آلیاژ ورق کامپوزیت
یکی از متریال قدرتمندی که در ساخت ساختمان ها به خصوص نمای آپارتمان مورد استفاده قرار می‌گیرد، ورق کامپوزیت است که توسط شرکت پرمیوم باند تولید می شوند.
پرمیوم باند در زمینه تولید ورق های کامپوزیت بیش از 20 سال سابقه دارد. ورق کامپوزیت از لایه های متفاوتی تشکیل می شود و ساختاری ویژه دارد. آلیاژ ورق کامپوزیت معمولا آلومینیوم است. بنا به عبارتی دیگر این ورق قدرتمند از آلومینیوم ساخته می‌شود.
ویژگی‌های ورق کامپوزیت منحصر به فرد بوده و به همین دلیل است که امروزه در ساخت نماهای مختلف ساختمان از این ورق استفاده می‌شود.
ورق کامپوزیت از انواع فلز، پلاستیک، چوب، سرامیک، شیشه و مواد کامپوزیتی بر پایه الیاف ساخته می‌شوند. یکی از پرکاربردترین آنها، ورق کامپوزیت آلومینیوم است که در ساختمان سازی کاربرد بسیاری دارد. در این مقاله قصد داریم تا به بررسی معرفی آلیاژ ورق کامپوزیت بپردازیم و اطلاعاتی را در این خصوص در اختیار شما عزیزان قرار دهیم. بنابراین برای کسب اطلاعات بیشتر تا انتهای این مطلب با ما همراه باشید.
ورق کامپوزیت چیست؟
همان گونه که در بخش مقدمه این مقاله عنوان کرده‌ایم،
ورق کامپوزیت پرمیوم باند متریالی است که در ساخت و ساز آپارتمان‌ها مورد استفاده قرار گرفته و از لایه‌های مختلفی تشکیل می شود. به صورت کلی این ورق کاربردی از لایه های زیر طراحی و ساخته می‌شود:
- لایه پوشش اول
- لایه مرکزی
- لایه پوشش دوم
- لایه چسب
- لایه محافظ ورق کامپوزیت
این لایه ها همگی از متریال و مواد مختلفی ساخته می شوند و ترکیب این لایه ها از مواد مختلف، انواع جدیدی از ورق های کامپوزیت را ایجاد می‌کند که ویژگی های خاصی دارد و می توان آن را در ساختمان سازی مورد استفاده قرار داد. نکته بسیار مهمی که باید بدانید این است که ورق های کامپوزیت بر اساس شاخص هایی مانند نوع متریال و کاربرد به دسته‌ها و انواع مختلفی تقسیم بندی خواهند شد. با توجه به گستردگی مواد اولیه و عناصر متغیر فراوان در ساخت این نوع ورق، تقسیم بندی ها بر اساس عوامل مختلف بوده و در بیشتر موارد از نقاط بسیار مشترکی برخوردار هستند.
معرفی آلیاژ ورق کامپوزیت
پیش از آنکه به معرفی آلیاژ ورق کامپوزیت بپردازیم، بهتر است که در ابتدا خود کلمه کامپوزیت را تعریف کنیم تا شما دید مناسبی نسبت به آلیاژ ورق کامپوزیت پیدا کنید. به صورت کلی کلمه کامپوزیت به معنای مرکب است. در واقع ماده‌ای که از ترکیب یک یا چند عنصر مختلف به وجود می‌آید به اصطلاح کامپوزیت یا ماده مرکب نامیده می‌شود. هر کدام از ماده‌هایی که در ساخت ورق کامپوزیت مورد استفاده قرار می‌گیرند، ویژگی‌های منحصر به فرد و خاص خود را دارند که به هنگام ترکیب آنها، این ویژگی‌ها بسیار متفاوت‌تر خواهند شد. در ساخت رویه کامپوزیت ممکن است از مواد مختلفی مانند الیاف استفاده شود که این الیاف می‌تواند از مواد آلی، معدنی، طبیعی و فلزی به وجود بیاید. در کل آلیاژ ورق کامپوزیت یا همان پوشش فلزی این ورق، می‌تواند بسیار متفاوت باشد که در زیر به آنها اشاره کرده‌ایم:
- فولاد
- آلومینیوم
- فلز روی
- تیتانیوم
یکی از مشهورترین انواع ورق کامپوزیت، ورق کامپوزیت آلومینوم است که به دلیل خواص متعدد خود، امروزه به عنوان یکی از مهم‌ترین متریال برای ساخت نماهای ساختمانی محسوب می‌شود. ورق کامپوزیت آلومینوم به دلیل برخورداری از آلیاژ مختلف و ترکیب خواص متفاوت از کاربردهای بسیار مختلفی بهره مند است. شایان ذکر است، هرچه آلیاژ ورق کامپوزیت (میزان آلومینیوم مورد استفاده در این ورق) خالص‌تر باشد، میزان استحکام آن کمتر خواهد شد اما نرمی و پایداری شیمیایی آن بسیار بیشتر از حد معمول می‌گردد.
نکته بسیار مهمی که باید بدانید این است که آلیاژهای آلومینیوم دارای استحکامی بیشتری نسبت به آلومینیوم خالص می‌باشد اما این استحکام برای مواردی که سازه شما تحت تنش‌های بالا قرار می‌گیرد، به هیچ عنوان کافی نخواهد بود. بنابراین آلیاژ ورق کامپوزیت نیز نیاز به افزایش استحکام بیشتری خواهد داشت و برای افزایش این استحکام، از روش‌های مختلفی استفاده می‌گردد.
ساختار و مزیت ورق کامپوزیت
ورق کامپوزیت، معمولا از آلیاژهای مختلفی ساخته می‌شود و آلیاژ ورق کامپوزیت به دلیل خواصی که دارد، این ورق را بسیار مستحکم و کاربردی کرده است. همان گونه که در فوق اشاره داشته‌ایم ورق کامپوزیت از چند لایه بسیار متفاوت تشکیل می‌شود که هر کدام از این لایه‌ها یک ویژگی به این ورق می‌بخشند. یکی از کاربردی‌ترین و مشهورترین ورقهای کامپوزیت، ورق آلومینیوم کامپوزیت است که در ساخت آن از مواد معدنی و پلی اتیلن استفاده می‌شود. در ساخت این نوع ورق، در بخش هسته خود ورق کامپوزیت قرار دارد و در پوشش لایه اول و پوشش لایه دوم ورق آلومینیوم استفاده می‌شود که خاصیت فوق العاده‌ای در برابر زنگ زدگی و خرابی دارد. نکته بسیار مهمی که باید بدانید، این است که به منظور افزایش کیفیت و مقاومت ورق کامپوزیت، از لایه‌های دیگری هم در تولید ورق کامپوزیت استفاده خواهد شد.
در ورق کامپوزیت ممکن است از آلیاژهای مختلفی استفاده شود و به دلیل همین آلیاژ ورق کامپوزیت، ویژگی‌ها و مزیت‌های این ورق نسبت به سایر نماهای ساختمانی متفاوت خواهد بود. از جمله مزیت‌های بسیار مهم ورق کامپوزیت می‌توان به رنگ بندی نامحدود، ابعاد متنوع و سفارشی، وزن سبک و شکل پذیری بسیار بالا اشاره داشت. با توجه به این مزیت‌ها و ویژگی‌ها امروزه ورق کامپوزیت به یکی از پر کاربردترین نماهای ساختمانی تبدیل شده است. زیرا علاوه بر وزن سبک از زیبایی بالایی نیز برخوردار است.
ویژگی‌های مهم آلیاژ ورق کامپوزیت
آلیاژهای ورق کامپوزیت دارای ویژگی‌های منحصر به فردی هستند. این ویژگی‌ها شامل مقاومت در برابر فشار، سبکی، ویژگی‌های مکانیکی برتر و مقاومت در برابر عوامل زیست‌محیطی می‌شوند.
کاربردهای آلیاژ ورق کامپوزیت
- صنعت هوافضا: آلیاژ ورق کامپوزیت برای ساخت بخش‌های بدنه، بال، فضای داخل کابین و سایر قطعات هواپیما، فضاپیما، ماهواره و راکت استفاده می‌شود. این ماده باعث کاهش وزن، افزایش استحکام، بهبود عملکرد پرواز و کاهش هزینه سوخت می‌شود.
- صنعت خودرو: آلیاژ ورق کامپوزیت برای ساخت بدنه، شاسی، درب، صندلی، تابلو فرمان و سایر قطعات خودرو استفاده می‌شود. این ماده باعث کاهش وزن، افزایش استحکام، بهبود عملکرد رانندگی و کاهش هزینه سوخت می‌شود.
- صنعت نفت و گاز: آلیاژ ورق کامپوزیت برای ساخت لوله‌ها، تجهیزات حفاری، پلاتفرم‌ها، خط لوله‌های زیر دریایی و سایر قطعات نفت و گاز استفاده می‌شود. این ماده باعث افزایش مقاومت در برابر خوردگی، فشار، دما و سایش می‌شود.
نکات بسیار مهم در خصوص مزایای ورق کامپوزیت
- هر یک متر مربع ورق کامپوزیت داری وزن حدودی ۶ تا ۸ کیلو گرم بوده که وزن بسیار ایده‌آلی برای نمای ساختمان به حساب می‌آید.
وزن سبک ورق کامپوزیت باعث می‌شود تا وزن کلی سازه شما نیز کاهش یابد و این موضوع در خصوص ایمنی به هنگام زلزله از اهمیت بسزایی برخوردار است.
- سبک بودن وزن کامپوزیت باعث می‌شود تا حمل و نقل و نصب و اجرای نمای ساختمانی با آن بسیار راحت‌تر از سایر نماهای ساختمانی باشد.
- شکل پذیری بسیار بالای ورق کامپوزیت، باعث می‌شود که طرح‌های پیچیده که توسط دیگر متریال‌ها قابلیت اجرا ندارد با ورق کامپوزیت اجرایی گردد.
- ورق کامپوزیت در ابعاد و اندازه‌های مختلفی تولید می‌شود به صورتی که محدودیت دیگر متریال‌های نمای ساختمان را ندارد.
ورق کامپوزیت خاصیت آکوستیک را به ساختمان شما هدیه می‌دهد به گونه‌ای که از ورود آلودگی صوتی به داخل ساختمان جلوگیری خواهد کرد.
- آب بندی کردن نمای ساختمان با استفاده از ورق کامپوزیت امکان پذیر خواهد بود. این مزیت در بسیاری از نماهای ساختمانی وجود ندارد. با ایجاد شیارهای مخصوص، آب باران و برف به بیرون از نمای ساختمان هدایت خواهد شد.
آلیاژ ورق کامپوزیت به دلیل خواصی که دارد، از طول عمر بسیار بالایی برخوردار بوده و دچار پوسیدگی نخواهد شد.
مزایا و معایب استفاده از آلیاژ ورق کامپوزیت
استفاده از آلیاژهای ورق کامپوزیت مزایای زیادی دارد، اما همچنین با معایبی نیز همراه است. در این بخش، ما به بررسی این مزایا و معایب خواهیم پرداخت.
مزایای آلیاژ ورق کامپوزیت
-
- سبکی: آلیاژ ورق کامپوزیت از ترکیب مواد با وزن کم و استحکام بالا ساخته می‌شود که باعث کاهش بار وزنی بر روی ساختمان یا قطعه مورد نظر می‌شود. این خصوصیت در صنایع هوافضا، خودروسازی و نفت و گاز بسیار مورد توجه است.
- قابلیت شکل‌پذیری: آلیاژ ورق کامپوزیت به دلیل انعطاف‌پذیری بالای مواد تشکیل‌دهنده، قابلیت تغییر شکل به اشکال و طرح‌های مختلف را دارد. این خصوصیت در صنایع طراحی و دکوراسیون، نمای ساختمان و تابلوسازی کاربرد دارد.
- مقاومت در برابر عوامل محیطی: آلیاژ ورق کامپوزیت در برابر رطوبت، خوردگی، دما، سایش، فشار و ضربه مقاومت بالایی دارد. این خصوصیت در صنایع نفت و گاز، هوافضا، پزشکی و ساختمان‌سازی اهمیت زیادی دارد.
- عمر مفید بالا: آلیاژ ورق کامپوزیت به دلیل خواص فوق الذکر، عمر مفید بالاتری نسبت به سایر مصالح دارد. این خصوصیت باعث کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری می‌شود.
معایب آلیاژ ورق کامپوزیت
آلیاژ ورق کامپوزیت معایبی هم دارد که در این بخش به بیان آنها می‌پردازیم
هزینه بالا
تولید
آلیاژ ورق کامپوزیت نسبت به سایر مصالح هزینه بالاتری دارد. این هزینه به عوامل مختلف مانند نوع ماده، روش تولید، ضخامت و رنگ ورق بستگی دارد.
پیدایش تنش‌های حرارتی
آلیاژ ورق کامپوزیت از ترکیب مواد با ضرایب انبساط حرارتی مختلف ساخته می‌شود. این باعث می‌شود که در صورت تغییرات دمای شدید، تنش‌های حرارتی در لایه‌های مختلف ایجاد شود که ممکن است منجر به تغیر شکل یا شکستگی شود.
نقص‌های سطح
آلیاژ ورق کامپوزیت در فرآیند تولید گاه به گاه با نقص‌های سطح مانند حباب، جداسازی لایه‌ها، خش و خط مواجه می‌شود که می‌تواند به کاهش کیفیت و زیبایی ورق منجر شود.
فرآیند تولید آلیاژ ورق کامپوزیت
فرآیند تولید آلیاژ ورق کامپوزیت ممکن است بستگی به نوع مواد اولیه و روش ترکیب آنها داشته باشد. اما به طور کلی، می‌توان چهار مرحله اصلی را در این فرآیند شناسایی کرد.
آماده‌سازی مواد اولیه
در این مرحله، مواد مختلف که قرار است تشکیل دهنده آلیاژ ورق کامپوزیت باشند، به صورت پودر یا ورق به ابعاد و خلوص مورد نظر تهیه می‌شوند. برای مثال، برای تولید آلیاژ ورق کامپوزیت از فولاد و آلومینیوم، پودر یا ورق فولاد و آلومینیوم با درصدهای مشخص در نسبت با هم قاطی می‌شوند.
مقایسه آلیاژ ورق کامپوزیت با آلیاژ آلومینیوم و فولاد
برای مقایسه آلیاژ ورق کامپوزیت با آلیاژ فولاد، باید به تفاوت‌های زیر توجه کنید:
- آلیاژ ورق کامپوزیت از ترکیب مواد با ساختار و خواص مختلف ساخته می‌شود، در حالی که آلیاژ فولاد از تغییر خواص یک ماده (فولاد) با اضافه کردن عنصرهای دیگر به آن ساخته می‌شود.
- آلیاژ ورق کامپوزیت در بین لایه‌های خود حالت هتروژن دارد، یعنی هر لایه خواص خود را حفظ می‌کند. در حالی که آلیاژ فولاد حالت هموژن دارد، یعنی عنصرهای اضافه شده در سطح اتم‌های فولاد توزيع شده و گروه جديدي را تشكيل مي‌دهند.
- آلیاژ ورق کامپوزیت به روش‌های مختلف تولید می‌شود. یک روش رایج استفاده از فرآیند جوشکاري فركشن استير است كه در آن دو ورق از مواد مختلف با يك ابزار دوراني به هم جوش داده مي‌شوند. در حالي كه آلياژ فولاد به روش‌های ذوب و ریخته‌گری تولید می‌شود.
- آلیاژ ورق کامپوزیت معمولا سبک‌تر، قوی‌تر و مقاوم‌تر در برابر خوردگی از آلیاژ فولاد است. برای مثال، در کامپوزیت رزین تقویت‌شده با الیاف کربن، مقدار مدول ویژه، ۵ برابر بیشتر از فولاد و آلیاژ آلومینیوم، و مقدار مقاومت ویژه، ۳ برابر بیشتر از این دو ماده است.
- آلیاژ ورق کامپوزیت در صنایع مختلف کاربرد دارد. برخی از این کاربردها عبارتند از: صنعت هوافضا، صنعت خودرو، صنعت نفت و گاز، صنعت ساختمان، صنعت پزشکی و غیره آلیاژ فولاد نیز در صنایع مختلف کاربرد دارد. برخی از این کاربردها عبارتند از: صنعت هوافضا، صنعت خودرو، صنعت نفت و گاز، صنعت ساختمان، صنعت الکترونیک، صنعت مغناطیس و غیره.
کاربرد ورق کامپوزیت
ورقهای کامپوزیت در ساخت ساختمان‌ها و همچنین مواردی دیگر، کاربرد بسیاری دارند که در زیر به برخی از مهم‌ترین کاربردهای ورق کامپوزیت اشاره کرده‌ایم:
- استفاده از آن در نماهای خارجی ساختمان
- بهره گیری از ورق کامپوزیت در دکوراسیون‌های داخلی و بیرونی مراکز اداری و تجاری
- دکوراسیون‌های داخلی جهت سقف و دیوارها
- استفاده در تابلوهای سردر فروشگاه ها و مراکز تجاری و اداری
- استفاده در دیواره‌ها و تابلوهای نمایشگاه‌های ماشین
- استفاده در پمپ بنزین ها و جایگاه‌های سوخت
- استفاده در بیمارستان ها، آتش نشانی ها و مراکز عمومی
- استفاده در فرودگاه ها
سخن پایانی
در این مقاله سعی شد تا به بررسی معرفی آلیاژ ورق کامپوزیت و همچنین کاربردهای بسیار این ورق بپردازیم و اطلاعاتی را در اختیار شما عزیزان قرار دهیم. به صورت کلی ورقهای کامپوزیت به دلیل ویژگی‌ها از جمله وزن کمی که دارند، در ساخت نمای ساختمانی مورد استفاده قرار خواهند گرفت و مزیت‌هایی را برای سازه شما به ارمغان می‌آورند. شما عزیزان می‌توانید برای کسب اطلاعات بیشتر در خصوص ورقهای کامپوزیت به وب سایت ما مراجعه کرده و با کارشناسان در این خصوص مشورت نمایید.
سوالات متداول
- ضخامت چسب مورد استفاده در ورق کامپوزیت باید به چه میزانی باشد؟
چسب مورد استفاده در کامپوزیت حداقل بین ۵۰ تا ۷۰ میکرون ضخامت داشته باشد.
- چرا نمای کامپوزیتی در هنگام زلزله، مناسب عمل می‌کند؟
به دلیل وزن کمی که دارند و همچنین این ورق ها به صورت ثابت به نمای ساختمان متصل نمی‌شوند ، هنگام وقوع زلزله ورق ها در جای خود حرکت کرده و امکان فرو ریختن آن به حداقل می‌رسد.
- آیا می‌توان پانل‌های کامپوزیت را تعویض کرد؟
می توان بدون خرابی کل نما تنها پانل آسیب دیده را عوض کرده و یک پانل نو جایگزین آن کرد.
- آلیاژ ورق کامپوزیت چیست؟ آلیاژ ورق کامپوزیت نوعی فلز است که از ترکیب دو یا چند عنصر مختلف به دست می‌آید. این فلزات معمولاً خواص مطلوبی را به ورق کامپوزیت می‌دهند، مانند استحکام، سختی، سبکی، مقاومت در برابر خوردگی و آب و هوا، رنگ‌پذیری و غیره. آلیاژ اکثر ورق های کامپوزیت ۳۰۰۳ یا ۵۰۰۵ می باشد.
- چه نوع آلیاژهایی برای ورق کامپوزیت استفاده می‌شود؟ برای تولید ورق کامپوزیت، آلیاژهای مختلفی از آلومینیوم استفاده می‌شود. برخی از آلیاژهای رایج عبارتند از:
آلیاژ ۳۰۰۳: این آلیاژ شامل حدود ۱٫۲ درصد منگنز است و خواص خمش پذیری، جوش پذیری و قابل فرم دادن خوبی دارد. این آلیاژ برای تولید ورق کامپوزیت با ضخامت پوسته ۰٫۱ تا ۰٫۴ میلیمتر مناسب است
آلیاژ ۵۰۰۵: این آلیاژ شامل حدود ۰٫۸ درصد منیزیم است و خواص رنگ‌پذیری، مقاومت در برابر خوردگی و آب و هوا و سختی متوسطی دارد. این آلیاژ برای تولید ورق کامپوزیت با ضخامت پوسته ۰٫۵ تا ۱٫۵ میلیمتر مناسب است.
آلیاژ ۱۱۰۰: این آلیاژ شامل حدود ۹۹ درصد آلومینیوم خالص است و خواص قابل فرم دادن، جوش پذیری و رنگ‌پذیری عالی دارد. این آلیاژ برای تولید ورق کامپوزیت با ضخامت پوسته کمتر از ۰٫۱ میلیمتر مناسب است.
- استفاده از ورق کامپوزیت چه مزایایی دارد؟
ورق کامپوزیت دارای مزایای زیر است:
سبکی: ورق کامپوزیت به دلیل داشتن لایه‌های نازک از فلزات سبک وزن، وزن کمتری نسبت به ورقهای فلزی سنتی دارد. این خاصیت باعث می‌شود که ورق کامپوزیت برای استفاده در صنایع هواپیما، خودرو، ساختمان و غیره مناسب باشد.
مقاومت: ورق کامپوزیت به دلیل داشتن لایه‌های محکم از فلزات مقاوم، مقاومت بالایی در برابر تنش، خمش، ضربه و سایش دارد. این خاصیت باعث می‌شود که ورق کامپوزیت برای استفاده در محافظ‌های بدنه، نشان‌های تبلیغاتی، صفحات نمایشگر و… به کار رود.
