Nhôm tấm và các phương pháp gia công, ứng dụng của nhôm tấm

 Nhôm tấm là một vật liệu rất phổ biến trong các ngành công nghiệp cũng như các lĩnh vực, ngành nghề khác. Tuy nhiên, để tạo ra các vật dụng, sản phẩm đáp ứng cho những nhu cầu của khách hàng, nhôm phải trải qua nhiều giai đoạn gia công nhôm tấm bằng nhiều phương pháp.

Hiện nay nhu cầu gia công nhôm tấm ngày một tăng cao. Vì vậy, để tìm được một đơn vị cung cấp nhôm tấm uy tín trên thị trường không hề khó khăn.

NHÔM TẤM VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG NHÔM TẤM

Nhôm tấm

Nhôm dễ dát mỏng, nhẹ, và dẫn điện tốt, nên nhôm được dùng làm dây dẫn điện vì dây dẫn cần phải nhẹ để có thể giăng, kéo đi xa.

Nhôm tấm có độ bền với thời tiết cao do lớp màng chống oxy hóa nên nhôm không bị oxy hóa trực tiếp, tính chất này thích hợp cho việc ứng dụng làm cửa, cửa sổ phải hứng chịu nắng mưa nhiều.

Nhôm còn rất nhẹ, do đó nhôm là một giải pháp tốt trong nhiều lĩnh vực như làm: vỏ máy bay, vỏ tàu vũ trụ, vỏ điện thoại… nhưng thường dưới dạng hợp kim nhôm vì nhôm nguyên chất không đáp ứng được về độ cứng. Để chế tạo các sản phẩm, bộ phận yêu cầu độ chi tiết cần áp dụng các phương pháp gia công cơ khí chính xác.

Không chỉ vậy, nhôm dễ phản ứng với oxy nên được sử dụng trong pháo hoa. Ngoài ra với nhiệt độ đủ cao thì nhôm sẽ phản ứng với oxy tạo thành phản ứng nhiệt nhôm nổi tiếng dùng để nung chảy kim loại, điển hình là ứng dụng để hàn đường ray xe lửa.

Các phương pháp gia công nhôm tấm cnc

Cắt laser nhôm tấm: là quá trình xử lý nhiệt trong đó tia Laser được dùng làm nóng chảy vật liệu. Tạo ra các thành phẩm theo yêu cầu. Sử dụng phương pháp cắt laser trên nhôm tấm sẽ đem lại vết cắt đẹp, mịn, cắt được những chi tiết khó, nhỏ… Tăng năng suất cao và nhanh chóng hơn trong quá trình gia công.

Bào rãnh V trên nhôm tấm: là công đoạn tạo rãnh cho bề mặt kim loại rất quan trọng, trước khi chuyển qua giai đoạn chấn bẻ. Quá trình bào rãnh V gia công bằng máy bào rãnh V CNC là quá trình tạo rãnh trên bề mặt kim loại được lập trình sẵn trên màn hình máy tính điều khiển.

Gia công dập nhôm tấm: Đây là phương pháp gia công kim loại dùng lực tác động để làm biến dạng các loại phôi theo những yêu cầu khác nhau của khách hàng dựa trên các bộ khuôn có sẵn trên bàn máy. Tạo ra những sản phẩm không những có được sự đồng đều mà còn đồng nhất, chính xác.

Gia công chấn bẻ: Là công đoạn rất quan trọng trong gia công cơ khí, chế tạo, gia công sản phẩm từ nhôm tấm. Nhờ lực mạnh từ máy chấn các phôi kim loại được bẻ góc, định hình theo đúng kích thước, cấu tạo – việc mà những loại công cụ thông thường khó thực hiện được.

CÓ PHẢI NHÔM KHÔNG BỊ GỈ?

Nhiều người cho rằng nhôm khó bị gỉ, thực ra so với sắt thì nhôm dễ bị gỉ hơn. Có điều khác là khi nhôm bị gỉ, bề mặt nhôm không bị rỗ, sần sùi như sắt mà tạo thành một bề mặt trơn láng.

Bản chất của lớp gỉ trên bề mặt kim loại chính là lớp oxyt kim loại do tác dụng của hơi ẩm kết hợp với oxy với kim loại tạo ra. Tác dụng của không khí ẩm với kim loại cũng giống loại muỗi hút máu người. Khi sắt bị gỉ sẽ tạo nên một lớp oxyt sắt xốp, oxy có thể lọt qua lớp sắt oxyt và gây rỉ tiếp tục. Nhôm thì không giống như vậy. Khi nhôm tác dụng với oxy sẽ tạo thành một lốp nhôm oxyt (Al203). Lớp nhôm oxytnày bám rất chắc vào bề mặt nhôm nên ngăn không cho oxy tác dụng trực tiếp với nhôm giống như tấm màn chống muỗi không cho muỗi bám vào da để hút máu ngưòi.

Lớp màng oxyt này rất sợ axit và cả kiềm, vì vậy đồ dùng bằng nhôm chỉ thích hợp cho việc nấu cơm, đun nước mà không thích hợp để đựng các chất dễ sinh axit hoặc kiềm.

Thường có nhiều người không thích đồ dùng bằng nhôm mất vết bóng nên lấy cỏ, rơm, hoặc cát đánh cho bóng. Dùng cát để đánh bóng có thể đánh sạch hết lớp oxyt nhôm bảo vệ bề mặt nhôm do ma sát. Còn dùng cây cỏ có thể làm thoát ra những chất có tính kiềm như kali cacbonat có thể có phản ứng hóa học hòa tan lớp oxyt nhôm. Vì vậy các biện pháp đánh sạch bề mặt đồ dùng bằng nhôm như trên là không khoa học. Khi bạn dùng cách đánh bóng bề mặt nhôm, ngay lập tức bạn có thể có một bề mặt sáng bóng, nhưng không lâu sau, trên bề mặt nhôm lại xuất hiện một lớp nhôm oxyt bảo vệ. Nếu bạn lại tiếp tục đánh bóng, nhôm lại tiếp tục bị oxyt hóa và lại tiếp tục bị phủ một bề mặt mờ xám, mò đục. Sau mỗi lần đánh bóng, bề mặt nhôm lại mòn đi một ít và cứ thế thòi hạn sử dụng có thể giảm đi.

Lớp nhôm oxyt trên bề mặt rất mỏng, chỉ vào khoảng 0,0001mm hoặc dày hơn một chút. Trong công nghiệp, để tăng cưòng độ bền của các đồ dùng bằng nhôm người ta thường xử lý bề mặt nhôm bằng dung dịch natri sunfat 20% và dung dịch axit nitric 10% để tăng độ dày lớp oxyt nhôm. Chính vì vậy mà trên đồ dùng bằng nhôm mới thưòng có màu trắng xám đục hoặc màu vàng.

CHẾ TẠO THÀNH CÔNG NHÔM HỢP KIM CÓ ĐỘ BỀN NHƯ THÉP

Khi sử dụng một kỹ thuật để thiết kế các cấu trúc theo tỉ lệ nano, các nhà nghiên cứu đã tạo ra một hợp kim nhôm vừa có độ bền như thép vừa có độ dẻo để kéo dãn và không bị đứt gãy khi bị nén. Theo nhóm nghiên cứu, điều quan trọng là kỹ thuật trên có thể áp dụng với nhiều loại kim loại khác nhau và họ cũng dự định sẽ thử gia tăng độ bền cho magie – một kim loại nhẹ hơn nhôm nhưng có thể được dùng để chế tạo các loại áo giáp với độ bền, dẻo và nhẹ cho binh lính.

Thực hiện dự án chế tạo hợp kim nhôm siêu bền gồm có tiến sĩ Yuntian Zhu, giáo sư khoa học vật liệu đại học Bắc Carolina cùng các cộng sự đến từ đại học Sydney (Úc), đại học California Davis và đại học kỹ thuật hàng không Ufa (Nga). Ông cho biết, nhôm hợp kim có các yếu tố cấu trúc rất độc đáo. Khi được kết hợp để tạo thành dạng cấu trúc phân tầng theo các tỉ lệ nano, nhôm hợp kim trở nên rất bền và dễ uốn.

Nhôm hợp kim cũng bao gồm các khối kết cấu rất nhỏ được gọi là các “thớ”. Chúng nhỏ hơn sợi tóc người hàng ngàn lần, mỗi thớ là một tinh thể có kích thước bé hơn 100nm. Giáo sư Zhu cho biết: thớ càng nhỏ thì kim loại càng bền, bên cạnh các tinh thể hoàn hảo hay các thớ hoàn hảo thì chúng cũng tồn tại rất nhiều dạng khiếm khuyết. Các tinh thể nano bị khiếm khuyết sẽ bền hơn các tinh thể toàn diện.

 

Hiện tại, giáo sư Zhu dự định sẽ liên kết với Cơ quan phòng thủ quốc gia Hoa Kì nhằm đưa magiê hợp kim vào sử dụng trong các loại áo giáp để tăng độ bền và giảm bớt trọng lượng. Ông cho biết, không chỉ áo giáp, kỹ thuật gia cố kim loại trên có thể được áp dụng trên nhiều lĩnh vực khác như chế tạo xe hơi tiết kiệm nhiên liệu và nâng cao tính an toàn cho máy bay.

PHÂN BIỆT NHÔM TẤM VÀ NHÔM ALU

Sản phẩm nhôm rất đa dạng và ứng dụng nhiều trong ngành công nghiệp nhưng không phải ai cũng có thể phân biệt được các loại ứng dụng của nhôm. Nhôm tấm và nhôm alu có là một không? cách để phân biệt hai sản phẩm này thế nào?

Nhôm alu thực chất là tấm nhựa, có tráng 2 lớp nhôm thật mỏng ở 2 mặt, còn nhôm tấm là nguyên chất bằng nhôm. Chính vì có lớp nhựa giữa nên nhôm aluminium giải nhiệt không tốt hay có thể nói là không thể tản nhiệt. Trong khi đó, nhôm tấm được là nhôm nguyên chất nên nó tản nhiệt rất tốt.

Cũng vì có lớp nhựa ở giữa nên nhôm alu lại là vật liệu cách điện tốt hơn nhôm tấm. Hơn nữa, nhôm alu rất dễ uốn, lại nhẹ , độ thẩm mỹ cao và có độ bền rất cao, nó có thể chịu được nhiều môi trường khắc nghiệt. Chính vì vậy mà người ta lựa chọn nhôm aluminium thay vì nhôm tấm cho những công trình ngoài trời.

TÌM HIỂU HỢP KIM CỦA NHÔM

Hợp kim nhôm là hợp kim của nhôm với các nguyên tố khác (như: đồng, thiếc, mangan, silic, magiê)

Tính chất của nhôm hợp kim

– Khối lượng riêng nhỏ (~2,7g/cm³) nên nhôm và hợp kim nhôm chỉ nặng bằng 1/3 thép, đó là tính chất đặc biệt được chú trọng khi các thiết bị cần chế tạo phải chú trọng đến trọng lượng (trong ngành hàng không, vận tải…).

– Tính chống ăn mòn trong khí quyển: Do đặc tính ôxy hoá của nó đã biến lớp bề mặt của nhôm thành ôxít nhôm (Al2O3) rất xít chặt và chống ăn mòn cao trong khí quyển, do đó chúng có thể dùng trong đa ngành mà không cần sơn bảo vệ. Để tăng tính chống ăn mòn, người ta đã làm cho lớp ô xít nhôm bảo vệ dày thêm bằng cách anot hoá.

– Tính dẫn điện: Tính dẫn điện của nhôm bằng 2/3 của đồng (kim loại), nhưng do nhôm nhẹ hơn nên chúng được sử dụng nhiều hơn bởi nếu cùng truyền một dòng điện thì dây nhôm nhẹ hơn bằng 1/2; ít bị nung nóng hơn…

– Tính dẻo: Rất dẻo, nên rất thuận lợi cho việc kéo thành dây, tấm, lá, băng, màng, ép chảy thành các thanh có biên dạng đặc biệt (dùng cho khung cửa, các loại tản nhiệt…rất thuận tiện khi sản xuất).

– Nhiệt độ nóng chảy: Tương đối thấp nên thuận tiện cho việc nấu chảy khi đúc, nhưng cũng làm nhôm và hợp kim nhôm không sử dụng được ở nhiệt độ cao hơn 300-400 độ C.

Độ bền, độ cứng: Thấp.

NGUỒN GỐC VÀ TÍNH CHẤT CỦA NHÔM

Nhôm là gì?

Nhôm là kim loại màu trắng bạc, mềm, nhẹ, độ phản chiếu cao, có tính dẫn nhiệt và dẫn điện cao, không độc, chống mài mòn. Nhôm là kim loại có nhiều thành phần nhất, chiếm 1/12 trong vỏ trái đất. Tuy nhiên, ta không tìm thấy nhôm tinh khiết trong tự nhiên, chỉ có thể tìm thấy nhôm kết hợp với oxygen và những nguyên tố khác. Trong đời sống nhôm thường được gọi là hợp kim nhôm.

Trong số các kim loại, nhôm vượt trội về thuộc tính cũng như hình thức và nhờ vào kỹ thuật sản xuất làm cho nhôm có giá cả cạnh tranh. Nhôm được sử dụng ngày càng nhiều trong nhiều ngành, những thị trường lớn như ngành công nghiệp ô tô bắt đầu nhận ra đặc tính không thể so sánh được của nhôm.

Tìm nhôm ở đâu và như thế nào?

Quặng Bauxite là nguồn nhôm chủ yếu.

Sau khi lọc, làm mát và kết tủa, hỗn hợp nhôm được lọc một lần nữa trước khi được nung thành bột. Sau đó là quá trình lọc , nung và nấu thành thỏi nhôm nguyên chất .

 

Hợp kim

Trong lò nấu hợp kim, nhôm thỏi được nấu chảy và trộn với kim loại khác như magnesium, silica, đồng… để tạo thành hợp kim nhôm được sử dụng rộng rãi. Thành phần vật lý của hợp kim nhôm này được quyết định bởi các kim loại bên trong nó. Chẳng hạn:

Hợp kim nhôm + Manganese chống mài mòn cao

– hợp kim nhôm + Magnesium có tính hàn tốt

– hợp kim nhôm + Đồng có tính gia công cao

– hợp kim nhôm + Kẽm có độ bền cao

Tính chất của nhôm

Khối lượng riêng nhỏ (~2,7g/cm³) nên nhôm và hợp kim nhôm chỉ nặng bằng 1/3 thép, đó là tính chất đặc biệt được chú trọng khi các thiết bị cần chế tạo phải chú trọng đến trọng lượng (trong ngành hàng không, vận tải…).

Tính chống ăn mòn trong khí quyển: Do đặc tính ôxy hoá của nó đã biến lớp bề mặt của nhôm thành ôxít nhôm (Al2O3) rất xít chặt và chống ăn mòn cao trong khí quyển, do đó chúng có thể dùng trong đa ngành mà không cần sơn bảo vệ. Để tăng tính chống ăn mòn, người ta đã làm cho lớp ô xít nhôm bảo vệ dày thêm bằng cách anot hoá.

Tính dẫn điện: Tính dẫn điện của nhôm bằng 2/3 của đồng (kim loại), nhưng do nhôm nhẹ hơn nên chúng được sử dụng nhiều hơn bởi nếu cùng truyền một dòng điện thì dây nhôm nhẹ hơn bằng 1/2; ít bị nung nóng hơn…

Tính dẻo: Rất dẻo, nên rất thuận lợi cho việc kéo thành dây, tấm, lá, băng, màng, ép chảy thành các thanh có biên dạng đặc biệt (dùng cho khung cửa, các loại tản nhiệt…rất thuận tiện khi sản xuất).

Nhiệt độ nóng chảy: Tương đối thấp nên thuận tiện cho việc nấu chảy khi đúc, nhưng cũng làm nhôm và hợp kim nhôm không sử dụng được ở nhiệt độ cao hơn 300-400 độ C.

Độ bền, độ cứng: Thấp.

Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments