با توجه به خواص منحصر به فرد مواد آن،نازل آلومینیومیدارای مزایای قابل توجهی در سناریوهای کاربردی خاص است. در زیر یک تجزیه و تحلیل سیستماتیک از ویژگی ها و زمینه های کاربردی معمولی آن ارائه شده است:
طراحی سبک وزن: چگالی آلومینیوم (حدود 2.7 گرم بر سانتی متر مکعب) به طور قابل توجهی کمتر از فولاد ضد زنگ (حدود 8 گرم در سانتی متر مکعب) است که می تواند وزن کلی تجهیزات را تا حد زیادی کاهش دهد و برای زمینه های حساس به وزن مانند هوانوردی و خودرو مناسب است.
هدایت حرارتی عالی: رسانایی حرارتی آلومینیوم 237 W/m·K است که بسیار بالاتر از فولاد ضد زنگ (حدود 15 W/m·K) است. برای سناریوهایی که نیاز به اتلاف سریع گرما دارند، مانند نازل های خنک کننده تجهیزات الکترونیکی یا سیستم های تزریق موتور احتراق داخلی، مناسب است.
صرفه جویی در پردازش: آلومینیوم دارای شکل پذیری عالی (ازدیاد طول حدود 10-30٪) است و می تواند ساختارهای کانال جریان پیچیده را با هزینه کم پردازش کند، که به ویژه برای نیازهای پاشش دقیق با جریان پایین سفارشی مناسب است.
مقاومت در برابر آب و هوای محیطی: فیلم اکسید Al2O3 به طور طبیعی می تواند در برابر خوردگی اتمسفر در رطوبت نسبی 80٪ مقاومت کند، اما محدوده تحمل pH محدود است (pH 4.5-8.5 توصیه می شود). تصفیه سطح در محیط های حاوی یون کلرید (مانند آب دریا) مورد نیاز است.
محدودیت های دما: حد بالایی دمای عملیاتی با دمای محلول جامد آلیاژ آلومینیوم 6061 (حدود 530 درجه سانتیگراد) محدود می شود. توصیه می شود برای استفاده طولانی مدت کمتر از 200 درجه سانتیگراد باشد و برای استفاده کوتاه مدت دمای 300 درجه را تحمل کند.
خودروسازی:نازل آلومینیومیمی تواند برای نازل های اتمیزه کردن سوخت در سیستم های تزریق مستقیم استفاده شود. سختی سطح از طریق عملیات حرارتی T6 (530 درجه سانتیگراد + پیری مصنوعی) به 60 HB افزایش می یابد تا فشار تزریق 20 مگاپاسکال برآورده شود.
سیستم خنک‌کننده دقیق: در تامین مایع برش برای ماشین‌های CNC، از نازل آلومینیومی آنودایز شده (ضخامت فیلم 10-25 میکرومتر) برای دستیابی به سطحی Ra 0.8μm و اطمینان از توزیع یکنواخت قطرات با قطر 0.1-0.3 میلی‌متر استفاده می‌شود.
تجهیزات حفاظت از گیاهان کشاورزی: سیستم پاشش پهپاد سبک وزن از نازل آلومینیومی 7075 با قدرت تسلیم 503 مگاپاسکال و زاویه پاشش فن شکل (80-110 درجه) برای دستیابی به کنترل جریان 6-8 لیتر در دقیقه استفاده می کند.
فناوری پشتیبانی از چاپ سه بعدی: نازل AlSi10Mg که توسط ذوب لیزری انتخابی (SLM) تشکیل شده است برای پخش پودر پرینترهای فلزی استفاده می شود، در برابر دمای بستر پیش گرمایش 300 درجه سانتی گراد، تخلخل <0.5٪.
تجهیزات اضطراری آتش نشانی: سیستم فوم هوا با فشار بالا (CAFS) از 6061-T6 استفاده می کند.نازل های آلومینیومیبرای دستیابی به چند برابر انبساط فوم 0.3-0.7 و محدوده فشار کاری 8-12 بار.
تقویت سطح: عملیات اکسیداسیون میکرو قوس می تواند یک لایه سرامیکی 50-200μm با سختی 1500HV و مقاومت تست اسپری نمک 1000 ساعت ایجاد کند. فرآیند کامپوزیت: نازل کامپوزیت کاربید سیلیکون مبتنی بر آلومینیوم (SiC 20%)، ضریب انبساط حرارتی به 15 × 10-6 / ℃ کاهش می یابد، مناسب برای شرایط چرخه حرارتی. طراحی دیجیتال: بهینه سازی کانال جریان بر اساس شبیه سازی CFD، مقدار ضریب جریان Cv را به 0.98 افزایش می دهد که 15٪ بیشتر از طراحی سنتی است.
در شرایط دمای متوسط <150 درجه سانتیگراد، بدون اسید قوی (pH> 4) یا محیط قلیایی قوی (pH<9) و فشار کاری <25 مگاپاسکال، نازل آلومینیومی بهترین تعادل بین هزینه (30-40٪ کمتر از فولاد ضد زنگ) و عملکرد را به دست می آورد. برای سناریوهایی با الزامات فنی بالاتر، توصیه می شود از آلیاژ 7075-T6 یا محلول اصلاح سطح استفاده کنید.
