Aluminiumlegeringen voor Productie: Lichtgewicht, Duurzame, Vielzijdige Oplossingen

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 makkelijk te zien waarom. Het is lichtgewicht met een dichtheid ver lager dan veel van zijn tegenhangers. Het is duurzaam en een geweldige geleider voor zowel warmte als elektriciteit. Het heeft ook meerdere legeringen die heel specifieke eigenschappen kunnen krijgen.

Ontwikkelaars van aluminiumlegeringen hebben de kunst van mengen met andere elementen en het verbeteren van de eigenschappen van het eindmateriaal gerevolutioneerd. Meestal is het doel om de sterkte te verbeteren terwijl de wenselijke eigenschappen van aluminium behouden blijven, met name de lichtgewicht en corrosiebestendigheid. Echter, het kan overweldigend zijn om alle diverse legeringen bij te houden, dus hopelijk kan deze gids nuttig zijn om de basislegeringen, hun elementaire samenstelling en hun toepassingen kort uit te leggen.

Het is de moeite waard om te vermelden dat de 2000, 6000 en 7000 series warmtebehandelbaar zijn, terwijl de rest dat niet is. De lijst werkt zich op naar de series van 1000 tot 8000 series gesmeed aluminiumlegeringen, dus het is best om te beginnen bij de hoogste zuiverheid:

Voordelen van legeringen met hoog aluminiumgehalte

Relatief zuiver aluminium heeft een reeks toepassingen die moeilijk in te perken zijn. De 1000-serie heeft bijvoorbeeld een minimumgehalte van 99%. Deze hoge zuiverheid produceert diverse interessante toepassingen zoals geleiders. Als geleider kan het een goede alternatief zijn voor koper zelfs voor industriële bedrading, met name de 1350. Het hoofddel ten opzichte van koper is gewicht, wat het ideaal maakt voor veel hoogspanningslijnen. Echter, het nadeel van de serie is de relatieve sterkte, hoewel dit hersteld kan worden met coating of strain hardening.

Toch zijn de toepassingen van de 1000-legeringen veel diverser door de slijmbaarheid. Het is ook de bron van aluminiumfolie en voedselverpakking (meestal de 1100) vanwege de corrosiebestendigheid en het vermogen om geuren, smaken en vocht te blokkeren.

Echter, de 1000-serie is geen slechte in zwaardere, meer intensieve toepassingen. De toevoeging van een beetje magnesium en lithium (onder andere metalen afhankelijk van de stam) maakt het een competent luchtvaartcomponent, net als zijn zusterlegeringen in de hogere nummerreeksen.

Koper en Mangaan

De 2000- en 3000-serie blijven ook boven de 90% range, hoewel ze enorm verschillende toepassingen bieden. Koper is het hoofdlegeringselement voor de eerste, terwijl mangaan het meest cruciale is voor de tweede. De 2000-legeringen hebben goede zwaartekracht en zwaartekracht, dus ze zijn geweldig voor vliegtuigen (vooral 2024). 3003 is een populaire legering voor algemeen gebruik vanwege de matige sterkte en hoge bewerkbaarheid. Toepassingen omvatten warmtewisselaars en kookgerei. Legering 3004 en de modificaties daarvan worden gebruikt in de lijven van frisdrankblikjes.

Silicium

De 4000-serie legeringen hebben silicium als kernbestanddeel. Voldoende hoeveelheden van deze mengsel verlagen het smeltpunt van aluminium, maar hebben het duidelijke voordeel van broosheid te vermijden. De serie heeft groot potentieel in lasdraad en braseringslegeringen, die lagere smeltpunten vereisen. Deze zijn geweldig voor bekleding, extrusie en architecturale constructies.

Magnesium

Magnesium en diverse verbindingen die het bevatten zijn de meest wijd gebruikte materialen die in aluminiumlegeringen gaan. Dit is een van de redenen waarom het zulke variërende 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 geweldig zijn voor lassen. Beide bovengenoemde legeringen worden samen gebruikt voor zeevaartuigen. 5052 komt zwaar voor in elektronica, geanodiseerd 5005 blad voor architecturale toepassingen en 5182 maakt de deksel van de aluminium frisdrankblik.

Magnesiumsilicide

De 6000-serie is harder en zwaarder als aluminiumlegering, maar nog steeds lichtgewicht in vergelijking met de concurrentie. Gebruikt in alles van ladders tot vliegtuig- en vrachtwagentrames tot luchtvaarttoepassingen en zelfs smartphones. De 6000 is zelfs een geweldige bron van huishoudelijke en kantoormeubels. Deze legering bevat bepaalde hoeveelheden magnesium en silicium, die magnesiumsilicide vormen. Het is het meest voorkomende materiaal voor extrusie en CNC-bewerking.

Zink

Op dezelfde manier zijn de 7000-serie (met name de 7050 en 7075) de meest wijd gebruikte legeringen in de luchtvaartindustrie. Materialen in deze serie zijn uiterst sterk en warmtebehandelbaar, dus het is geen wonder dat ze goede vlieggenoten zijn. De toevoeging van zink maakt het sterker, maar minder lasbaar. Deze specifieke legeringen kunnen door uitvalling verhard worden om de sterkste van alle aluminiumseries te worden.

IJzer & Andere Elementen

De 8000-serie is afhankelijk van ijzer, wat het in staat stelt een combinatie van eigenschappen te presenteren die vergelijkbaar zijn met 1000-serie legeringen, maar met hogere sterkte, betere vormgeefbaarheid en verbeterde stijfheid. 8000-serie legeringen zijn doorgaans geschikt voor dunne afmetingen. Het maakt ook lijmverbinding mogelijk. Deze eigenschappen maken het nuttig voor harde frames en containers, met 8019 gebruikt voor luchtvaarttoepassingen en 8090 voor cryogenie.