملية الفصل. تتميز هذه الأنابيب الكبيرة المصنوعة من الألومنيوم بتوزيع جيد للحرارة في جزئها السفلي، مما يُساعد على فصل الأرجون والنيتروجين والأكسجين. بمجرد أن يصل المعدن إلى درجة غليانه، يُترك ليُجمع.

• تخزين الغاز

تلعب أنابيب الألومنيوم المبثوقة غير الملحومة دورًا هامًا في تخزين الغاز. ويُفضل استخدام المعدن المبثوق نظرًا لقدرته المُحسّنة على تحمل الاحتكاك والتآكل. تُصنع أسطوانات الغاز غالبًا من سبيكة الألومنيوم 6061.

بفضل الموصلية الحرارية العالية والكثافة المنخفضة للألمنيوم، يُعدّ مادةً مناسبةً لتخزين الغاز. كما يتميز المعدن بكثافة عالية وقابلية صب ممتازة، مما يُمكّنه من أداء وظيفته بسهولة.

• بناء

يلعب معدن الألمنيوم غير الملحوم دورًا هامًا في قطاع البناء. تُصمَّم الأنابيب خصيصًا وتُثبَّت معًا لتشكيل هياكل متينة وقوية. في المكاتب، يُستخدم معدن الألمنيوم غير الملحوم لتقسيم المبنى.

أنابيب ألومنيوم مرسومة بدون لحامات

لا يقتصر إنتاج أنابيب الألومنيوم غير الملحومة على عملية البثق، إذ يمكن سحبها بشكل أكبر لتصنيع أنابيب غير ملحومة أكثر دقة لأغراض مختلفة. خلال عملية التحويل هذه، تُراعى عدة عوامل، منها تقليل سمك الجدار، وذلك بتقليل القطر الخارجي.

يمكن تكرار عملية السحب عدة مرات لصنع أنابيب رفيعة جدًا بدون لحامات. كما يُحوّل هذا التكرار الأنبوب إلى هيكل مرن قابل للتشكيل، مما يُمكّن المُصنّع من تحويله إلى أي شيء تقريبًا يرغب فيه.

يُستخدم الألمنيوم النهائي بشكل رئيسي في صناعة الطائرات والفضاء. وتتطلب صناعات الطيران وآلات المصانع كميات أكبر من الألمنيوم المسحوب بدون درزات لتصنيع أجزاء طائرات متخصصة وآلات أخرى. علاوة على ذلك، تُمكّن قابلية التشكيل المصنّعين من تلبية احتياجات عملائهم بسهولة، إذ يسهل تشويه الألمنيوم المسحوب وتحويله إلى الشكل المطلوب.