Zrozumienie właściwości i zastosowań aluminium

1. Podstawowe właściwości aluminium

Aluminium to srebrzystobiały metal znany ze zdolności tworzenia warstwy tlenku, która chroni go przed korozją w wilgotnym środowisku. Ma gęstość względną 2,7 g/cm³, temperaturę topnienia 660°C i temperaturę wrzenia 2327°C. Aluminium charakteryzuje się wysoką wytrzymałością właściwą, doskonałą przewodnością elektryczną i cieplną, wysokim współczynnikiem odbicia światła oraz odpornością na utlenianie.

2. Rodzaje wyrobów aluminiowych

● Profile:Zawiera Profile aluminiowe, rury i pręty.

● Talerze: Składa się z płyt, folii i pasków (zwojów) aluminiowych.

● Odlewy:Zawiera Odlewy aluminiowe i granulki.

3. Typowe stopy aluminium i ich zastosowania

● Seria 1100: Oferuje doskonałą odkształcalność i odporność na korozję, ale nie nadaje się do zastosowań wymagających wysokiej wytrzymałości. Typowe zastosowania obejmują pojemniki magazynowe, cienkie elementy do obróbki blach, wymienniki ciepła i urządzenia odblaskowe.

● Seria 2011: Znany ze swojej obrabialności i wysokiej wytrzymałości, ale ograniczonej odporności na korozję. Idealnie nadaje się do produkcji precyzyjnych części, takich jak wałki objętościowe, elementy optyczne i śruby.

● Seria 3003: Zapewnia większą wytrzymałość w porównaniu do serii 1000 i jest stosowana do produkcji przyborów kuchennych, sprzętu do przetwarzania żywności i zbiorników ciśnieniowych.

● Seria 4A01: Zawiera dużą ilość krzemu, dzięki czemu jest odporny na ciepło i zużycie. Nadaje się do materiałów budowlanych i części mechanicznych.

● Seria 5052: A Uniwersalny stop o średniej wytrzymałości, dobrej odporności na korozję i spawalności. Jest stosowany w zbiornikach paliwa samolotów, rurociągach olejowych i w środowisku morskim.

● Seria 6061: Obrobiony cieplnie, odporny na korozję stop, który oferuje wysoką wytrzymałość, ale niższą wytrzymałość spoiny. Jest powszechnie stosowany w elementach konstrukcyjnych statków, pojazdów i konstrukcji lądowych.

● Seria 6N01: Stop o średniej wytrzymałości, nadający się do wytłaczania, stosowany w dużych, cienkich profilach o złożonych kształtach. Idealnie nadaje się do pojazdów i konstrukcji lądowych.

● Seria 6063: Reprezentatywny stop do wytłaczania o dobrej wytłaczalności i właściwościach obróbki powierzchni. Jest stosowany w produkcji barier ochronnych, pojazdów i mebli.

● Seria 7072: Znany ze swojego niskiego potencjału elektrodowego, stosowany głównie w zastosowaniach antykorozyjnych i wymiennikach ciepła.

● Seria 7075: Jeden z najwytrzymalszych stopów aluminium o ograniczonej odporności na korozję. Często stosowany w przemyśle lotniczym i kosmicznym oraz do produkcji grubych odkuwek płytowych.

Przykłady doboru materiałów:

● Do obróbki twardych, grubych powierzchni: Wybierz stopy serii 5000, takie jak 5052.

● W przypadku wymagań dotyczących intensywnej obróbki powierzchni: Wybierz stopy serii 6000, takie jak 6063 lub 6061.

● Opcje ekonomiczne z niskimi wymaganiami dotyczącymi kształtu i wytrzymałości na rozciąganie: Wybierz stopy z serii 2000, np. 2011.

● Do konstrukcji o dużej wytrzymałości i nośności: Należy stosować stopy serii 7000, takie jak 7075.

4. Obróbka powierzchni materiałów aluminiowych

● Anodowanie po piaskowaniu lub szczotkowaniu.

● Malowanie elektroforetyczne.

● Malowanie proszkowe i powłoką fluorowęglową po polerowaniu.

● Polerowanie lustrzane a następnie galwanizacja.

● Druk termotransferowy imitujący strukturę drewna.

● Powłoka polimerowa PVC.

5. Profile aluminiowe

Profile aluminiowe powstają w procesie topienia na gorąco i wytłaczania prętów aluminiowych, co pozwala na uzyskanie różnorodnych kształtów przekrojów. Główne procesy produkcyjne obejmują odlewanie, wytłaczanie, cięcie, obróbkę CNC, wstępną obróbkę powierzchni i barwienie.

Koszty różnych metod obróbki powierzchni są zróżnicowane. Najdroższe są powlekanie tytanem i elektroforeza, a następnie termotransfer słojów drewna, anodowanie i powlekanie.

Zastosowania profili aluminiowych:

● Profile architektoniczne: Stosowany w drzwiach, oknach i ścianach osłonowych.

● Profile radiatorów.

● Ogólne profile przemysłowe: Do maszyn, konstrukcji urządzeń i zastosowań niestandardowych.

● Konstrukcje pojazdów szynowych: W produkcji nadwozi pojazdów szynowych.

● Profile dekoracyjne: Do ram i różnych elementów dekoracyjnych.

● Profile wyglądu: Do urządzeń gospodarstwa domowego, urządzeń komunikacyjnych i konstrukcji wewnętrznych.

6. Płyty aluminiowe

● Cienkie arkusze: 0,15-2,0 mm.

● Deski konwencjonalne: 2,0-6,0 mm.

● Płyty standardowe: 6,0-25,0 mm.

● Grube płyty: 25-200 mm.

● Bardzo grube talerze: Ponad 200 mm.

Zastosowania płyt aluminiowych:

● Płyty aluminiowe z cienkowarstwowych polimerów: Stosowane w obudowach urządzeń elektronicznych i AGD. Cechują się łatwością konserwacji i różnorodnością kolorów.

● Panele kompozytowe aluminiowo-plastikowe: Składa się z malowanej powierzchni aluminiowej i rdzenia z tworzywa sztucznego, nadaje się do stosowania na fasadach budynków, sufitach i pojazdach transportowych.

Części aluminiowe:

● Muszle dekoracyjne: Zwykle wykonane z aluminium o grubości 0,4-0,8 mm, powszechnie stosowane gatunki 6063/6061.

● Powłoki funkcjonalne: Zwykle o grubości 0,8–1,2 mm, przy czym do produkcji stosuje się gatunki 5052/7075 zapewniające dużą wytrzymałość i twardość.

W przypadku obudów produktów elektronicznych konieczne jest laserowe grawerowanie warstwy tlenku i zapewnienie uziemienia, ponieważ anodowane warstwy tlenku glinu nie przewodzą prądu.