Aluminiumlegeringen: De Ultieme Keuze voor Automotive, Aerospace en Meer

Aluminium is een veelvoorkomend en populair metaal dat overal te vinden is en gebruikt wordt in een verbazingwekkend breed scala aan onderdelen en producten: auto-onderdelen, luchtvaartcomponenten, boot- en maritieme uitrusting, consumentenelektronica inclusief smartphones, industriële machineonderdelen, HVAC-systemen, de lijst is eindeloos.

Ingenieurs en productontwerpers wenden zich vaak tot aluminium en zijn legeringen om zowel prototypes als eindgebruiksonderdelen te ontwerpen in diverse industrieën. Deze post kijkt naar waarom aluminium zo veelvoorkomend is, waarom er zoveel aluminiumlegeringen zijn, en neemt een korte blik op de hoofdlegeringen die we hier bij Protolabs gebruiken.

Waarom is Aluminium Zo Populair?

Aluminium heeft een hoge sterkte-gewichtsverhouding, wat het lichtgewicht maakt, maar toch sterk en flexibel. Het is ook betaalbaar, corrosiebestendig en werkt goed in een veelheid aan toepassingen.

Aluminiumlegeringen worden vaak in auto's gebruikt vanwege de veelzijdigheid van het materiaal. Aluminium's vormbaarheid en corrosiebestendigheid maken het makkelijk om te verwerken en vorm te geven, maar de structurele klankheid adresseert de belangrijkste eis voor autocarrosseries. Sterkte is belangrijk, maar autocarrosseries moeten lichtgewicht, betaalbaar om te produceren, roestbestendig zijn en de aantrekkelijke kwaliteiten hebben die consumenten zoeken, zoals uitzonderlijke oppervlakteafwerkingskenmerken. Aluminium past perfect in het profiel.

Hetzelfde geldt voor luchtvaartonderdelen. Aluminiumlegeringen zijn vaak een geprefereerd materiaal voor luchtvaartontwerpen en vereist door engineering, opnieuw vanwege aluminium's corrosiebestendigheidseigenschappen en hoge sterktecapaciteiten. Vergeleken met staal is het een lichtgewicht optie, en een ideaal materiaal voor een breed scala aan vliegtuigcomponenten en luchtvaarttoepassingen.

Gewichtsreductie is een kernbehoefte van zowel de auto- als de luchtvaartindustrie.

Bij auto's helpt gewichtsreductie om emissies te verminderen en verbeterde brandstofstandaarden te halen.

Voor de luchtvaart zorgt het gebruik van aluminiumlegeringen voor een dramatische afname van het gewicht van een vliegtuig omdat het significant lichter is dan staal, waardoor vliegtuigen meer gewicht kunnen dragen of de brandstofefficiëntie kunnen verhogen. Bijvoorbeeld, een 20% gewichtsreductie in een Boeing 787 wordt verwacht een 10-12% verbetering in brandstofefficiëntie te genereren. Daarbij zijn veelvoorkomende toepassingen in de luchtvaart overvloedig - veel, maar niet alle, zijn metaal: Brandstofinjectoren, warmtewisselaars, manifolds, turbopompen, vloeistof- en gasstroomcomponenten, conformele koelkanalen, bevestigingsmiddelen, en meer.

Waarom Zoveel Metaallegeringen?

Aluminium, als zuiver element, presenteert veel wenselijke eigenschappen. Echter, op zich, zou aluminium misschien niet sterk genoeg zijn voor een hoog-duurzaamheidsgebruik of -doel. dienovereenkomstig kan aluminium gecombineerd worden met andere elementen om legeringen te vormen, die duurzamer en geschikt zijn voor industriële toepassingen.

En wat betekenen al die nummers in de legeringsnaam? De aluminium-serienamen elementen met vier numerieke cijfers waarbij het eerste cijfer het hoofdlegeringselement vertegenwoordigt, het tweede cijfer een wijziging van een specifieke legering aangeeft, en de derde en vierde cijfers willekeurige nummers zijn toegewezen aan specifieke legeringen in de serie.

Al 6061

De meest gebruikte aluminiumlegering bij Protolabs, Al 6061 wordt gebruikt voor CNC-bewerking en sheet metal fabricatie. Het wordt doorgaans geselecteerd waar lassen of hardloten vereist is of voor de hoge corrosiebestendigheid in alle temperaturen. De vormbaarheid is uitstekend in O-temper en goed in T4-temper. Het wordt gebruikt voor auto-onderdelen, boot- en maritieme uitrusting, meubels, consumentenelektronica, en meer.

Al 7075

Deze legering voegt chroom toe aan de mix om goede spanning-corrosiebarstingsweerstand te ontwikkelen. Het is de go-to legering voor luchtvaartonderdelen, fietsuitrusting, kampeer- en sportartikelen vanwege de lichtgewicht maar sterke kenmerken.

Al 5052

Gebruikt in onze sheet metal fabricatie afdeling, heeft deze legering goede bewerkbaarheid, zeer goede corrosiebestendigheid, hoge vermoeidheidssterkte, lasbaarheid, en matige sterkte. Dit maakt het perfect voor gebruik in vliegtuig brandstof/olie lijnen, brandstoftanks, andere transportgebieden, apparaten en verlichting, draad, en nieten.

AlSi10Mg

Een vast onderdeel van ons 3D-print direct metal laser sintering (DMLS) proces, is dit vergelijkbaar met de 3000-serie legering die gebruikt wordt in giet- en drukgietsprocessen. Het heeft een goede sterkte-gewichtsverhouding, hoge temperatuur- en corrosiebestendigheid, en goede vermoeidheids-, kreep- en barstingssterkte. AlSi10Mg vertoont ook thermische en elektrische geleidingseigenschappen. Eindonderdelen gebouwd in AlSi10Mg ontvangen een spanningsoverlastbehandeling.

Voor vragen over aluminiumlegeringen, andere materialen, of enige van onze productiediensten bij Protolabs, neem contact op met een applicatie-ingenieur op ADMIN@MFGROBOTS.COM of 877-479-3680.