Aliuminis – klasių įvairovė, savybės ir pritaikymas įvairiose pramonės šakose

Medžiagų pasirinkimas yra esminis sprendimas pradedant projektą. Šiuolaikinės technologijos remiasi specializuotomis medžiagomis, o aliuminis yra pagrindinis pasirinkimas. Kadangi aliuminis yra labiausiai paplitęs metalas Žemėje, jis yra ekonomiškas ir vertingas daugelyje pramonės šakų. Dėl jo legiravimo galimybės gaunamos įvairios klasės, klasifikuojamos pagal elementus ir savybes. Yra keletas aliuminio tipų, skirtų įvairiems pritaikymams. Šios aliuminio rūšys turi skirtingas savybes, paskirtį ir tinkamus apdirbimo procesus. Todėl, suprasdami, kokia aliuminio klasė jūsų projektui, galėsite pasiekti geriausią rezultatą. Šiame straipsnyje apžvelgiami galimi aliuminio tipai, pagrindiniai jų skirtumai ir įvairūs privalumai. Taip pat sužinosite optimalius lydinius konkrečioms reikmėms. Atraskite lengviausią būdą, kaip pasirinkti geriausią aliuminio rūšį dalių gamybai, skaitydami iki galo.

Trumpa aliuminio apžvalga

Aliuminio medžiagosAliuminis yra daugiausiai žemės plutoje esantis metalas. Aliuminio lydiniai susidaro dėl unikalaus įvairių metalo elementų mišinio. Jie vertinami dėl mažo tankio, ilgaamžiškumo, atsparumo korozijai ir išskirtinio stiprumo ir svorio santykio. Aliuminis yra mažiau tankus nei plienas, todėl kai kuriais atvejais jis yra puiki alternatyva plienui. Daugybė aliuminio lydinių yra lengvai formuojami ir apdirbami, nes yra plastiški ir lankstūs. Jie turi gerą elektros ir šilumos laidumą bei nemagnetines savybes. Aliuminis yra viena iš labiausiai perdirbamų medžiagų, turinti žemą lydymosi temperatūrą. Pirminiam metalo gamybai reikia tik 5% energijos. Galimi įvairūs aliuminio tipai Pridėjus prie aliuminio, tokie elementai kaip cinkas, magnis, geležis, varis ir silicis pagerina apdirbamumą, stiprumą, elektrinį laidumą ir atsparumą korozijai. Aliuminio asociacija suskirstė standartines aliuminio rūšis pagal pirminį (-ius) legiravimo elementą (-us) ir jų atsaką į terminį ar mechaninį apdorojimą. Aliuminio lydiniai skirstomi į dvi pagrindines klasifikacijas: kaltą ir lietinį aliuminį. Šios klasės turi skirtingas identifikavimo numeravimo sistemas, skirtas diferencijuoti. Pažvelkime į kiekvieną iš jų.

Kaltas aliuminis

Kaltas aliuminis pasižymi nepaprastu mechaniniu stiprumu ir gali būti įvairių formų. Ši aliuminio rūšis sukuriama lydant aliuminio luitus su išmatuotais legiruotojo metalo kiekiais, nustatant rūšies sudėtį. Po lydymo lydinys išliejamas į plokštes arba ruošinius ir yra apdorojamas mechaniniais procesais, tokiais kaip ekstruzija, valcavimas ar kalimas. Tada taikomas terminis apdorojimas, siekiant pagerinti natūralias aliuminio lydinio savybes. Kaltos aliuminio klasės identifikavimas vyksta per keturių skaitmenų kodą: pirmasis skaitmuo nurodo pagrindinį legiravimo elementą, antrasis - lydinio modifikacijas, o trečiasis bei ketvirtasis skaitmenys dažnai yra savavališki (atsižvelgiant į konkrečius lydinius). Pavyzdžiui, skaitmenys rodo lydinio grynumą 1000 serijai.

Kalto aliuminio klasės pranašumai yra šie:

• Išskirtinės mechaninės savybės
• Puikus struktūrinis vientisumas
• Lygus ir vienodas paviršiaus apdaila
• Puikus apdirbamumas ir suvirinamumas
• Gerai formuojamas, leidžiantis transformuoti, formuoti, apdirbti ir išspausti į bet kokią norimą formą

Lieti aliuminis

Ši aliuminio rūšis yra pagaminta iš boksito, ištirpinto kaustinėje sodoje, kristalizuojant aliuminio oksidą. Elektros srovė suskaido aliuminio oksidą, atskirdama aliuminį nuo deguonies. Gautas aliuminis siunčiamas į liejimo namus, kad pašalintų nešvarumus ir suformuotų gryno aliuminio ruošinius. Išvalius ir suformuojant ruošinius, aliuminis išlydomas ir sumaišomas su legiravimo elementais. Tada jis supilamas į formas arba formuojamas tolesniam apdorojimui įvairiais procentais. Kiekvienai aliuminio rūšiai priskiriamas keturių skaitmenų kodas, įskaitant dešimtainę reikšmę: pirmasis skaitmuo reiškia pirminį serijos legiravimo elementą, antrasis ir trečiasis skaitmenys rodo gryno aliuminio lydinio grynumą, o paskutinis nurodo ar lydinys yra liejimo (.0) ar luitinis (.1/.2) lydinys. Lieto aliuminio lydinių tempiamasis stipris yra mažesnis nei kalto aliuminio dėl formavimo proceso defektų, tačiau jie ekonomiški ir lengvai įgauna formą.

Vartojimo kontekste lieto ir kaltas aliuminio lydiniai skiriasi: legiravimo elementų kiekais, gamybos metodais ir atsparumu infraprichai. Lieti lydiniai dažnai pagaminti iš formos, o kaltiniai - iš luitų su terminiais apdorojimais. Palyginimas: kaltuose lydiniuose paprastai yra mažiau nei 4% legiravimo elementų, o liejiniuose - daugiau nei 22%. Didesnis legiravimo kiekis mažina lankstumą ir dažnai didina trapumą; tačiau kai papildomi legiravimo elementai gali padidinti stiprumą, laidumą ir atsparumą korozijai. Lietas lydinys dažnai pasižymi geresniu formavimo ir liejimo apdirbimo pajėgumu, o kaltas - aukštesniu mechaniniu stiprumu ir universaliu taikymu.

Aliuminio lydinių klasifikacija ir pavyzdžiai

Šiame skyriuje trumpai apibendrinama dažniausiai naudojamų aliuminio lydinių klasifikacija ir pagrindiniai jų pavyzdžiai.

Populiariausios liejinės serijos:

• 1xx.x - nelegiruotas, komerciškai grynas aliuminis; puiki korozijos atsparumas ir apdailos savybės.
• 2xx.x - dažnai varis; aukštas stiprumas, labiau linkęs į koroziją; naudojama automobilių ir aviacijos dalims.
• 3xx.x - silicis, varis, magnis; lengva apdirbti, atsparūs įtrūkimams.
• 4xx.x - silicis; puikus liejimo savybes, atsparus dilimui.
• 5xx.x - magnis; atsparus korozijai, puikiai tinka anodavimui.
• 7xx.x - cinkas; matmenų stabilumas, ypač geras apdirbamumas.
• 8xx.x - pagrinde alavas, silpnas atsparumas stiprumui, bet geras apdirbamumas.

Kaltas ir liejamas aliuminis - skirtumai ir taikymas

Svarbiausios diferencijos: metalų legiravimo elementų kiekiai, gamybos procesai ir atsparumas mechaniniams poveikiams. Kaltiniai lydiniai dažnai turi mažiau legiravimo elementų (<4%), liejiniai - daugiau (>22%). Didesnis legiravimo kiekis didina stiprumą, tačiau gali mažinti lankstumą ir sukelti trapumą. Liejami lydiniai dažnai naudojami ten, kur būtina tiksliai nustatyti formą, o kaltai - ten, kur reikia didelio stiprumo ir struktūrinio vientisumo. Lietas lydinys turi aukštesnį lydymosi temperatūrą ir lengvesnį liejimo procesą, o kaltas lydinys reikalauja papildomų modifikacijų, kad pasiektų norimą formą ir savybes.

Aliuminio profilių taikymas ir apdorojimas

Aliuminio profiliai dažnai gaminami iš 6060 grupės lydinių: lengvai apdirbama, virinama ar grūdinama medžiaga, atspari atmosferos poveikiui. Profiliai gali būti dažomi pagal RAL spalvas arba dengti medžio imitacija; taip pat dažnai naudojamas anodavimas, kuris suteikia estetišką išvaizdą, prailgina tarnavimo laiką ir suteikia atsparumą aplinkos poveikiui. Anodavimas gali būti bespalvis (sidabrinis/natūralus) arba spalvotas. Anoduoto aliuminio paviršius skirtingai reaguoja į apšvietimą, todėl spalva atrodo kintanti ir elegantiška.

Aliuminio privalumai:

• Lengvumas - apie trečdalis lengvesnis už plieną, svarbu transporto ir aeronautikos srityse.
• Atsparumas korozijai - natūralus Al2O3 sluoksnis apsaugo nuo korozijos.
• Geri šilumos ir elektros laidumo parametrai.
• Lengvas apdorojimas ir formavimas.
• Gili tvarumo nauda - didelis perdirbamumas, energijos taupymas perdirbant.

Žinia, kad aliuminis yra plačiai naudojamas antrinių perdirbimo procesuose, kur perdirbant atsiranda tik apie 5% energijos, reikšminga aplinkosauginiu aspektu.

tags: #aliuminis #metalas #vikipedija