Expertgids: Aluminiumgraden voor bollards en banken begrijpen

Uw legering kiezen

Bij Reliance gebruiken we voornamelijk twee hoofd aluminiumgraden voor onze bollards en banken. Ze hebben iets verschillende naamgevingsconventies, wat tot verwarring kan leiden: kopen we uit verschillende landen met verschillende internationale metaalstandaarden?

Aluminium vs. aluminium

Als het om aluminium gaat, zijn verschillende landen over de hele wereld het niet eens over een spelling. De Noord-Amerikaanse spelling, 'aluminium' was de tweede keuze van de oorspronkelijke namer, de Britse scheikundige Sir Humphry Davy. Hij begon met 'alumium', en bedacht toen 'aluminium'. Andere scheikundigen wees erop dat een -ium-uitgang zou worden geprefereerd, om te matchen met andere chemicaliën zoals natrium en kalium. Noord-Amerikaans gebruik bleef bij Sir Davy's tweede keuze; sommige Amerikaanse scheikundigen en algemeen gebruik elders kozen aluminium als een meer consistente lexicale constructie.

De twee hoofdtypen aluminiumgraden

Het is noch etymologie noch internationale standaard die twee typen aluminiumgradenystemen produceren. De reden voor de mismatch is dat gegoten metaal en bewerkt (gewalst) metaal anders worden gegradueerd. De behoeften en gebruiken van gegoten en bewerkte metalen zijn niet identiek, dus dezelfde specificatie wordt niet voor beide gebruikt.

IJzer is wijd bekend om gegoten ijzer en gewalst ijzer vormens – hoewel de betekenis van deze woorden genoeg verloren is gegaan dat velen 'wrought iron' verkeerd uitspreken als 'rod iron'. Aluminium, zoals ijzer, komt in zowel gegoten als gewalste vormen voor. Gegoten aluminium wordt als vloeibaar, vloeibaar metaal in een vorm gegoten of geïnjecteerd. Wanneer het metaal afkoelt, is het solide object dat ontstaat near-net-vorm. Het kan bewerkt worden om het glad te maken of af te werken, of als een stuk in een grotere bouw worden gebruikt, maar het punt van gieten is om iets heel dicht bij de eindvorm te creëren. Gewalst aluminium, aan de andere kant, wordt geproduceerd in blokken, platen en bloemen. Deze worden gerold en vervlacht tot bladen, stangen en buizen. Het kan gesmeed, bewerkt, gelast, of op andere manieren bewerkt worden om de eindvorm te worden die het moet zijn.

Wij gieten aluminium bollards, net zoals we onze ductiele ijzer bollards gieten. Een goede gietlegering vangt prachtige details zoals fluting en zachte kurven in de vorm. Het is goed voor complexe, kronkelende vormen gemaakt in een enkel stuk. Onze banken zijn gemaakt van aluminiumbladen die worden gevormd, gelast en lasersneden; deze stukken zijn meer letsbaar en bewerkbaar, dus ze kunnen gesneden en gelast worden in complexe ontwerpen met veel componenten die samen worden gebouwd.

Deze verschillende fabricageprocessen vereisen verschillende graden van aluminium.

Aluminiumgraden voor gewalste legeringen

Veel verschillende internationale organisaties zijn bijeengekomen om een akte te tekenen die een Internationaal Legeringsaanduidingssysteem voor gewalst aluminium vastlegt. Deze legeringen zijn gegroepeerd in families door hun eerste cijfer, wat een ervaren metallurg vertelt wat de belangrijkste legeringselementen zijn.

1xxx serie: 99%+ aluminiuminhoud

Aluminium in zijn zuivste vorm verschijnt in de 1000 serie. Deze metalen benadrukken de materiaaleigenschappen van het element, en 1100 aluminium is de meest voorkomende 'zuivere' aluminiumgraad, met minder dan 1% toegevoegde elementen zoals zink, koper of silicium voor sterkte. Zelfs met die toevoegingen is deze familie niet zo sterk als andere families van aluminium, maar de legeringen zijn gemakkelijk te bewerken en bestendig tegen corrosie. Deze groep is goed in het doorvoeren van warmte en elektriciteit. 1000 series aluminiumlegeringen worden vaak gebruikt in chemische, voedings- en elektrische toepassingen.

2xxx serie: Aluminium en Koper

2011, 2014, en 2024 zijn de meest voorkomende graden in de 2000 serie aluminiumlegeringen, die gewaardeerd worden om hun sterkte en bewerkbaarheid. Deze serie heeft koper als zijn belangrijkste legeringselement. De 2000 serie is taai, sterk, en hard, maar het is ook vatbaar voor corrosie, dus het moet geseald worden als het blootgesteld is aan oxidiserende elementen. Dit kan met coatings zoals verf, poeder of plastic; het wordt ook vaak gedaan met zuiver aluminium bekleding. 2000 serie aluminium wordt gevonden in luchtvaarttoepassingen, bevestigingsmiddelen, en industriële toepassingen.

3xxx serie: Aluminium en Manganese

Manganese, een element ongelooflijk belangrijk voor metallurgen en glasmakers, is weinig bekend bij de meeste mensen. Het biedt sterkte en deoxideert legeringen. Manganese is overal en wordt gebruikt in algemene roestvrij staalgraden en in het algemeen aluminium dat we elke dag gebruiken. 3003 is het aluminium dat het meest gebruikt wordt omdat het bewerkt, gelast en afgewerkt kan worden. Van bladmetaal tot kookgerei, het aluminium dat u het meest ziet is waarschijnlijk 3000 series.

De zijkanten van aluminium blikjes zijn gemaakt van 3004 serie aluminium. Verrassend genoeg is dit een andere graad dan die welke gebruikt wordt voor de boven- en onderkant. Boven en onder zijn niet alleen dikker: ze zijn gemaakt met graad 5182.

4xxx serie: Aluminium en Silicium

Silicium helpt deze legeringen meer hittebestendig te zijn: het verlaagt het smeltpunt van het aluminium. Aluminium met silicium is ook duktiler, wat betekent dat het resulterende metaal flexibeler en minder bros is. Om deze redenen wordt de 4000 serie vaak gebruikt in auto- of elektrische toepassingen; het kan de hitte en de elektriciteit aan.

5xxx serie: Aluminium en Magnesium

Zeelieden zijn bekend met de 5000 serie aluminium. Wanneer aluminium en magnesium samen gesmolten worden, produceren ze een corrosiebestendige legering. Mariene toepassingen, tanks, kleppen – alles wat te maken heeft met chemicaliën of weer – komen vaak in deze legeringen voor. Helpvol zijn deze legeringen ook goed met lassen en vormen, wat het gemakkelijk maakt om rompen, kleppen en cryo-tanks uit het materiaal te creëren. Dit is de serie met de 5182 graad aluminium die gebruikt wordt voor de boven- en onderkant van frisdrankblikjes!

6xxx serie: Aluminium, Magnesium en Silicium

De 6000 serie legeringen zijn bouwersgraden legeringen, die de kenmerken van de 4000 en 5000 serie combineren: corrosiebestendigheid en sterkte. Onze aluminiumbanken zijn gemaakt van 6061, voor corrosiebestendigheid bij blootstelling aan water, zout, sneeuw, zon en regen; de legering biedt ook de sterkte en stabiliteit die nodig is voor een robuust stuk locatiemeubilair.

7xxx serie: Aluminium en Zink

Zink toegevoegd aan aluminium creëert staal-achtige sterkte. Als aluminium het werk van staal doet, op een plek waar staals gewicht te zwaar is, kan een 7000 serie aluminium worden gebruikt. Luchtvaart en ruimtevaart, auto's, en sportapparatuur gebruiken vaak deze lichte maar sterke serie.

8xxx serie: De rare eentjes

Metalen hebben vaak ongewone legeringen die voor specifieke toepassingen worden gemaakt. Ze komen vaak in naamgevingsconventies in een grab-bag serie, en voor gewalst aluminium zijn de rare eentjes in de 8xxx serie. In de meeste gevallen, als u een ongewone legering koopt, weet u precies waarom en voor welk doel; bijvoorbeeld, NASA's metallurgen zoeken naar maatwerklegeringen voor heel, heel specifieke omgevingen.

Graden begrijpen voor gegoten aluminiumlegeringen

R-7539-AL

Hoogte: 35-3/4"
Maximale Binnenbuis
Diameter: 4-1/2"

Materiaal: Aluminium
Graad: A356

R-7589-AL

Hoogte: 35"
Maximale Binnenbuis
Diameter: 4-1/2"

Materiaal: Aluminium
Graad: A356

R-7591-AL

Hoogte: 32"
Maximale Binnenbuis
Diameter: 4-1/2"

Materiaal: Aluminium
Graad: A356

R-7530-AL

Hoogte: 39"
Maximale Binnenbuis
Diameter: 3-1/2"

Materiaal: Aluminium
Graad: A356

Gegoten aluminium heeft meer dan één veelgebruikte naamgevingsstandaard. Voor gegoten producten kunnen er verschillende specificaties zijn, afhankelijk van waar u bent.

De belangrijkste naamgevingsstandaarden voor gegoten aluminium komen van:

• The Aluminum Association
• British Standards Institution (BSIGroup)
• Duitse Standaarden (DIN)

De naamgevingsstandaard van The Aluminum Association is op het eerste gezicht vergelijkbaar met de gewalste aluminiumstandaard. Serienummers weerspiegelen het belangrijkste legeringselement… maar door het verschil in gietlegeringen geeft het leidende cijfer niet dezelfde ster aan.

Zoals bij gewalst aluminium, zijn de 1xx.x series bijna zuiver aluminium en de 2xx.x series koper. Daarna verschuift het belangrijkste legeringselement. 3xx.x en 4xx.x series hebben allebei silicium. Net als bij gewalste aluminiums, verlaagt het silicium in de legering het smeltpunt en behoudt de duktiliteit. Duktiliteit is nuttig bij het gieten van metalen voor het vangen van schonere, kleinere details in de vorm. 3xx.x steunt op andere elementen in de mix voor andere eigenschappen zoals sterkte. 5xx.x duidt magnesium aan, 7xx.x zink, 8xx.x tin, en in de gegoten aluminiumcategorie bevat het 9xx.x blok 'de rare eentjes' – legeringen gemaakt voor specifieke doeleinden. 6xx.x wordt niet gebruikt in deze naamgevingsconventie.

Gegoten legeringen komen soms met letters die warmtebehandeling aanduiden. Deze zijn:

• F: as fabricated
• O: geanimeerd
• H: werkverhard
• W: oplossing warmtebehandeld
• T(1-10): Andere warmtebehandelingen, aangeduid door de volgende cijfers.

In ons geval heeft de A voor 356 niets met warmtebehandeling te maken. In plaats daarvan suggereert de A voor deze legering hogere chemische zuiverheid: het bereik of de tolerantie voor elk chemisch element in de mix is beperkt.

Aluminium: eens een luxe, nu een basisstof

Aluminium is het derde meest voorkomende element in de aardkorst, na zuurstof en silicium – wat het meer voorkomend maakt dan ijzer. In tegenstelling tot ijzer, kan het metaal niet worden geëxtraheerd door simpele smelting. Robijnen, saffieren, en minder edele stenen zoals gibbsiet zijn mineralen waarin aluminium opgeslagen zit.

Het was pas in de jaren 1820 dat scheikundigen uitvonden hoe elementair aluminium te extraheren. Eerst was het proces gecompliceerd genoeg dat het 'nieuwe' metaal duurder was dan platina, goud of zilver.

Het is een vaak verteld verhaal dat Napoleon III een set aluminium bestek had die gereserveerd was voor zijn meest geëerde gasten. Een goed bronnen historisch forum twijfelt de nauwkeurigheid van deze claim, maar merkt op dat in een Frans boek over aluminium wordt gesproken over de keizers interesse in het metaal in militaire toepassingen, van decoratieve uniformelementen tot wapenwerk, en dat hij een aluminium rattle voor zijn zoon had gemaakt. Het is zeker waar dat voor 1855, aluminium duur genoeg was dat staven van het zuivere metaal op Fort Knox bewaard werden.

Wat veranderde? In 1855 werd een proces uitgevonden om aluminium uit water te extraheren met een stroom elektriciteit. Het proces was relatief eenvoudig, en industriëel schaalbaar, en aluminium is rijkelijk. In 1859 was aluminium maar iets meer waard dan zilver. Tegenwoordig wordt aluminium natuurlijk verkocht per pond voor een twintigste van de kosten van een ons zilver (hoewel ketenproblemen, 2020-2022, een stijgende aluminiumprijs creëerden).

Waarom wordt aluminiumfolie tinfolie genoemd?

Voordat aluminium commercieel beschikbaar was, werd folie van tin gebruikt. Als aluminiumfolie, werd tinfolie gebruikt om voedsel in te wikkelen om het te bewaren. Het was echter dikker, minder duktil, en liet een nasmaak in het voedsel. Tinfolie werd ook in andere toepassingen gebruikt. Tandartsen gebruikten tinfolie om kaviteiten te vullen; tinfolie werd ook gebruikt in de eerste fonograafapparaten.

Folie gemaakt van element 50, tin, bestaat nog steeds, meestal gebruikt door scheikundigen en andere wetenschappers. Het is duurder dan aluminiumfolie.

Menselijke technologische vooruitgang hangt vaak af van metallurgische vooruitgang. De Brontijd en de IJzertijd zijn duidelijke voorbeelden, maar de Industriële Revolutie was afhankelijk van Bessemer staalprocessen die mechanisatie en grootschalige bouw konden ondersteunen. Aluminium is het metaal van de Ruimtetijd, zoals silicium het metalloid is van de Informatietijd. Gegoten of gewalst, uit nieuwe erts of gerecycled, bieden aluminiumlegeringen een breed scala aan materiaaleigenschappen voor bijna elke toepassing.

Aanvullende lezing:

• Roest aluminium of corrodeert het?
• Rims, Tins, en Vliegtuigen: Aluminium en Aluminium Gietwerk
• Een Complete Gids voor Roestvrij Staal