کاربرد آلومینیوم در صنایع دریایی

آلومینیوم به عنوان یک جایگزین سبک وزن و مقاوم بجای فولاد در ساخت قایق‌ها و کشتی‌های تجاری استفاده می‌شود. آلومینیوم به دلیل خواص ضد خوردگی و سبک وزن آن به آلیاژ انتخابی برای کشتی‌سازان تبدیل شده است، که ثابت کرده است به کشتی‌ها ارزش افزوده می‌دهد، زیرا سبک‌تر هستند، می‌توانند سریع‌تر سفر کنند، بارهای بزرگ‌تری را حمل کنند و بردهای طولانی‌تری را طی کنند، در حالی که از پایداری بیشتری برخوردار هستند.

الومینیوم در قایق های تفریحی

استفاده از قایق‌های کوچک، به ویژه ساخته شده از آلومینیوم، در صنعت دریانوردی از سال 1945 به سرعت گسترش یافته است. در ابتدا، اولین کاربرد و استفاده از آلومینیوم عمدتاً در قایق‌ها و قایق‌های ماهیگیری کوچک بود، اما اکنون آلومینیوم به عنوان ماده اصلی در این قایق‌ها استفاده می‌شود. همچنین، در صنایع دستی کوچک و استفاده در رانابوت‌ها و رزمناوهای کوچک با طول حدود 6 متر، معمولاً از آلومینیوم یا پلاستیک استفاده می‌شود. در این محصولات، استایل و طراحی مهمتر از برتری مهندسی است، اما اخیراً توجه سازندگان به ظاهر طراحی شده در قایق‌های آلومینیومی افزایش یافته است.

وزن سبک آلومینیوم در این موارد بسیار مفید است، زیرا هزینه ساخت و ساز را کاهش می‌دهد، امکان استفاده از قدرت کمتر را فراهم می‌کند و قابلیت حمل را افزایش می‌دهد. همچنین، بسیاری از حوادثی که منجر به شکستگی و آسیب زیاد در قایق‌های چوبی یا پلاستیکی می‌شوند، تنها به خرابی‌های قابل تعمیر در قایق‌های آلومینیومی منجر می‌شوند. همچنین، قایق‌های آلومینیومی طبق تجربه خدمه تا به امروز کمتر از قایق‌های فولادی آسیب می‌بینند. این اتفاق رخ می‌دهد زیرا مدول الاستیسیته (نسبت انطباق با تغییرات تنش) کمتر آلومینیوم منجر به ظرفیت بیشتر برای جذب انرژی می‌شود. در انتخاب ضخامت برای هر دو ورق آلومینیوم و ورق فولادی، ضخامت بیشتر بر اساس جوش پذیری انتخاب می‌شود، که الزامات آن برای دو فلز یکسان است.

عدم نیاز به مراقبت و تعمیر و نگهداری زیاد، هزینه‌های بهره‌برداری از خدمات قایق‌های اجاره‌ای را کاهش می‌دهد و همچنین یک مزیت برای قایق‌های تفریحی خصوصی است که برای حفظ شمایل و ظاهر آن‌ها با دقت نگهداری می‌شوند. بیشتر قایق‌های آلومینیومی برای استفاده در آبهای شیرین یا آبهای شور رنگ آمیزی شده‌اند. برای استفاده در آبهای شیرین، قایق‌های آلومینیومی معمولاً بدون رنگ‌آمیزی برای ۱۰ سال یا بیشتر باقی می‌مانند، در حالی که قایق‌های چوبی نیاز به چسباندن و رنگ‌آمیزی سالانه دارند. برای استفاده در آبهای شور، به روش معمول ، نیاز به رنگ‌آمیزی هر سه یا چهار سال یک بار است.

آلومینیوم برای تزئینات و لوازم جانبی قایق، بدون توجه به جنس بدنه استفاده می‌شود. تزئینات روشن آنودایز شده، به صورت صفحات رول شده، در همه ی انواع قایق‌ها برای محافظت از لبه‌ها، پانل‌های داشبورد و قطعات دیگر به طور گسترده‌ای استفاده می‌شود.

قایق های کوچک از طیف وسیعی از آلیاژهای ورق آلومینیوم، عمدتاً در سری های 5xxx و 6xxx ساخته می شوند. این آلیاژ ها ترکیبی بهینه از استحکام، هزینه کم، سهولت ساخت و مقاومت در برابر خوردگی دارند.

قایق های بزرگتر inboard

قایق های بزرگتر در صنعت دریانوردی به طول 6 تا 38 متر به دلایلی مشابه مواردی که برای قایق های کوچک عنوان شد از آلیاژهای آلومینیوم ساخته می شوند. به طور معمول، این قایق ها از ساختار جوش داده شده برای بدنه، ساختار داخلی و کابین استفاده می کنند، محبوب ترین آلیاژ بدنه 5086-H32 با ضخامت 0.45 تا 12.7 میلی متر است. سرپوش ها، مخازن سوخت و کابین ها معمولاً از همان آلیاژ بدنه هستند، اگرچه می توان از 5052 یا 6061 استفاده کرد. اعضای سازه، چه در اکستروژن های خاص و چه در اشکال سازه ای استاندارد، می توانند از نوع 6061-T6 یا 5086-H112 در ساختار تمام جوشی باشند.

کشتی های بادبانی

کشتی های بادبانی از الگوی مشابهی برای کشتی های قدرتی (موتوری) پیروی می کنند. کشتی های کوچکتر با استفاده از ساخت پرچ شده از آلیاژ 5052 یا 6061 و قایق های تفریحی سفارشی بزرگتر یا همان کشتی های کروز با استفاده از ساختار تمام جوشی در 5086 ساخته می شوند. وزن سبک بدنه آلومینیومی در کشتی بادبانی به طراح اجازه می دهد تا عرض جغرافیایی وسیعی را در ایجاد تعادل بین سطح بادبان و نسبت جابجایی بالاست ایجاد کند. مطالعه وزن بدنه چوبی و وزن بدنه پلاستیک تقویت‌شده با شیشه و وزن بدنه آلومینیوم در آکادمی نیروی دریایی نشان داد که پلاستیک 10 درصد و چوب 37 درصد سنگین‌تر از آلومینیوم است.

قایق های پرسنل

ساخت و ساز قایق های کاری پرسنل با گسترش صنعت نفت فراساحلی از زمان جنگ جهانی دوم تسریع شده است. در ابتدا، فولاد به عنوان مصالح ساختاری استاندارد برای این صنایع تأیین شد و تا اواسط دهه 1950 بود که اولین قایق پرسنل آلومینیومی وارد خدمت شد. این قایق تمام جوشکاری شده 6061-T6 به سرعت مزایای وزن بدنه سبک تر را نشان داد و در نتیجه سرعت بالاتری برای همان اسب بخار داشت. از آنجایی که صرفه جویی  زمان در حمل و نقل پرسنل به دکل ها باعث صرفه جویی قابل توجهی در دستمزد می شود، صنعت نفت به سرعت این صنایع را به کار گرفت.

اکثر قایق های پرسنل آلومینیومی از ورق 5456-H321 و صفحه با ضخامت 0.188 تا 0.375 اینچ و اشکال اکسترود شده 5456- 6061-T6 ساخته شده اند. آلیاژ 5086 نیز به طور گسترده برای آبکاری بدنه استفاده می شود. کابین ها معمولاً از 5052 ورق 0.125 تا 0.25 اینچ ضخامت و اکستروژن 6061 هستند.

الومینیوم در کشتی های ماهیگیری

در این صنایع نیزمزیت اصلی نسبت داده شده به آلومینیوم، صرفه جویی در وزن بوده است، که برای جبران تجهیزات اضافی با تور و در عین حال حفظ ثبات کافی مورد استفاده قرار گرفته است. پس از یک آزمایش کوتاه خدماتی در سال 1957 مالکان متقاعد شدند که قایق های آلومینیومی هزینه های نگهداری کمتری دارند. از آن زمان به بعد ساختار کلی ناوگان به آلومینیوم تغییر یافت.

تجهیزات روی کشتی های ماهیگیری اغلب آلومینیومی هستند. بخش های نگهدارنده آلومینیومی اکسترود شده یا رول شکل در 6061-T6 یا 6063-T6 منجر به سیستم های اتاق ماهی می شود که غیرجذب و بهداشتی هستند و به راحتی توسط خدمه بازآرایی می شوند. به یمن آلومینیو به کار رفته در اتاق یا سالن ماهی، فساد ماهی کاهش می‌یابد و می‌توان ماهی‌های بیشتری را حمل کرد، زیرا وزن قطعات آلومینیومی کمتر از یک سوم وزن ماهی‌های مرطوب یا تخته‌های قلم (تخته‌های قابل حمل برای تقسیم نگهدارنده به محفظه‌های کوچک) است.

مخازن ماهی یخچالی با ورق و صفحه آلومینیومی محافظت شده 5052 یا 6061 با ضخامت 5.0 تا 1.5 میلی متر نسبت به مخازن فولادی پوشش داده شده یا تصفیه شده، بهداشتی تر است و هزینه کمتری برای نگهداری دارند. مخازن فولادی برای دستیابی به عمر مفید نیاز به محافظت از پوشش های آلی یا فلزی دارند. علاوه بر این، تعمیر و نگهداری پوشش یک مشکل مداوم است.

الومینیوم قایق های نقشه برداری

قایق های نقشه برداری با بدنه آلومینیومی معمولاً تجهیزات نقشه برداری بیشتری را نسبت به قایق های فولادی معمولی حمل می کنند، اگرچه برخی از آنها از صرفه جویی در وزن برای گسترش عملیات کشش کم عمق استفاده می کنند. قایق های بررسی و نقشه برداری توسط سازندگان قایق های پرسنلی ساخته می شوند و آلیاژهای به کار رفته  و روش ساخت و ساز مشابهی دارند.