ساخت ورق ساندویچی از طریق بازیافت براده آلومینیومی

ساخت ورق ساندویچی از طریق بازیافت براده آلومینیومی

آلومینیوم فراوان ترین فلز موجود در پوسته زمین و پرکاربردترین ماده پس از فولاد است. در عین حال، تولید آلومینیوم بسیار پرانرژی است به طوریکه برای تولید هر تن آلومینیوم به ۲۰۰ گیگاژول انرژی نیاز است. این مقدار انرژی تقریبأ ۱۰ برابر بیشتر از مقدار انرژی مورد نیاز برای تولید فولاد است. بنابراین بازیافت آلومینیوم اهمیت ویژه ای پیدا می کند.

یکی از موارد بازیافت، ذوب برادههای حاصل از ماشینکاری قطعات آلومنیومی است. در این روش، به دلیل سطح نسبی زیاد براده ها، آلودگی ناشی از اکسیدها، روغن ماشین کاری و غیره، به طور متوسط ۲۰ درصد از ماده در هنگام ذوب مجدد از بین می رود. به خصوص در مورد ضایعات ریز این مقدار می تواند به ۵۰ درصد نیز برسد. در کنار این حجم از هدر رفت ماده، هزینه های مربوط به کار، انرژی و حفاظت از محیط زیست نیز باعث افزایش هزینه های کلی فرآیندهای بازیافت ذوبی می شود. بنابراین روش نوآورانه و اقتصادی برای بازیافت براده به منظور کاهش هزینه، استفاده از روش بازیافت مستقیم (بازیافت حالت جامد) می باشد. در این راستا تلاش های زیادی با تکیه بر روش های تغییر شکل پلاستیک شدید SPD مانند اکستروژن گرم، اکستروژن تجمعی، ECAP۲ و”HPT انجام شده است.

ساخت ورق ساندویچی

مقدمه ساخت ورق ساندویچی از طریق بازیافت براده آلومینیومی

در مورد تمام این فرآیندها، لازم است ابتدا یک بیلت از جنس براده از طریق فشرده سازی سرد تهیه شود. کازمن و همکاران تاثیر اندازه براده و مقدار نیروی فشار در فشرده سازی سرد براده های آلومینیوم را بررسی کردند.| نتایج آنها نشان می دهد هر چه اندازه براده ها کوچک تر باشد، چگالی نسبی بیلت بیشتر شده و در نتیجه نمونه به دست آمده از کیفیت بالاتری برخوردار است. للا و همکاران (۵) تاثیر پارامترهای فرآیند اکستروژن گرم در بازیافت براده آلومینیوم در حالت جامد نظیر دمای فرآیند اکستروژن داغ و میزان فشار پرس سرد را بر خواص مواد به دست آمده بررسی کردند. مشخص شد که هر چه دمای فرآیند بیشتر باشد نمونه به دست آمده از استحکام بالایی برخوردار است و نیروی پرس تاثیری بر خواص بیلت بدست آمده ندارد.

یوسف و همکاران با بررسی ریزساختار نمونه های بدست آمده، تاثیر میزان دما بر اندازه دانه و استحکام ماده در روش HPF را بررسی کرده و به این نتیجه رسیدند که هر چه دمای فرآیند بالاتر باشد استحکام نهایی ماده بیشتر خواهد بود. ژائو و همکاران تولید کامپوزیت زمینه فلزی از طریق اکستروژن تجمعی را مورد بررسی قرار دادند. نتایج آنها نشان میدهد با افزایش تعداد پاس ها دانه ها ریزتر شده و در نتیجه استحکام آن افزایش می یابد. تائو و همکاران تاثیر دو فرآیند ECAP و اکستروژن را بر روی نمونه ریخته گری شده و نمونه از جنس براده Mg بررسی کردند و به این نتیجه رسیدند که ماده به دست آمده از بازیافت براده، استحکام بهتری نسبت به نمونه ریختگی دارد. این تحقیقات نمونه هایی از تلاش محققان برای بهبود فرآیند بازیافت حالت جامد براده را نشان میدهند.