News

تاریخچه کشف آلومینیوم

آلومینیوم بوسیله “هانس کریستین ارستد” شیمیدان و فیزیکدان دانمارکی بدست آمد.
در روم و یونان باستان این فلز را بعنوان ثابت کننده رنگ در رنگرزی و نیز به عنوان بند آورنده خون در زخم ها به کار می بردند و هنوز هم به عنوان داروی بند آورنده خون مورد استفاده قرار می گیرد. در سال ۱۷۶۱، “گویتون دموروو” پیشنهاد کرد تا alum را آلومین (alumin) بنامند.

پیدایش و منابع

اگر چه آلومینیوم ، سومین عنصر فراوان در پوسته زمین است(۱۸%)، این عنصر در حالت آزاد خود بسیار نادر است و زمانی یک فلز گرانبها و ارزشمندتر از طلا به حساب می آمد. بنابراین به عنوان فلزی صنعتی اخیرا مورد توجه قرار گرفته و در مقیاس تجاری تنها بیش از ۱۰۰ سال است که مورد استفاده دارد. در ابتدا که این فلز کشف شد، جدا کردن آن از سنگ ها بسیار مشکل بود و چون آلومینیوم موجود در طبیعت به صورت ترکیب می باشد، مشکل ترین فلز از نظر تهیه به شمار می آمد.

معرفی

آلومینیوم ، عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی دارای علامت Al و عدد اتمی ۱۳ می‌باشد. آلومینیوم که عنصری نقره‌ای و انعطاف‌پذیر است، عمدتأ به صورت سنگ معدن بوکسیت یافت می‌شود و از نظر مقاومتی که در برابر اکسیداسیون دارد، همچنین وزن و قدرت آن ، قابل توجه است. آلومینیوم در صنعت برای تولید میلیونها محصول مختلف بکار می‌رود و در جهان اقتصاد ، عنصر بسیار مهمی است.

اجزای سازه‌هایی که از آلومینیوم ساخته می‌شوند، در صنعت هوانوردی و سایر مراحل حمل و نقل بسیار مهم هستند. همچنین در سازه‌هایی که در آنها وزن پایداری و مقاومت لازم هستند، وجود این عنصر اهمیت زیادی دارد.

ویژگی های قابل توجه

آلومینیوم، فلزی است نرم و سبک، باقابلیت های زیاد، به رنگ نقره‌ای متمایل به خاکستری مات و لایه نازک اکسیداسیون که در مجاورت هوا در سطح آن تشکیل میشود و از زنگ خوردگی بیشتر جلوگیری می کند. وزن آلومینیوم تقریبا یک سوم فولاد یا مس است.همچنین بسیار بادوام و مقاوم در برابر خوردگی است. بعلاوه، این عنصر غیر مغناطیسی، بدون جرقه، دومین فلز چکش خوار و ششمین فلز انعطاف‌پذیر است.

کاربردهای آلومینیوم

چه از نظر کیفیت و چه از نظر ارزش، آلومینیوم کاربردی ترین فلز بعد از آهن است و تقریبا در تمامی بخش های صنعت دارای اهمیت میباشد. آلومینیوم خالص ، نرم و ضعیف است،امامیتواند آلیاژهایی را با مقادیر کمی از مس ، منیزیوم ، منگنز ، سیلیکون و دیگر عناصر بوجود آورد که این آلیاژها ویژگیهای مفید گوناگونی دارند. این آلیاژها اجزای مهم هواپیماهاوراکت ها رامی سازند. وقتی آلومینیوم در خلاء تبخیر شود، پوششی تشکیل میدهد که هم نور مرئی و هم گرمای تابشی را منعکس میکند. این پوشش لایه نازک اکسید آلومینیوم محافظ را بوجود می آورد که همانند پوشش های نقره خاصیت خود را از دست نمی دهند. یکی دیگر از موارد استفاده از این فلز در لایه آینه های تلسکوپ های نجومی است.

فهرست کاربردها

برخی از کاربردهای فراوان آلومینیوم عبارت‌اند از: حمل و نقل (اتومبیل‌ها، هواپیماها، کامیون‌ها، کشتی‌ها، ناوگانهای دریایی، راه آهن و…) بسته‌بندی (قوطی‌ها، فویل و…) ساختمان (درب، پنجره، دیوار پوشها و…) کالاهای با دوام مصرف کننده (وسایل برقی خانگی، وسایل آشپزخانه، …) خطوط انتقال الکتریکی (به‌علت وزن سبک اگرچه هدایت الکتریکی آن تنها ۶۰٪ هدایت الکتریکی مس می‌باشد) ماشین آلات اکسید آلومینیوم (آلومینا) بطور طبیعی و بصورت کوراندوم، سنگ سنباده، یاقوت و یاقوت کبود یافت می‌شود که در صنعت شیشه‌سازی کاربرد دارد. یاقوت و یاقوت کبود مصنوعی در لیزر برای تولید نور هم‌نوسان بکار می‌روند. آلومینیوم با انرژی زیادی اکسیده می‌شود و در نتیجه در سوخت موشکهای با سوخت و دمازاها مورد استفاده واقع می‌شود.

 استخراج آلومینیوم

اکستروژن آلومینیوم

تولید آلومینیوم به روش اکستروژن

اکستروژن پروفیل آلومینیوم در واقع یک فرآیند کار گرم است که در آن بیلت‌های آلومینیومی تحت فشار قرار گرفته و از یک مقطع با شکل مشخص که قالب نام دارد، عبور داده می‌شود.
محصول خروجی، لوله ، میله و پروفیل در تمام طول خود دارای یک شکل مشخص است.
بیلت اولیه آلومینیوم می‌تواند استوانه‌ای یا مستطیلی شکل باشد که با ریخته‌گری نیمه پیوسته تولید می‌شود. بیلت قبل از فرایند اکستروژن ممکن است ماشین کاری و هموژن سازی شده باشد.
اکستروژن پروفیل و مقاطع آلومینیوم به دو دسته‌ی اکستروژن مستقیم و اکستروژن غیرمستقیم دسته بندی می‌شود.

اکستروژن مستقیم

در اکستروژن مستقیم آلومینیوم، سمبه با فشار آوردن به بیلت آلومینیومی، آن را از محفظه‌ی روزنه داری، به شکل خاص، عبور می‌دهد. دمای بیلت در دمای حدود ۴۰۰ درجه سانتی‌گراد نگه داشته می‌شود.
سرعتی که ماده از قالب آلومینیوم خارج می‌شود، نرخ اکستروژن نامیده می‌شود که به نوع آلیاژ بستگی دارد. این نرخ می‌تواند چند ده متر در دقیقه برای آلیاژهای نرم‌تر مانند آلومینیوم سری ۶۰۰۰ باشد و یا کم‌تر از ۱ متر در دقیقه برای آلیاژهای سخت تر مانند آلیاژهای سری ۲۰۰۰ و ۷۰۰۰ باشد.در اکستروژن یا اکسترود مستقیم، بخش عمده‌ای از نیروی پرس، حدود ۳۰ درصد، برای غلبه بر نیروی اصطکاک بین بیلت و محفظه‌ی نگه دارنده مصرف می‌شود. اکثر پروفیل‌های آلومینیوم با طول زیاد به این روش تولید می‌شوند.

اکستروژن غیر مستقیم

در فرآیند اکسترود یا اکستروژن غیرمستقیم، قالب در انتهای سمبه‌ی توخالی قرار می‌گیرد و با حرکت سمبه توخالی، قالب به بیلت درون محفظه فشار وارد می‌کند و محصول اکسترود شده‌ی مورد نظر از انتهای سمبه خارج می‌شود. در این روش بیلت نسبت به محفظه ساکن است و در نتیجه اصطکاک بسیار کم‌تر است.اکستروژن غیر مستقیم بیش‌تر برای تولید پروفیل‌های آلومینیوم با شکل متقارن، لوله و میلگردهای آلومینیوم آلیاژی سخت همچون سری  ۲۰۰۰، ۵۰۰۰ و ۷۰۰۰ که ظرفیت بیش‌تری برای کارگرم دارند استفاده می‌شود.

عملیات بعدی پس از اکستروژن

بسته به نرخ کوئنچ بحرانی آلیاژهای آلومینیوم و خواص مکانیکی مورد نیاز، اکستروژن‌ها می‌توانند با سرد سازی طبیعی، اسپری کردن آب و یا غوطه‌ورسازی در آب کوئنچ شوند. فرآیند کوئنچ می‌تواند با پیر سازی طبیعی یا مصنوعی همراه باشد.
عملیات حرارتی پس از اکسترود آلومینیوم و در انتهای فرآیند می‌تواند انجام شود. برای آلیاژهای پیر سختی شده، عملیات حرارتی شامل تمامی مراحل است: عملیات حرارتی محلول سازی، کوئنچینگ و پیرسازی طبیعی یا مصنوعی.

 – شکل دهی

صاف سازی و در صورت لزوم کشش کنترل شده.

 – برش

 — برش با اره

 — طراحی

عیوب اکستروژن

یک پروفیل آلومینیومی اکسترود شده به دلایل زیر ممکن است مردود شود: (منظور از پروفیل مردودی این است که یا استانداردهای مهندسی را پاس نکند و یا ویژگی‌های مورد نظر مشتری را دارا نباشد).

بیلت معیوب: 

سبب ایجاد ناخاصی، ایجاد آخال، ترک‌های داخلی و… می‌شود.

قالب معیوب و یا نامناسب:

 به این معنی که یا قالب و بیلت را پیش‌گرم مناسب نکرده و یا دقت ابعادی در نظر گرفته نشده است.

مشکلات فرآیند اکستروژن:

مانند، فشار نامناسب اکستروژن، بالارفتن اصطکاک در محل بیرینگ، عدم کنترل سرعت رام و… .

عیوب مربوط به جریان مواد در اکسترود آلومینیوم

دو عامل بسیارمهم و تأثیرگذار در الگوی جریان مواد عبارتند از:

 – اصطکاک موجود در بیلت، محفظه و قالب
 – گرادیان یا شیب حرارتی در بیلت

چهار الگوی اصلی جریان یافتن مواد در اکستروژن مستقیم را در شکل زیر مشاهده می‌کنید که از چپ به راست بر غیریکنواخت شدن جریان مواد افزوده می‌شود. (شکل زیر از معروف‌ترین الگوهاست که در بسیاری از مقالات و کتاب‌ها با محوریت اکستروژن بدان اشاره شده است).

 – الگوی S: بالاترین احتمال یکنواخت بودن جریان مواد است. در این حالت جریان مواد بسیار یکنواخت و همگن است و بدون در نظر گرفتن اصطکاک بین فصل مشترک محفظه قالب و قالب است. این الگوی سیلان در شریطی حاکم می‌شود که سطح محفظه قالب و قالب‌ها به طور کامل روغن کاری شده باشند.
 – الگوی A: این حالت جریان مواد زمانی رخ می‌دهد که بین بیلت و محفظه هیچ نوع اصطکاکی وجود ندارد، اما اصطکاک قابل ملاحظه‌ای در سطح قالب و بیلت وجود دارد. این نوع جریان مواد، منجر به ایجاد منطقه مرده می‌شود و ناحیه تغییرشکل کمی بزرگتر از حالت قبل می‌شود.
 – الگوی B: در این حالت، اصطکاک هم بین بیلت و محفظه وجود دارد و هم در سطح قالب و بیلت. علاوه براین منطقه مرده کاملاً صلب نیست و می‌تواند تا حدودی بر جریان مواد تأثیر بگذارد، در حالی که در دو الگوی قبلی چنین نبود.
 – الگوی C: همان حالت B با این تفاوت که اصطکاک خیلی بالا می‌رود و تنش برشی در نواحی محیطی که بدیهی است سردتر است، بسیار بیش‌تر از مرکز است. (به زبان ساده مواد در محیط بیلت بسیار سخت تر از مرکز آن شکل می‌گیرند). مخروطی منطقه مرده در این حالت بسیار بزرگتر است و از سر تا ته بیلت امتداد می‌یابد.

عیب لوله‌ای شکل شدن (پایپینگ)

شایع‌ترین عیب مشاهده شده در عملیات اکستروژن آلومینیوم خصوصا در مورد آلیاژهای گروه ۲۰۰۰، ۶۰۰۰ و ۷۰۰۰، عیب لوله‌ای شکل شدن است. در این حالت مطابق شکل یک جدایش حلقوی مانند، بین هسته داخلی و ناحیه خارجی بیلت در سطح مقطع (در پشت بیلت) ایجاد می‌شود. اصطکاک بین بیلت و محفظه سبب می‌شود که لایه‌های سطحی بیلت در تماس با دیواره محفظه ثابت باقی می‌ماند، درحالی که هسته بیلت آلومینیوم از زیر آن برش می‌خورد و به سمت جلو حرکت می‌کند. در اثر ایجاد منطقه مرده در این حالت جریان مواد، شکل مخروطی پیدا می کند.

رک خوردگی داخلی

ترک می‌تواند در مرکز پروفیل آلومینیوم اکسترود شده تولید و گسترش یابد که این پدیده در اکستروژن اصطلاحاً مرکز انفجار یا همان مرکز ترک خوردگی گفته می‌شود. این ترک ها ناشی از تنش هیدرواستاتیک کششی است که در مرکز ناحیه تغییر شکل در قالب وجود دارد.

در ضمن هرچه زاویه مواد‌خور قالب بزرگتر باشد تغییر شکل ناهمگن‌تر است. از طرفی برای آنکه مقدار تغییر شکل بیش‌تری را تجربه کنیم باید سطح تماس را بالا ببریم. پس با کاهش زاویه موادخور ناچاراً باید عمق مواد خورها و همینطور طول سطح تماس بیلت با قالب افزایش یابد. به شکل زیر توجه کنید.

پروفیل آلومینیوم لوله به قطر خارجی ۸ ، قطر داخلی ۶ و ضخامت ۱ میلیمتر پروفیلی است که با توجه به ابعاد بسیار کوچک آن از پرفروش ترین پروفیل های لوله می باشد که در صنایع دکوراسیون داخلی (پارتیشن، مبلمان، میز و صندلی اداری)، صنعت لوازم خانگی، دامداری ها و مرغداری ها و گلخانه ها، صنایع روشنایی، صنعت شیمیایی و در بسیاری موارد دیگر مورد استفاده قرار می گیرد.
این پروفیل با مواد اولیه درجه یک (۶۰۶۳) و درجه دو به صورت خام و رنگ پودری الکترواستاتیک و آندایز (آبکاری) تولید، عرضه و با قیمت روز بازار به فروش می رسد.

جهت مشاوره فنی و سفارش با راههای ارتباطی درج شده در سایت تماس حاصل فرمایید.

صنعت آلومینیوم یکی از صنایع استراتژیک و حساس در جهان به شمار می رود؛ به گونه ای که سایر صنایع و فعالیت های اقتصادی کشورها در زمینه هایی همچون صنایع خودروسازی، صنایع هوافضا، صنایع لوازم خانگی، صنعت ساختمان سازی، حمل و نقل، ساخت تسلیحات نظامی و… به طرز قابل توجهی به این فلز وابسته است و بسیاری از کشورها به دنبال سرمایه گذاری کردن در صنعت آلومینیوم هستند. ایران نیز از این موضوع مستثنی نبوده است و صنعت آلومینیوم در ایران، قدمتی ۵۰ ساله دارد و بسیاری از شرکت های تولید کننده آلومینیوم، در بازار سرمایه فعالیت می کنند؛ از طرف دیگر، قیمت گذاری بخش عمده ای از محصولات آلومینیومی تولید شده در ایران، تحت تاثیر قیمت جهانی آلومینیوم است؛ به همین دلیل در ادامه مقاله به تاثیر قیمت جهانی آلومینیوم بر نمادهای مرتبط می پردازیم.

قیمت جهانی آلومینیوم چگونه تعیین می شود؟

وقتی که در خصوص قیمت محصولات و کالاها در بازارهای جهانی صحبت می کنیم، در ابتدا بایستی مکانیسم عرضه و تقاضا را مورد بررسی قرار دهیم. قیمت جهانی آلومینیوم نیز متاثر از عرضه و تقاضا در بازارهای بین المللی است و به هم خوردن میزان تولید و مصرف این فلز در جهان می تواند قیمت آن را دچار نوسان کند. بنابراین عملکرد بزرگترین کشورها و شرکت های تولید کننده آلومینیوم می تواند در تعیین قیمت جهانی آلومینیوم موثر باشد.

تنش های سیاسی، نظامی، اقتصادی و… موثر بر کشورهای تولید کننده آلومینیوم

کشور چین به عنوان بزرگترین تولیدکننده آلومینیوم در جهان شناخته می شود و هرگونه مشکل سیاسی، اقتصادی، نظامی و…در این کشور که میزان تولید آلومینیوم را دچار نوسان کند، می تواند قیمت جهانی این فلز را تحت تاثیر قرار دهد. به عنوان مثال، هرساله و در زمان تعطیلات سال نو در چین، قیمت جهانی آلومینیوم دچار نوسان می شود.

بجز کشور چین، تنش های سیاسی، اقتصادی و نظامی در سایر کشورهایی که سهم قابل توجهی در تولیدات آلومینیوم دارند نیز می تواند در نوسانات قیمت جهانی آلومینیوم موثر باشد. نمونه بارز این موضوع را می توان در حمله نظامی روسیه به اوکراین مشاهده کرد؛ چرا که روسیه به عنوان دومین تولید کننده بزرگ آلومینیوم در جهان شناخته می شود و تنش های به وجود آمده در خصوص مداخله نظامی روسیه در اوکراین، قیمت جهانی آلومینیوم را به شدت افزایش داده است.

چین، بزرگترین مصرف کننده آلومینیوم در جهان

در سمت تقاضا نیز، کشور چین خود را به عنوان بزرگترین مصرف کننده آلومینیوم در جهان معرفی کرده است و افزایش یا کاهش میزان مصرف آلومینیوم در این کشور می تواند قیمت جهانی این فلز را دچار نوسان کند.

مشکلات زیست محیطی در برابر تولید آلومینیوم

اکثر صنایع تولید فلزات مانند فولاد، مس، آلومینیوم و… با این موضوع روبرو هستند و قوانین در نظر گرفته شده در رابطه با ملاحظات زیست محیطی در بسیاری از کشورها، میزان تولیدات شرکت های آلومینیومی را نیز تحت تاثیر قرار داده است و با کاهش میزان تولیدات این فلز در جهان، شاهد افزایش قیمت آن هستیم. اگرچه تولید آلومینیوم نسبت به تولید فولاد خطرات زیست محیطی و آلودگی کمتری دارد؛ اما به طور کلی، این قوانین شرکت های تولید کننده آلومینیوم را نیز شامل می شود.

استفاده از آلومینیوم برای انتقال انرژی

بسیاری از تحلیلگران معتقدند که به دلیل آلودگی های کمتر فلز آلومینیوم نسبت به سایر فلزها، احتمالا در سال های آینده از این فلز برای مصارف انتقال انرژی استفاده می شود و به دلیل افزایش تقاضا برای خرید این فلز در سال های آینده، چشم انداز قیمت جهانی آن مثبت ارزیابی می شود.

قیمت جهانی آلومینیوم چگونه بر شرکت های آلومینیومی بورس تاثیر می گذارد؟

در بین شرکت های تولید کننده آلومینیوم، در حال حاضر فقط ۴ شرکت آلومینیوم ایران (فایرا)، نورد آلومینیوم (فنوال)، آلومراد (فمراد) و آلومتک (فالوم) در بازار سرمایه ایران فعال هستند.

این ۴ شرکت بخشی از محصولات تولید شده خود را به کشورهای دیگر صادر می کنند و قیمت گذاری کالاهای صادر شده براساس قیمت جهانی آلومینیوم و عمدتا بر مبنای قیمت بورس فلزات لندن (LME) و یا قیمت فلزات در منطقه CIS بوده است. بنابراین، نرخ های فروش محصولات صادراتی این ۴ شرکت در صورت های مالی آن ها کاملا براساس قیمت جهانی آلومینیوم است.

از طرف دیگر، فروش محصولات این شرکت ها در بازار داخلی نیز کاملا هماهنگ با قیمت جهانی آلومینیوم است؛ چراکه بخش عمده ای از فروش داخلی این شرکت ها در بورس کالا انجام می شود و قیمت پایه در نظر گرفته شده در بورس کالا مطابق با بورس فلزات لندن (LME) و یا قیمت فلزات در منطقه CIS است. یکی از نکات مثبت شرکت های تولید کننده آلومینیوم در بازار سرمایه این است که نرخ های فروش آن ها از قیمت گذاری دستوری در امان مانده است.

به همین دلیل، سودآوری و نرخ های فروش داخلی و صادراتی شرکت های تولید کننده آلومینیوم که در بازار سرمایه فعال هستند، کاملا تحت تاثیر قیمت جهانی آلومینیوم است و نوسانات قیمت در بازارهای جهانی می تواند عملکرد این ۴ شرکت را تغییر دهد. در ادامه، محصولات داخلی و صادراتی شرکت های آلومینیومی فعال در بازار سرمایه را به شما معرفی می کنیم.

شرکت آلومینیوم ایران

شرکت آلومینیوم ایران که سهام آن با نماد «فایرا» در بازار دوم بورس اوراق بهادار تهران معامله می شود، محصولات خود را در ۲ بازار داخلی و صادراتی به فروش می رساند.

فروش داخلی

• شمش بیلت
• شمش خالص
• شمش آلیاژ

هرنوع فلز یا به طور کلی‌تر هر ماده ای با توجه به خواص و ویژگی های خاص خود در صنایع مختلف کاربرد متفاوتی دارد. آلومینیوم نیز باتوجه به خواص ویژه خود در صنایع بسیار گوناگونی استفاده شده است. اما آنچه کاربرد آلومینیوم را در صنایع مختلف مهم می ­نماید خواص منحصر بفرد این فلز ارزشمند می­باشد. آلومینیوم با توجه به داشتن خواص ویژه و متفاوت خود، در صنایع مختلفی همچون هوافضا، حمل و نقل، خودروسازی، صنایع بسته بندی، صنایع الکتریکی، صنایع ساختمانی و بسیاری از صنایع دیگر کاربرد فراوانی دارد و به عنوان یکی از اقلام مصرفی این صنایع درآمده است. در شکل زیر مقدار مصرف آلومینیوم در صنایع مختلف به تفکیک نشان داده شده است.

مقدار مصرف آلومینیوم در صنایع مختلف

امروزه درصد بالایی از آلومینیوم تولیدی در جهان در صنایع ساختمانی مصرف دارد. آلومینیوم در ساختمان‌ها و سازه‌ها در طیف وسیعی از کاربرد‌های متفاوت مورد استفاده قرار می‌گیرد که از آن جمله می‌توان به در و پنجره، سقف‌های آلومینیومی داخل و خارج ساختمان‌ها و کارخانجات، پنجره و ورق‌های روکش دار پیش ساخته آلومینیومی برای نمای ساختمان‌های عظیم، ویترین مغازه‌ها، درب‌ها، سایه بان‌ها، تجهیزات و وسایل معماری، تجهیزات هدایت آب باران اشاره کرد. برای اطلاع از لیست قیمت آلومینیوم کیلویی می توانید به سایت آهن آنلاین مراجعه نمایید. 

همچنین سازه‌ها و روکش‌های آلومنییومی برای مرمت بسیاری از ساختمان‌های بتنی با عمر بیش از ۵۰ سال که نشانه‌های تخریب و پوسته‌ای شدن در آن‌ها ظاهر شده است مورد استفاده قرار می‌گیرد. چنین فرایندی از فرسایش بیشتر ساختمان جلوگیری کرده، زیبایی آن را افزایش داده و علاوه بر آن موجب صرفه جویی در مصرف انرژی به علت خصوصیات عایق بندی روکش آلومینیوم می‌شود.

سبکی و وزن کم تجهیزات آلومینیومی فاکتور بسیار مهمی در کاربردهای مهندسی ساختمان محسوب می‌شود. این سبکی وزن و همچنین قابلیت شکل پذیری بالا، آلومینویم را به فلزی ناب جهت ساخت دروپنجره تبدیل نموده است. مواد آلومینیومی مصرفی در ساختمان طول عمر بالایی داشته و به تعمیر و نگهداری نیاز ندارند. همچنین استفاده از آلومینیوم موجب می‌شود بار استاتیکی وارد بر ساختمان کم گردد و در نتیجه مصالح مورد نیاز نیز کاهش یابد و فشار کمتری به پی ساختمان وارد شود. بنابراین می‌توان فوندانسیون ساختمان را با مقدار مصالح کمتری طراحی کرد.

سیستم در و پنجره گرمابند ( ترمال بریک)

اگر چه در و پنجره‌های آلومینیومی بدلیل خواصی که قبلأ ذکر شد یکی از محصولات قدیمی و کابردی در صنایع ساختمان سازی محسوب می‌شوند، اما با پیشرفت تکنولوژِی و اهمیت بهینه سازی مصرف انرژی، این پنجره‌ها نیز به تکنولوژی جدید دست یافته‌اند که به آن ترمال بریک یا گرمابند می‌گویند. پنجره‌های آلومینیومی معمولی در هوای سرد رطوبت و سرما را به جداره داخلی منتقل می‌کنند و دارای فاکتور U  بالایی هستند (اندازه سرعت جریان حرارت غیرخورشیدی از یک پنجره را فاکتورU  می‌گویند).

سیستم ترمال بریک با حذف این مشکل، فاکتور U  پنجره‌های آلومینیومی را از   ۲ به ۱ می رساند. حاصل ساخت اینگونه پنجره‌ها این است که جداره خارجی گرما و یا سرما را به جداره داخلی انتقال نمی‌دهد. سیستم ترمال بریک از دو مقطع پروفیل آلومینیومی از هم مجزا که توسط نوارهای لاستیکی پلی آمید به هم متصل شده اند تشکیل شده است. نوار پلی آمید مانع انتقال حرارت از یک محیط به محیط دیگر می‌شود که در واقع عنوان ترمال بریک برای این سیستم  به این علت است که حرارت را می‌شکند و مانع نفوذ آن به محیط دیگر می‌شود. پلاستیک‌های پلی آمد مصرفی در این سیستم دارای نسبت استحکام مکانیکی به وزن بالا ، ضریب انبساط حرارتی پایین ، مقاوم در برابر مواد شیمیایی، آب، اشعه و حرارت، خواص مکانیکی در دمای بالا و طول عمر زیاد هستند.

علاوه بر مسائل فوق استفاده از سیستم ترمال بریک باعث عدم ورود سر و صدا به محیط داخلی ساختمان می‌شود. امروزه جلوگیری از نفوذ آلودگی‌های صوتی به محیط‌های کاری ، بیمارستانی، سالن‌های فرودگاه، مدارس حائز اهمیت بسیار است. طبق استانداردهای موجود در این سیستم، درصورت استفاده از شیشه دوجداره چهار میلیمتری با حد فاصل هوایی دوازده میلیمتر، میزان صدا در فرکانس ۱۰۰۰ سیکل بر ثانیه را به ۳۵ دسی بل کاهش می‌دهد. در فرودگاه­ها که میزان صدا هنگام برخاستن هواپیما از زمین حدود ۱۲۰ دسی بل است با استفاده از پنجره‌های استاندارد کاهش صدا تا ۴۷ دسی بل در داخل سالن فرودگاه امکان پذیر است که صدای غرش هواپیما را به صدای کمی بلندتر از صدای زنگ تلفن کاهش می‌دهد.

همچنین قابلیت جلوگیری از ورود هوا، گردوغبار، آلودگی‌ها و نیز قابلیت جلوگیری از نفوذ آب از سایر مزایای این نوع پنجره‌ها محسوب می‌شود. طراحی مناسب و ایجاد منافذ و شیب‌های لازم در مقاطع پروفیل و نیز وجود محل‌هایی جهت تخلیه آب و هدایت آن به خارج از پنجره کمک بزرگی در جلوگیری از نفوذ آب به داخل ساختمان می‌کند که این نوع طراحی با توجه به خاصیت اکسترود پذیری و قابلیت شکل پذیری مناسب آلومینیوم امکانپذیر است. استفاده از سیستم شیشه دوجداره به همراه سیستم پنجره‌های آلومینیومی ترمال بریک، تکنولوژی است که ضمن ایحاد زیبایی، دوام، سبکی و تنوع در شکل و رنگ و جلوگیری از ورود سروصدا، باعث جلوگیری از اتلاف انرژیِ در ساختمان به میزان قابل توجهی می‌شود.

سقف‌های کاذب آلومینیومی

یکی دیگر از کاربردهای آلومینیوم در صنعت ساختمان تولید سقف‌های کاذب می‌باشد. نیاز فروشگاه‌های ساختمانی بزرگ، هتل‌ها و بیمارستان‌ها به محیطی آرام و زیبا، نیاز استخرها و محیط‌های مرطوب به سقف‌های با مقاومت به خوردگی بالا  باعث شده است تا آلومینیوم این بار خود به شکل سقف‌های کاذب ( دامپا و تایل) کناره‌ها و سایبان‌ها در عرصه ساختمان وارد نماید.

انواع سقف‌های کاذب با طرح‌های مختلف با لایه پشم سنگ همراه ، که این سقف‌ها را به عایقی مناسب تبدیل می‌کند در بناها بکار می‌روند. از مزایای سقف‌های کاذب می توان به موارد زیر اشاره کرد : دامنه مصرف وسیع، ظاهری آراسته ودکوراتیو، آکوستیک، غیرقابل اشتعال، قابلیت نصب سریع، دسترسی ساده و سریع به تجهیزات پشت سقف، تنوع و زیبایی رنگ، دوام، قابلیت نصب بر روی دیوار، قابلیت تجهیز به هر نوع چراغ، قابلیت ایجاد دریچه بلندگو و قابلیت شستشو. مجموع این خواص باعث شده تا این نوع سقف‌ها مناسب برای استفاده در مراکز صنعتی، بیمارستان‌ها، هتل‌ها، استخرها و محیط‌های مرطوب، سالن‌های ورزشی و حتی فضاهای باز مثل سقف پمپ بنزین باشد.

نماهای آلومینیومی

نما جز لاینفکی از ساختمان است که علاوه بر اینکه به سازه زیبایی خاصی می بخشد، ظاهر شهر را نیز زیباتر می‌کند. ویژگی‌های منحصر به فرد آلومینیوم، انقلاب جدیدی را در مهندسی معماری و ساختمان به راه انداخته است. نماهای آلومینیومی با قابلیت شکل پذیری بالا، زیبایی چشمگیر و خارق العاده، تنوع، طراحی و اتصال آسان، امروزه طرفداران بسیاری پیدا کرده است. با انتخاب نمای مناسب برای ساختمان می توان سازه‌های زیبایی ساخت که در هنگام حوادثی مانند زلزله ایمن بوده و خطر آفرین نباشند. نماهای آلومینیومی در مقایسه با سایر نماها برای این منظور مناسب ترند.  در نماهای سنگی خطر سقوط سنگ وجود دارد که بسیار خطرناک است علاوه بر آن چون زیرسازی نماهای سنگی، سیمانی، آجری و غیره بر روی دیوارهای خارجی ساختمان است و دیوارهای خارجی به دلیل اتصال نداشتن به سازه در هنگام زلزله به سرعت فرو می‌ریزند، بنابراین اجزای اینگونه نماها منطقی و ایمن نیستند. اما نماهای آلومینیومی به دلیل داشتن اتصال مناسب بوسیله پلیت و نبشی به اسکلت ساختمان، دارای مقاومت بالایی درمقابل زلزله و حوادث دیگر بوده و تنها اشکال آن ها فروریختن شیشه ها می باشد که این مشکل نیز با استفاده ای شیشه های جدید که ایمن هستند و یا ورق های پلی کربنات حل شده است.

علاوه بر مسئله سبکی، مقاومت به خوردگی، قابلیت استفاده از آلومینیوم در مناطق با آب و هوای مختلف، قابلیت رنگ پذیری و تولید ساختارهای زیبا و با دوام باعث استفاده چشمگیر این فلز در ساختمان‌ها شده است. استحکام بالای این فلز همراه با سبکی آن تولید نمایی با ارتفاع‌های بلند را مقدور کرده است. وجود تنوع در سیستم نماهای اختصاصی آلومینیومی، قابلیت انتخاب بهترین نوع سیستم را با توجه به شرایط آب و هوایی و ژئوفیزیکی منطقه و مشخصات سازه ممکن می نماید. علاوه بر موارد ذکر شده، کاربرد آلومینیوم در بخش‌های مختلف ساختمان مثل سیستم‌های حرارتی، رادیاتورهای آلومینیومی، سیستم‌های تهویه، دستگیره‌ها و یراق آلات، نرده‌ها و حفاظ‌ها، پلکان‌ها، مبل‌ها و صندلی‌ها، چراغ‌ها نیز روز به روز افزایش می‌یابد.

آلیاژهای آلومینیوم مصرفی در صنعت ساختمان

هر دو نوع آلیاژهای ریختگی و کارپذیر در صنعت ساختمان مورد استفاده قرار می گیرند. آلیاژهای دارای منیزیم مانند ( LM5 , 5083 , 5251 )، منگنزدار (۳۱۰۳ ( سیلیکون دار ( LM6) و یا ترکیبی از منیزیم و سیلیکون (۶۰۸۲,۶۰۶۳,LM25 ) همگی دارای دوام بسیار خوب همراه با مقاومت بالا در برابر اثرات محیط های دریایی و صنعتی می باشند.

این آلیاژها در صنعت ساختمان سازی به صورت محصولات نوردی، اکسترورژن، ریخته گری و پرس شده بکار می روند. از دید طراحان قطعات تولید شده با روش اکستروژن بسیار مناسب ترند، چرا که روش شکل دهی بسیار مناسبی برای آلومینیوم می باشد و قابلیت تولید انواع مختلفی از پروفیل‌ها را داراست که محدودیت های موجود در طراحی را تقریبا رفع می کند. شکل‌ها و پیکربندی‌های پیچیده که از طریق اکستروژن قابل حصول است به طراح این امکان را می‌دهد که بتواند پیچیدگی‌های خاص همچون شیارهای لازم برای اتصالات، ملزومات جلوگیری از اتلاف حرارت، لبه‌های صاف و عاری از عیب را همراه با استحکام ذاتی محصول که همگی منجر به بازدهی بالای پنجره‌های آلومینیومی می شود را در اختیار داشته باشد. تمامی این خصوصیات به نوبه خود باعث محبوبیت و مقبولیت گسترده محصولات آلومینیومی در صنایع ساختمان می‌شود.

آلومینیوم نورد شده نیز در هزاران شکل در سازه‌های مدرن کاربرد دارد که آن را به ماده ای مناسب برای سقف ساختمان‌ها تبدیل کرده است. ورق‌های آلومینیومی یک ماده مناسب برای روکش تزئینی و محافظت ساختمان‌ها می‌باشند. این روکش‌ها همچنین برای جلوگیری از تغییر رنگ یا پوسته‌ای شدن بیشتر ساختمان‌های بتنی نیز کاربرد دارند. در تأسیسات گرمایشی، هدایتی و تهویه آلومینیومی نورد شده می تواند تقریبأ تمامی جزئیات طراحی را برآورده کند. قطعات و اجزای آلومینیومی علاوه بر طول عمر کاری طولانی و مفید، قابل بازیافت و استفاده مجدد هستند. نرخ بازیافت محصولات آلومینویمی مورد مصرف در صنایع ساختمان بیش از ۸۰ درصد است. این بازیافت سریع و آسان باعث شده تا قراضه آلومینیومی با قیمت بالایی خرید  و فروش شود و در و پنجره و مواد آلومینیومی مصرفی در ساختمان‌ها حتی پس از پایان عمر ساختمان از قیمت مناسبی برخوردار باشند.

در حال حاضر به واسطه افزایش تقاضا برای تهیه مسکن به همراه لحاظ کردن مسائل مربوط به صرفه جویی در انرژی، مدیریت زباله و بازیافت  و نیز شاخص‌هایی نظیر (LCA تجزیه و تحلیل چرخه عمر مواد) تغییرات در صنعت ساختمان سازی به سرعت در حال افزایش بوده و شاهد رشد بیشتر ساختمان های هوشمند و شیوه های ساختمان سازی جدیدی مثل ساختمان های پیش ساخته خواهد بود  که کار  را از مناطق ساختمانی به کارخانه ها خواهد کشاند . آلومینیوم و انواع پلاستیک‌ها هردو پتانسیل بالایی برای این نوع نوآوری دارند و به مقیاس وسیعی وارد این صنعت شده اند و مصرف روز افزون آن‌ها برای ساختمان‌های آینده قابل پیش بینی است.