Aluminium - zastosowanie i rodzaje, stopy aluminium
Aluminium jest metalem wykorzystywanym w bardzo wielu branżach przemysłu ze względu na korzystne właściwości. Jego masa jest trzy razy mniejsza od stali, a jednocześnie jest wytrzymały, podatny na formowanie i nie ulega korozji, jest łatwy w obróbce i ma dobre przewodnictwo cieplne.
Nie występuje w czystej postaci. Otrzymuje się go z glinu zawartego w boksycie w 2 etapowym procesie produkcji:
- proces Bayera – z boksytu uzyskuje się czysty tlenek glinu (rozdrabianie rudy, mieszanie z wodorotlenkiem sodu, hydroliza)
- proces elektrolizy metodą Halla-Heroulta – powstanie czystego aluminium (wytworzenie ciekłego surowca, proces rafinacji w piecach)
Właściwości wytrzymałościowe czystego aluminium są niskie. Wykorzystywane jest m.in. przy produkcji folii aluminiowej i przewodów elektrycznych.
Stopy aluminium, rodzaje aluminium
Wytrzymałość aluminium poprawia się przez wprowadzenie różnych dodatków stopowych np. miedź, magnez, mangan, żelazo czy cynk i ich odpowiednią obróbkę cieplną. Polepsza to również jego obrabialność czy odporność na korozję.
Stopy aluminium dzieli się na odlewnicze i do przeróbki plastycznej
- odlewnicze – zawartość pierwiastków stopowych (5-25%) m.in.: krzem, magnez, miedź, mangan, nikiel
- do przeróbki plastycznej – mniejsza zawartość dodatków stopowych m.in.: miedź (do ok 5%), magnez (do ok 6), mangan (do 1,5%) oraz nikiel, tytan, krzem, cynk
Dodatkowo stopy aluminium można klasyfikować wg składu chemicznego. Dzieli się je na 8 serii w zależności od dodawanego pierwiastka. Każda z serii ma inne właściwości wytrzymałościowe, odporność na korozję, twardość czy plastyczność.
Najczęściej stosowane stopy aluminium
PA4
Dodatki: magnez, krzem.
Charakterystyka: duża wytrzymałość mechaniczna, odporność na korozję, udarność, nadaje się do polerowania, mniej do anodowania.
Zastosowanie: elementy nośne pojazdów, statków, mostów; części wykorzystywane w przemyśle stoczniowym i górniczym.
PA6
Dodatki: magnez, miedź.
Charakterystyka: duża wytrzymałość w tym na rozciąganie i zmęczenie, dobry do spawania, słabsza odporność na korozję.
Zastosowanie: Konstrukcje spawane, części do maszyn.
PA9
Dodatki: cynk, magnez, miedź.
Charakterystyka: bardzo wysoka wytrzymałość mechaniczna i zmęczeniowa, bardzo dobra obrabialność, wysoka twardość.
Zastosowanie: formy, wykrojniki, elementy konstrukcyjne, części tłoczników.
PA11
Dodatki: magnez.
Charakterystyka: wysoka odporność na korozję (w tym w warunkach morskich czy przemysłowych), wysoka wytrzymałość zmęczeniowa, dobry do spawania i anodowania, mniejsza wytrzymałość na rozciąganie. Zastosowanie: konstrukcje spawane, zbiorniki ciśnieniowe, części rurociągów, słupy, znaki drogowe, przewody hydrauliczne, pneumatyczne.
PA13
Dodatki: magnez, mangan.
Charakterystyka: wysoka wytrzymałość zmęczeniowa, dobra spawalność, odporność na korozję. Zastosowanie: konstrukcje spawane w przemyśle stoczniowym np. maszty, aparatura chemiczna, zbiorniki, rurociągi.
PA38
Dodatki: magnez, krzem.
Charakterystyka: średnia wytrzymałość na rozciąganie i zmęczeniowa, dobry do spawania i anodowania dekoracyjnego.
Zastosowanie: produkcja prętów i profili aluminiowych, radiatory.
Zastosowanie aluminium
Zastosowanie aluminium i jego stopów w przykładowych branżach:
- transport (mała waga, duża wytrzymałość) – przemysł samochodowy, lotniczy, szybkie systemy kolejowe
- budownictwo (odporność na korozję, dobre właściwości termiczne, estetyka, mała waga) – konstrukcje, wykończenia, meble, profile, grzejniki
- stoczniowy (wysoka odporność na korozje w wodzie morskiej, dobra spawalność) – platformy, maszty
- elektronika (mała waga, estetyka, łatwe w obrabianiu) – telefony, tablety, telewizory
- elektryka (mała waga, niska gęstość, odporność na korozję) – kable, anteny, linie i urządzenia energetyczne
Dodatkowo aluminium wykorzystywane jest w wielu przedmiotach codziennego użytku jak np. folia aluminiowa, garnki, puszki.
Recykling Aluminium
Aluminium może być poddawane wielokrotnemu recyklingowi bez utraty jego właściwości.
Proces ten jest tańszy niż jego wytwarzanie.
Anodowanie aluminium
Anodowanie jest procesem stosowanym głównie do aluminium i jego stopów. Przebiega w kąpieli elektrolitycznej. Na powierzchni przedmiotu tworzy się szczelna powłoka tlenku glinu co zwiększa jego odporność na korozję i twardość. Anodowanie wykorzystuje się je także w celach dekoracyjnych, nadaje powierzchni fakturę lub tworzy nieścieralną warstwę kolorową. Warstwa anody nie przewodzi prądu w związku z czym proces jest popularny przy produkcji elektroniki.
Zapraszamy do współpracy w zakresie obróbki skrawaniem, projektowania przenośników taśmowych oraz rolkowych, automatyzacji przemysłu oraz projektów maszyn.
Kontakt znajdziesz tutaj - Dane kontaktowe
Więcej szczegółów odnośnie naszej bieżącej oferty uzyskasz w formie unikalnej wideoprezentacji - Prezentacja LucasTech do zobaczenia której serdecznie zachęcamy.