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.

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.

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.

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.

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.