ونظرًا للخصائص الفريدة لموادها،فوهة الألومنيومله مزايا كبيرة في سيناريوهات تطبيق محددة. فيما يلي تحليل منهجي لخصائصه ومجالات التطبيق النموذجية:
تصميم خفيف الوزن: كثافة الألومنيوم (حوالي 2.7 جم/سم مكعب) أقل بكثير من كثافة الفولاذ المقاوم للصدأ (حوالي 8 جم/سم مكعب)، مما يمكن أن يقلل بشكل كبير من الوزن الإجمالي للمعدات ومناسب للمجالات الحساسة للوزن مثل الطيران والسيارات.
الموصلية الحرارية الممتازة: تبلغ الموصلية الحرارية للألمنيوم 237 واط/م·ك، وهي أعلى بكثير من الفولاذ المقاوم للصدأ (حوالي 15 واط/م·ك). إنها مناسبة للسيناريوهات التي تتطلب تبديدًا سريعًا للحرارة، مثل فوهات تبريد المعدات الإلكترونية أو أنظمة حقن محرك الاحتراق الداخلي.
الاقتصاد في المعالجة: يتمتع الألومنيوم بمرونة ممتازة (استطالة تبلغ حوالي 10-30%)، ويمكنه معالجة هياكل قنوات التدفق المعقدة بتكلفة منخفضة، وهو مناسب بشكل خاص لاحتياجات الرش الدقيقة ذات التدفق المنخفض المخصصة.
مقاومة الطقس البيئي: يمكن لطبقة أكسيد Al₂O₃ المتكونة بشكل طبيعي أن تقاوم التآكل الجوي عند رطوبة نسبية تبلغ 80%، ولكن نطاق تحمل الأس الهيدروجيني محدود (يوصى بالأس الهيدروجيني 4.5-8.5). المعالجة السطحية مطلوبة في البيئات التي تحتوي على أيون الكلوريد (مثل مياه البحر).
حدود درجة الحرارة: الحد الأعلى لدرجة حرارة التشغيل محدود بدرجة حرارة المحلول الصلب لسبائك الألومنيوم 6061 (حوالي 530 درجة مئوية). يوصى بأن تكون درجة الحرارة أقل من 200 درجة مئوية للاستخدام طويل الأمد وأن تتحمل درجة حرارة 300 درجة مئوية للاستخدام قصير المدى.
تصنيع السيارات:فوهة الألومنيوميمكن استخدامه في فوهات ترذيذ الوقود في أنظمة الحقن المباشر. تمت زيادة صلابة السطح إلى 60 HB من خلال المعالجة الحرارية T6 (التبريد بدرجة 530 درجة مئوية + التعتيق الاصطناعي) لتلبية متطلبات ضغط الحقن البالغة 20 ميجا باسكال.
نظام التبريد الدقيق: في توريد سائل القطع لأدوات آلة CNC، يتم استخدام فوهة الألومنيوم المعالجة بأكسيد (سمك الغشاء 10-25μm) لتحقيق تشطيب سطحي يبلغ Ra 0.8μm وضمان التوزيع الموحد لقطرات قطرها 0.1-0.3 مم.
معدات حماية النباتات الزراعية: يستخدم نظام الرش بدون طيار خفيف الوزن فوهة ألومنيوم 7075، بقوة إنتاجية تبلغ 503 ميجا باسكال، وزاوية رش على شكل مروحة (80 درجة -110 درجة) لتحقيق التحكم في التدفق بمعدل 6-8 لتر/دقيقة.
تقنية دعم الطباعة ثلاثية الأبعاد: يتم استخدام فوهة AlSi10Mg التي تم تشكيلها عن طريق ذوبان الليزر الانتقائي (SLM) لنشر مسحوق الطابعات المعدنية، مع تحمل درجة حرارة سطح التسخين المسبق 300 درجة مئوية، والمسامية <0.5%.
معدات طوارئ الحريق: يستخدم نظام رغوة الهواء عالي الضغط (CAFS) 6061-T6فوهات الألومنيوملتحقيق مضاعفات تمدد الرغوة بمقدار 0.3-0.7 ونطاق ضغط العمل من 8-12 بار.
تقوية السطح: معالجة الأكسدة بالقوس الصغير يمكن أن تولد طبقة سيراميك 50-200 ميكرومتر مع صلابة 1500HV ومقاومة اختبار رش الملح لمدة 1000 ساعة؛ العملية المركبة: فوهة مركبة من كربيد السيليكون القائم على الألومنيوم (SiC 20%)، يتم تقليل معامل التمدد الحراري إلى 15×10⁻⁶/°C، مناسب لظروف الدورة الحرارية؛ التصميم الرقمي: يؤدي تحسين قناة التدفق استنادًا إلى محاكاة CFD إلى زيادة قيمة معامل التدفق Cv إلى 0.98، وهو أعلى بنسبة 15% من التصميم التقليدي.
في ظل ظروف درجة الحرارة المتوسطة <150 درجة مئوية، وعدم وجود بيئة حمضية قوية (درجة الحموضة> 4) أو بيئة قلوية قوية (درجة الحموضة <9)، وضغط العمل <25 ميجا باسكال، تحقق فوهة الألومنيوم أفضل توازن بين التكلفة (أقل بنسبة 30-40% من الفولاذ المقاوم للصدأ) والأداء. بالنسبة للسيناريوهات ذات المتطلبات الفنية الأعلى، يوصى باستخدام سبيكة 7075-T6 أو محلول تعديل السطح.
