ورق کامپوزیت استیل

ورق کامپوزیت استیل (Stainless Steel Cladding Panels) که از لایه‌های ورق استنلس استیل(ورق استیل 310 ،304 و …) و فلزات دیگر تشکیل می‌شود، یکی از محصولات کاربردی استیل است که در طیف گسترده‌ای از کاربردها می‌توان از آن استفاده کرد. ورق کامپوزیت استیل که به آن ورق ساندویچی هم گفته می‌شود به دلیل ویژگی‌های بسیار خوب مانند مقاومت به خوردگی، وزن کمتر نسبت به ورق‌ استیل یکپارچه و استحکام بالا می‌تواند گزینه‌ای مناسب برای استفاده در صنعت باشد. در این مقاله از استیل صدرا قصد داریم به بررسی ورق کامپوزیت استیل بپردازیم و تفاوت آن را با ورق روکش شده استیل نیز بیان کنیم.

 

ورق کامپوزیت استیل چیست؟

مکانیزم تولید ورق کامپوزیت استیل ایجاد اتصال قوی و دائم (Cladding) میان دو یا چند آلیاژ است که به صورت متالورژیکی به هم متصل شده‌اند. طیف گسترده‌ای از آلیاژها را می‌توان به این روش به یکدیگر متصل کرد و خواص متفاوتی را از محصولات تولید شده به دست آورد. به عنوان مثال، ورق کامپوزیت استیل با روکش مسی، برای کاربردهای الکتریکی و حرارتی با استحکام بالا بسیار مناسب است. نمونه دیگر که کاربرد بسیار زیادی در ساخت وسایل آشپزخانه دارد، اتصال دو لایه ورق استیل به دو طرف یک صفحه آلومینیمی است. این روش برای تولید ورق‌هایی با وزن کمتر نسبت به ورق استیل و برخی از ویژگی‌های استیل است. ورق کامپوزیت استیل به دلیل وجود لایه‌ای از فولاد ضد زنگ، مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی دارد. از این نوع ورق، به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد آن، در صنایع مختلف استفاده می‌شود. از ساخت وسایل آشپزخانه و کاربردهای دکوراتیو گرفته تا استفاده در صنایع نفت، رد پایی از حضور ورق کامپوزیت استیل مشاهده می‌شود.

 

تولید ورق کامپوزیت به چه روش هایی انجام می شود

برای تولید ورق کامپوزیت استیل، در ابتدا ورق استنلس استیل و ورق از آلیاژ فلزی دیگر را در ضخامت‌های مورد نیاز تهیه می‌کنند. برای تولید ورق استیل باید از فرآیند نورد استفاده کرد. به دلیل حساسیت فرآیند نورد، قطعات مورد استفاده باید ناخالصی و اکسیژن بسیار کمی داشته باشند به همین دلیل برای تولید آن‌ها از کوره‌ VOD استفاده می‌شود. پس از آن قطعات تولید شده نورد می‌شوند و ورق مورد نظر تولید می‌شود.

 

در ادامه‌ی فرآیند تولید ورق کامپوزیت استیل، ورق‌های تولید شده باید تحت فرآیندهای نورد گرم قرار بگیرند و به ضخامت مورد نظر برسند. پس از انجام فرآیند نورد گرم، سطح ورق‌های تولید شده، دارای اکسید خواهد بود و این امر سبب می‌شوند پیوند بین ورق‌ها به درستی انجام نشود. به همین دلیل یک فرآیند شستشوی سطحی برای اکسید زدایی سطحی بر روی ورق‌های تولید شده انجام می‌شود.

 

در آخر و به منظور دستیابی به شرایط لازم جهت نورد گرم، ورق‌ استیل و ورق آلیاژ میانی را تا دمای بالا حرارت می‌دهند. پس از آن ورق استیل را بر روی آلیاژ قرار داده و فرآیند نورد گرم را بر روی آن انجام می‌دهند. با اعمال فشار در دمای بالا، بین آلیاژ میانی و ورق استیل، پیوندی برقرار می‌شود که استحکام بالایی دارد. بالا بودن استحکام پیوند برقرار شده سبب می‌شود که ورق استیل به آلیاژ مورد نظر متصل شود و به راحتی جدا نمی‌شود.

 

موارد کاربرد ورق کامپوزیت چیست

کاربرد ورق کامپوزیت استیل را می‌توان در صنایع متفاوتی مشاهده کرد. از این نوع ورق در صنایع نفت و گاز، کشتی سازی، صنایع غذایی، کاربردهای سازه‌ای و تزئینی، صنایع اتمی، ساخت لوازم پخت و پز، خودروسازی، کاتالیزور اگزوز، هوافضا و صنایع پزشکی استفاده می‌شود. در ادامه به بررسی برخی از نمونه‌های کاربرد ورق کامپوزیت استیل می‌پردازیم.

 

صنایع خودروسازی: ورق کامپوزیت استیل (آلومینیوم و استیل) در صنعت خودروسازی کاربرد فراوانی دارد. آلومینیوم به دلیل عدم مقاومت در برابر خوردگی شیاری و همچنین سخت بودن جوشکاری آن گاهی به صورت کامپوزیت استفاده می‌شود. این ورق با استنلس استیل پوشش داده شده و قابلیت‌های بالایی پیدا می‌کند. ورق کامپوزیت استیل تولید شده، مقاومت به خوردگی و جوش پذیری خوبی دارد و می‌تواند جایگزین ورق آلومینیومی شود.

 

سیستم خنک کننده روغن: از ورق کامپوزیت استیل در ساخت سیستم خنک‌کننده روغن در وسایل نقلیه استفاده می‌شود. این ورق از ترکیب دو آلیاژ مس و استنلس استیل تهیه می شود. به همین دلیل استحکام و مقاومت به خوردگی خوب در کنار سرعت انتقال حرارت بالا را برای این کاربرد فرآهم می‌کند.

 

ساخت قابلمه: از ورق استیل کامپوزریت در ساخت قابلمه‌ها نیز استفاده می‌شود. این ورق‌ها شامل ورق آلومینیمی است که دو طرف آن با استنلس استیل ساندویچ شده است. بدیهی است ورق کامپوزیت استیل مورد استفاده در این کاربرد، وزن بسیار کمتری نسبت به ورق استیل یکپارچه با همان ضخامت را دارد. در این نوع از ورق کامپوزیت استیل، ویژگی‌هایی مانند مقاومت به خوردگی و قابلیت تمیز شدن ورق استیل و وزن کم و هدایت حرارتی خوب آلومینیوم به چشم می‌خورد. البته فرایند کشش عمیق ورق استیل کامپوزیت پیچیدگی‌های خاص خود را دارد که موضوعی حل شده است.

 

ساخت اتوها: یکی دیگر از کاربرد ورق کامپوزیت استیل، ساخت کفی اتوها می‌باشد. این قطعه از یک لایه استیل و یک لایه آلومینیوم ساخته شده است. آلومینیوم می‌تواند به خوبی حرارت را منتقل کند. استیل نیز به عنوان پوششی مقاوم در برابر خط و خش، درخشان و زیبا ایفای نقش می‌کند.

 

تفاوت ورق کامپوزیت استیل با روکش استیل

همانطور که گفته شد، ورق کامپوزیت استیل از اتصال دو آلیاژ مختلف به روش متالورژیکی تولید می‌شود. این پیوند یک پیوند بسیار قوی و دائمی است که سبب می‌شود آلیاژها به صورت یکپارچه به یکدیگر متصل شوند. اما در برخی از ورق‌هایی که روکش استیل شده‌اند، برای چسباندن ورق استیل بر روی آلیاژ مورد نظر، از چسب استفاده می‌شود. این امر سبب می‌شود که رطوبت در درز بین روکش و آلیاژ نفوذ کرده و سبب خوردگی گالوانیکی می‌شود. نقطه ضعف اصلی ورق‌های روکش شده احتمال بالای خوردگی گالوانیک است که در ورق استیل کامپوزیت روی نمی‌دهد.

کاربرد ورق کامپوزیت استیلکاربرد گسترده ورق استیل کامپوزیت در نمای داخلی و خارجی

عوامل بسیار زیادی در قیمت ورق کامپوزیت استیل نقش دارند. نوع آلیاژ مورد استفاده در ساخت، ضخامت، برند تولید کننده و … از جمله عوامل تاثیرگذار بر قیمت ورق کامپوزیت استیل هستند. بدیهی است که قیمت ورق استیل کامپوزیت بالاتر از نمونه های مشابه خواهد بود ولی در مقابل ویژگی‌های چشمگیری که این فناوری در اختیار قرار می‌دهد ارزنده است. شاید کاهش وزن و افزایش رسانایی حرارتی و الکتریکی از مهمترین مزیت‌های ورق کامپوزیت باشد. ولی در مواردی ترکیب دو نوع فلز می‌تواند صرفه اقتصادی هم ایجاد کند.

 

سخن آخر

ورق کامپوزیت استیل را می‌توان محصولی کاربردی با ویژگی‌های خاص دانست. این ورق‌ها معمولا از اتصال دو یا چند آلیاژ به یکدیگر تولید می‌شوند که محصول نهایی ویژگی‌های هر دو آلیاژ را دارد. برای تولید ورق کامپوزیت استیل، از فرآیند نورد گرم استفاده می‌شود که سبب ایجاد یک پیوند قوی و دائمی میان ورق‌های مورد استفاده، می‌شود. با توجه به اینکه می‌توان طیف وسیعی از آلیاژها را با یکدیگر متصل کرد، ورق کامپوزیت استیل می‌تواند در طیف گسترده‌ای از صنایع مورد استفاده قرار گیرد.