EN
6xxx serisinden alüminyum alaşımları bugün otomobil gövdelerinin inşasında vazgeçilmez hale gelmiştir çünkü hem dayanıklılık hem de hafiflik özelliklerine sahiptir ve paslanmaya karşı oldukça dirençlidir. 2025 yılına ilişkin malzeme testlerine göre, bu alaşımlar normal çelikten yaklaşık %20 daha fazla burulma kuvvetine dayanabilmektedir ve parçaları yaklaşık %35'ten hatta %40'a varan oranlarda daha hafif yapmaktadır. Onları üretim sırasında şekillendirmenin kolay olması da oldukça faydalıdır. Otomobil üreticileri çarpışma koruması için karmaşık yapılar ve içlerinde çok odalı özel kapı kirişleri oluşturabilmektedir. Bu tasarımlar zorlu güvenlik standartlarını geçmekte ama yine de otomobillerin yolda iyi bir şekilde kullanılabilirliğini sürdürmektedir.
Araçları hafifletme konusunda, alüminyum ekstrüzyon, geleneksel çelik tasarımlarla karşılaştırıldığında otomobil üreticilerinin araç ağırlığını yaklaşık 100 ila 150 kilogram azaltmasına yardımcı olur. Benzinli motorlu araçlar için bu, pompa üzerinde yaklaşık %6 ila %8 daha iyi yakıt verimliliği anlamına gelir. Elektrikli araçlar ise aynı bataryadan %12 ila %15 oranında ekstra sürüş menzülü elde ederek bundan çok daha fazla faydalanır. Bu yaklaşımın özellikle ön plana çıktığı bir alan, elektrikli araçlar için batarya tepsilerinin inşasıdır. Ekstrüzyonla oluşturulan içi boş profiller, bu komponentleri hafifletmenin yanında, EV performansı için hayati öneme sahip olan batarya hücrelerinin çevresinde gereken yapısal takviyeyi de sağlar.
Önde gelen elektrikli araç üreticileri artık soğutma kanallarını ve darbe tamponlarını tek parça ekstrüzyon alüminyum batarya gövdelerine entegre ederek birleştirilmiş yapılar oluşturuyor. Bu kaplamalar, geleneksel kaynaklı montajlardan %40 daha iyi termal düzenleme sunar ve çelik 1,8 mm'ye eş değer çarpışma koruması sağlarken yarı yarıya daha hafif yapıda olup, daha güvenli ve uzun menzilli elektrikli araçların geliştirilmesine olanak tanır.
A 2024 otomotiv mühendisliği raporu otomobil üreticilerinin ekstrüde alüminyum profilleri kullanarak modüler şasi sistemleri inşa etme biçimini vurgular. Bu birbirine kenetlenen bileşenler, araç sınıfları arasında hızlı platform adaptasyonuna olanak tanırken aynı çarpışma testi performansını korur ve konvansiyonel preslenmiş çelik mimarilere kıyasla geliştirme döngülerini %30 azaltır.
Havacılık endüstrisi, özellikle 7075 ve 2024 gibi alüminyum alaşım türlerinin sunduğu hafiflik karşısında büyük dayanıklılık sunmaları sebebiyle alüminyum alaşım ekstrüzyonlara büyük ölçüde dayanmaktadır. Bu malzemelerin değerli kılınmasının nedeni, 500 MPa'ın üzerinde çekme dayanımı elde edebilmeleriyle birlikte çelikten yaklaşık %60 daha hafif olmalarıdır ve bu durum uçakların daha iyi uçması gerektiğinde oldukça önemlidir. Kanat kiriş kapakları örneğinde uygulamalı olarak görebiliriz. Titanyum yerine ekstrüde alüminyumdan üretilen bu bileşenler, %18 ila %22 arasında daha hafif olacak şekilde üretilirken yine de zamanla yorulmaya karşı gösterdikleri direnç bakımından FAA'nın tüm gerekliliklerini rahatlıkla karşılamaktadır. Peki bu durumun gerçek hayatta yarattığı fark nedir? Havayolları, bu hafif parçalara sahip her uçakta yılda yaklaşık 2.400 litre jet yakıtı tasarrufu sağladıklarını rapor etmektedir ve bu durum hem maliyet hem de çevre hedefleri açısından olumlu katkı sunmaktadır.
Yaklaşık 375 ila neredeyse 500 derece Celsius arasında çalışan sıcak ekstrüzyon teknikleri, bu yüksek kaliteli havacılık mamulünü dikişsiz sağlam yapısal şekillere dönüştürür. İşleme sırasında uygun sıcaklığı korumak, metalin tane yapısının sağlam kalmasına yardımcı olur ve bu da iniş takımı aktüatörleri gibi parçaların boyunca güvenilir bir dayanıklılık sağlar. Bu yöntemlere geçen fabrikalar, üretim sürelerinde eski okul dövme yöntemlerine kıyasla genellikle yüzde otuz oranında düşüş yaşar. Ekstrüzyon sonrasında ölçümler de çok hassas kalır, genellikle artı eksi 0,1 milimetre aralığında. Bu tür hassasiyet, bu parçaların modern uçak yapımında karbon fiber bölümlerle birlikte oturması gerektiğinde büyük önem taşır.
En son ekstrüzyon kalıpları, üreticilerin tek seferde karmaşık, çok işlevli profiller oluşturmasına olanak tanır. Örneğin kanat kirişlerini ele alalım; bunlar artık sensörler için montaj noktalarıyla birlikte soğutma kanallarını da baştan itibaren içerebiliyor. Geçen yıl yayımlanan bir araştırmaya göre, bir havacılık şirketi, 84 ayrı perçinli çelik bileşeni tek parça alüminyum bir gövde ile değiştirince her uçakta yaklaşık 14.000 dolar tasarruf etti. Yeni tasarım sadece maliyeti düşürmekle kalmadı, aynı zamanda uçuş testlerindeki titreşimlere daha iyi dayanabildi. Gerçekten heyecan verici olan ise bu gelişmiş ekstrüzyonların geleceğin havacılık ihtiyaçlarını da karşılamasıdır. Hassas elektronik ekipmanların bulunduğu alanlarda gerekli elektromanyetik korumayı sağlar ve yük alanları için geleneksel malzemelerden çok daha iyi darbeleri emen özel şekillere sahiptir.
Alüminyum alaşım ekstrüzyonu, modern mimari tasarımda bir ana unsur haline gelmiştir; form ile işlevi dengede tutan yapısal çözümler yaratmada mühendisler ve tasarımcılara eşsiz bir esneklik sunar.
Günümüzde çoğu modern bina, inanılmaz derecede hassas bir şekilde üretilebilmeleri ve tüm tür karmaşık şekillerle iyi çalışabilmeleri sebebiyle ekstrüzyon alüminyum profillere büyük ölçüde dayanmaktadır. Örneğin 6063 alaşımı, bitmiş haliyle ne kadar pürüzsüz göründüğü ve kaynağının ne kadar kolay olmasıyla inşaatçılar arasında oldukça popülerdir. Bu malzeme ile pencerelere termal köprü kesimi uygulandığında, daha önceki ve daha az verimli malzemelere göre ısı kaybı yaklaşık %30 oranında azalmaktadır. Mimarlara ayrıca, günümüzde herkesin istediği temiz ve modern görünüşü feda etmeden, rüzgar basıncına karşı ciddi derecede dayanabilen (bazen 3.500 Pascal'ın üzerinde) karmaşık çok odacıklı perde duvarlar yapabilmeleri sebebiyle ekstrüzyonlarla çalışmayı çok sevmektedirler.
Sahillerde ve büyük şehirlerdeki binalar dış cepheleri için PVDF ile kaplanmış alüminyum ekstrüzyonlara yöneliyor. Bu kaplamalar, testlerde kullandıkları tuzlu su odalarında yarım asırlık maruziyetten sonra bile sadece %2 korozyon göstererek inanılmaz derecede dayanıklılık sergilemiştir (ASTM B117 standardı). Geçen yıl yapılan son araştırmalar inşaat malzemelerini incelemiş ve ilginç bir şey keşfetmiştir: alüminyum cepheye sahip binaların 15 yıl boyunca takip edildiğinde çelik olanlara göre bakım ihtiyaçları yaklaşık beşte üç oranında daha azdır. Peki alüminyumu bu kadar özel yapan nedir? Aslında alüminyum, üzerindeki küçük çizikleri kendi kendine onaran doğal bir oksit tabakası oluşturur ve binanın günün gündüzünü şiddetli güneşe maruz kalsa bile iyi görünmeye devam etmesini sağlar.
Alüminyum ekstrüzyon sistemler, PVC veya ahşap kompozit alternatiflerine kıyasla başlangıçta yaklaşık %15 ila %20 daha fazla maliyet oluşturur. Ancak büyük resme baktığımızda, bu sistemler ürün yaşam döngülerine ilişkin çeşitli araştırmalara dayanarak yaklaşık 60 yıl dayanmakta ve bu da değiştirme maliyetlerini yaklaşık %83 oranında azaltmaktadır. Tesis yöneticileri bakım masraflarında ayrıca önemli düşüşler gözlemlemiştir; bazıları zaman içinde boyama veya sızdırmazlık işlemlerinin gerektirdiği kadar bakım yapılmasının gerekmemesi nedeniyle %42 oranında tasarruf bildirmiştir. Çevresel açıdan da oldukça ikna edici sonuçlar elde edilmiştir. Kalite kaybına uğramadan tekrar tekrar geri dönüştürülebilen alüminyum parçaların yaklaşık %95'i tekrar kullanılmaktadır; bu oran kompozit malzemelerde yaklaşık %35 seviyesindedir. Bu durum, atıkların çöpe gitmek yerine sürekli dolaşım içinde olduğu dairesel ekonomi modellerine uygunluğu nedeniyle alüminyumun LEED sertifikası hedefleyen binalar için akıllı bir seçim haline getirmektedir.
Alüminyum alaşımı ekstrüzyonu, özellikle ısı emicilerin üretiminde, günümüz elektroniğinde ısı yönetimi konusunda oldukça önemli hale gelmiştir. Bu malzeme, 160 ila 200 watt/metrekelvin civarında ısı iletkenliğine sahip olup, cihazların içinde yer alan hassas bileşenlerden ısıyı oldukça hızlı bir şekilde uzaklaştırır. Bu da cihazların aşırı ısınma nedeniyle yavaşlamasını engeller. 2023 yılında yapılan son araştırmalar ayrıca ilginç bir bulguyu da ortaya koydu - plastik malzemelerden yapılan cihazlarla karşılaştırıldığında, bu alüminyum ısı emicilerle donatılmış cihazlarda performansın ısı sorunları nedeniyle kısıtlanması yaklaşık %32 daha az gerçekleşti. Zayıf ısı yönetiminin elektronik cihazların güvenilirliğini %40 oranında düşürebileceği düşünüldüğünde, özellikle sıcaklığın kontrol altında tutulmasının en çok önem taşıdığı güçlü bilgisayar yongaları ve LED aydınlatma gibi alanlarda üreticilerin büyük bölümü artık alüminyuma güvenmektedir.
Dönüşüm cihazları, güneş invertörleri ve artık her yerde gördüğümüz elektrikli araç şarj istasyonları gibi ürünler için hafif ancak dayanıklı kılıflar üretme konusunda ekstrüzyon yöntemiyle üretilen alüminyum profiller gerçekten öne çıkar. Bu malzemeler, içindeki hassas devre kartlarını koruyan ve dayanıklılığı etkilemeden kalan, elektromanyetik girişime karşı koruma sunar. Üreticileri çok memnun eden bir diğer özellik ise ekstrüzyon yöntemiyle soğutma kanatçıklarının doğrudan tasarıma entegre edilebilmesi ve kabloların geçmesi için uygun yerlerin tasarlanabilmesidir. Bu da montaj sırasında birleştirilmesi gereken parçaların sayısını azaltmaktadır. Bazı şirketler, geleneksel kaynaklı çelik alternatiflerden bu alüminyum çözümlere geçiş yaptıklarında üretim maliyetlerinde %18 ila neredeyse çeyrek oranında tasarruf sağladıklarını rapor etmektedir.
Ekstrüzyon süreçlerinin neredeyse her şekli üretebilme yeteneği, üreticiler arasında kompleks soğutma kanallı tasarımlar ve iletkenlik ile izolasyon özelliklerini birleştiren yapılar oluşturmak için popüler hale gelmiştir. Sunucu raf soğutma sistemleri söz konusu olduğunda, tek bir ekstrüde alüminyum parçanın, dört ile altı adet arasında ayrı ayrı preslenmiş komponentin yerine geçebildiği görülür. Geçen yıl yayımlanan malzeme verimliliği çalışmasına göre bu durum üretim atıklarını yaklaşık yüzde ellisini azaltmaktadır. Asıl dikkat çeken kısım ise bu yöntemin alüminyumun tamamen geri dönüştürülebilirlik faktörü ile birleştirildiğinde gösterdiği adaptasyon yeteneğidir. Uzun vadeli sürdürülebilirlik hedeflerine bakan firmalar için bu ekstrüde parçalar, hem 5G ağ gelişiminde hem de ısı yönetimi en önemli rolü oynayan çeşitli endüstriyel uygulamalarda geleneksel bakır bazlı alternatiflere karşı gerçek avantajlar sunmaktadır.
Alüminyum alaşımların ekstrüzyon süreci, ±0,1 mm toleranslarla karmaşık profiller oluşturur ve bu da atılan malzeme miktarını önemli ölçüde azaltır. Geleneksel üretim yöntemleri bu verimliliğe ulaşamaz. Ekstrüzyon ile üreticiler, tasarımın içine gömülü olarak içi boş kesitler ve çok odacıklı yapılar elde ederler. Bu yöntem, mukavemet veya dayanıklılık kaybetmeden hammadde kullanımında yaklaşık %30 tasarruf sağlar. Bunun daha da iyi olan yönü, geri dönüştürülmüş alüminyum hurdasıyla da oldukça iyi çalışmasıdır. Şirketlerin çoğu için bu özellikle maliyet açısından oldukça avantajlıdır çünkü tarihte üretilmiş alüminyum ekstrüzyonların dörtte üçünden fazlası, üretim döngülerinde geri dönüştürülebilme özelliği sayesinde hâlâ bir yerlerde kullanılmaktadır.
Alüminyum ekstrüzyonlar gerçekten dairesel üretim yaklaşımlarıyla çok iyi çalışmaktadır. Tüketiciler ürünleri kullandıktan sonra ne olduğuna baktığımızda, hurda alüminyumun geri dönüştürülmesi için gerekli enerji, ham maddelerden yeni alüminyum üretmek için gereken enerjinin sadece yaklaşık %5'idir. Uluslararası Alüminyum Enstitüsü geçen yıl, ekstrüde alüminyum bileşenlerle yapılan binaların, çelikle inşa edilmiş benzer yapılara göre üç on yıl süresince operasyon sırasında karbon emisyonlarını yaklaşık %40 azalttığını gösteren bir araştırma yaptı. Durumu daha da iyileştiren şey, mevcut geri dönüştürme sistemlerimizin eski binaların yıkımından yaklaşık %95 oranında alüminyum geri kazanabilmesidir. Bu yüksek geri kazanım oranı, mimarların ve inşaatçıların artık ekstrüde alüminyum profili sadece iyi bir seçenek olarak değil, çevre dostu projeler için genellikle tercih edilen malzeme olarak görmesine neden olmaktadır.
Çelik kesinlikle alüminyuma göre daha fazla ham dayanıma sahiptir, ancak ağırlığa göre dayanım açısından baktığımızda alüminyum alaşımlar, yaklaşık %60 oranında önde gider. Bu, ağırlığın çok önemli olduğu otomobil şasileri ve uçak parçaları gibi uygulamalar için büyük bir fark yaratır. Örneğin 6061-T6 alüminyum yaklaşık 310 MPa akma dayanımına ulaşırken sadece 2,7 gram/santimetreküp ağırlığındadır. Hafif çelik ise ancak 250 MPa'a ulaşmaya yaklaşır, fakat 7,85 gram/santimetreküp ağırlığıyla neredeyse üç katı ağırlığındadır. Daha hafif ağırlık aynı zamanda maddi tasarruf sağlar. Taşımacılık şirketleri, SAE International tarafından yapılan çalışmalarda belirtildiği üzere, çelik yerine alüminyum kullanılması durumunda %8 ila %12 arasında daha iyi yakıt verimliliği bildirmektedir.
6xxx serisi (6061, 6063, 6082), şekillendirilebilirliği ve mekanik özellikleri arasında sağladığı optimal denge nedeniyle yapısal ekstrüzyonlarda öne çıkmaktadır. Son piyasa verileri, bu magnezyum-silikon alaşımlarının piyasadaki kullanım oranlarını şu şekilde göstermektedir:
| Uygulama | 6xxx Serisi Kullanımı | Kullanılan Temel Özellik |
|---|---|---|
| Otomotiv şasileri | 68% | Çarpışma Enerjisi Emme |
| Bina Cepheleri | 73% | Hava koşullarına dayanıklılık |
| Elektronik soğutma | 82% | Isıl İletkenlik |
Bu yaygın benimsenme, yapay yaşlandırma sonrası 150–340 MPa çekme dayanımı elde edebilmeleri ve aynı zamanda mükemmel korozyon direncini koruyabilmeleri gerçeğinden kaynaklanmaktadır.
Araştırmaları, üretimi, satışı ve tedarik zinciri yönetimini bir araya getiren tek noktadan çözüm sağlayıcısı.
