Diverse aluminiumlegeringen voor productie

Aluminium is een van de meest gebruikte metalen ter wereld, samen met ijzer, tin en koper. Het is een hoeksteen van zoveel goederen en industriële toepassingen, en het is gemakkelijk te begrijpen waarom. Het is lichtgewicht met een veel lagere dichtheid dan veel van zijn tegenhangers. Het is duurzaam en een geweldige geleider voor zowel warmte als elektriciteit. Het heeft ook meerdere legeringen die zeer specifieke eigenschappen kunnen krijgen.

Ontwikkelaars van aluminiumlegeringen hebben een revolutie teweeggebracht in de kunst van het mengen met andere elementen en het verbeteren van de eigenschappen van het eindmateriaal. Meestal is het doel om de sterkte te verbeteren met behoud van de gewenste eigenschappen van aluminium, met name de lichtheid en corrosieweerstand. Het kan echter ontmoedigend zijn om alle verschillende legeringen bij te houden, dus hopelijk kan deze gids nuttig zijn bij het kort uitleggen van de basislegeringen, hun elementaire samenstelling en hun gebruik.

Het is vermeldenswaard dat de series 2000, 6000 en 7000 met warmte kunnen worden behandeld, terwijl de rest dat niet is. De lijst zal zich een weg banen naar de serie van 1000 tot 8000 series van gesmeed aluminiumlegeringen, dus het is het beste om te beginnen met de hoogste zuiverheid:

Voordelen van legeringen met met hoog aluminiumgehalte

Relatief puur aluminium heeft een scala aan toepassingen die moeilijk te beperken zijn. De 1000-serie heeft bijvoorbeeld een minimale inhoud van 99%. Deze hoge zuiverheid produceert nogal wat interessante toepassingen zoals geleiders. Als geleider kan het een goed alternatief zijn voor koper, zelfs voor industriële bedrading, met name de 1350. Het belangrijkste voordeel ten opzichte van koper is het gewicht, waardoor het ideaal is voor veel hoogspanningslijnen. Het nadeel van de serie is echter de relatieve sterkte, hoewel dit kan worden verholpen door het gebruik van coating of rekverharding.

Toch zijn de toepassingen van de 1000 legeringen veel diverser vanwege de kneedbaarheid. Het is ook de bron van aluminiumfolie en voedselverpakkingen (meestal de 1100) vanwege de corrosieweerstand en het vermogen om geuren, geuren en vocht te blokkeren.

De 1000-serie is echter niet traag in hardere, intensievere toepassingen. De toevoeging van een beetje magnesium en lithium (onder andere metalen afhankelijk van de soort) maakt het een competente luchtvaartcomponent, net als zijn zusterlegeringen in de hogere nummerreeksen.

Koper en mangaan

De 2000- en 3000-series blijven ook boven het 90%-bereik, hoewel ze enorm verschillende toepassingen bieden. Koper is het belangrijkste legeringselement voor het eerste, terwijl mangaan het meest cruciale is voor het laatste. De legeringen van 2000 hebben een goede sterkte en taaiheid, dus ze zijn geweldig voor vliegtuigen (vooral 2024). 3003 is een populaire legering voor algemeen gebruik vanwege zijn matige sterkte en hoge neiging tot verwerkbaarheid. Toepassingen zijn onder meer warmtewisselaars en kookgerei. Legering 3004 en zijn aanpassingen worden gebruikt in de lichamen van frisdrankblikjes.

Silicium

De legeringen van de 4000-serie bevatten silicium als het belangrijkste ingrediënt. Voldoende hoeveelheden van dit mengsel verlagen het smeltpunt van aluminium, maar hebben het duidelijke voordeel dat het bros wordt vermeden. De serie heeft een groot potentieel in lasdraad en soldeerlegeringen, die lagere smeltpunten vereisen. Deze zijn geweldig voor bekleding, extrusie en architecturale constructies.

Magnesium

Magnesium en verschillende verbindingen die het bevatten, zijn de meest gebruikte materialen voor aluminiumlegeringen. Dit is een van de redenen waarom het zulke uiteenlopende effecten produceert. Bepaalde legeringen in de 5000-serie zijn niet goed voor hoge temperaturen, zoals 5083 (met mangaan en chroom), terwijl andere, zoals de 5086, uitstekend geschikt zijn voor lassen. Beide bovengenoemde legeringen worden in combinatie met elkaar gebruikt voor zeeschepen. 5052 wordt veel gebruikt in elektronica, geanodiseerd 5005-blad voor architecturale toepassingen en 5182 maakt het aluminium drankblikdeksel.

Magnesiumsilicide

De 6000-serie is harder en taaier als een aluminiumlegering, maar toch licht in vergelijking met de concurrentie. Gebruikt in alles, van ladders tot vliegtuig- en vrachtwagenframes tot ruimtevaarttoepassingen en zelfs smartphones. De 6000 is zelfs een geweldige bron van huis- en kantoormeubilair. Deze legering bevat bepaalde hoeveelheden magnesium en silicium, waardoor magnesiumsilicide wordt gevormd. Het is het meest gebruikte materiaal voor extrusie en CNC-bewerking.

Zink

Evenzo zijn de 7000-serie (met name de 7050 en 7075) de meest gebruikte legeringen in de vliegtuigindustrie. Materialen in deze serie zijn zeer sterk en hittebehandelbaar, dus het is geen wonder dat ze goede vliegende metgezellen zijn. De toevoeging van zink maakt het sterker, maar minder lasbaar. Deze specifieke legeringen kunnen door precipitatie worden gehard om de sterkste van alle aluminiumseries te worden.

IJzer en andere elementen

De 8000-serie is afhankelijk van ijzer, waardoor het een combinatie van eigenschappen biedt die vergelijkbaar zijn met legeringen uit de 1000-serie, maar met een hogere sterkte, betere vervormbaarheid en verbeterde stijfheid. Legeringen uit de 8000-serie zijn meestal geschikt voor toepassingen met een dunnere dikte. Het maakt ook lijmverbindingen mogelijk. Deze eigenschappen maken het geschikt voor harde frames en containers, waarbij 8019 wordt gebruikt voor ruimtevaarttoepassingen en 8090 wordt gebruikt voor cryogene toepassingen.