Mitä eroa on alumiinilla ja alumiiniseoksella?

Monet ihmiset ajattelevat, että alumiini on vain yksi asia. Puhdas alumiini ja alumiiniseos ovat kuitenkin hyvin erilaisia. Väärän vaihtoehdon valitseminen voi aiheuttaa suunnitteluvirheitä, lisääntyneitä kustannuksia tai tuotteiden palautuksia.

Alumiini on yksittäinen alkuaine, kun taas alumiiniseokset ovat alumiinin ja muiden metallien seoksia. Seokset ovat vahvempia, kestävämpiä ja monipuolisempia kuin puhdas alumiini.

Jos käytät alumiinia rakentamisessa, autoteollisuudessa tai valmistuksessa, sinun on tiedettävä ero. Se vaikuttaa tuotteesi suorituskykyyn ja kustannuksiin.

Mitä eroa on puhtaan alumiinin ja alumiiniseoksen välillä?

Puhdas alumiini on pehmeää ja helposti taivutettavaa. Se sopii hyvin johtoihin tai folioon, mutta ei rakentamiseen. Alumiiniseoksiin sekoitetaan muita alkuaineita, jotka tekevät siitä sitkeämpää ja vahvempaa.

Puhdas alumiini on noin 99%-alumiinia, kun taas alumiiniseoksissa alumiinia yhdistetään metalleihin, kuten kupariin, magnesiumiin tai piihin, lujuuden, kovuuden ja korroosionkestävyyden parantamiseksi.

Rinnakkaisvertailu

Puhdasta alumiinia on helpompi työstää, mutta sen alhainen lujuus rajoittaa sen käyttöä rakenteellisissa tai kantavissa tehtävissä. Siksi lähes kaikissa kaupallisissa sovelluksissa käytetään seoksia.

Todellinen käyttö

Minulla oli kerran asiakas, joka käytti puhdasta alumiinia koneen runkoon. Se taipui rasituksessa. Vaihdoimme alumiiniseokseen, ja ongelma ratkesi yhdessä yössä.

Miksi alumiiniseokset ovat vahvempia kuin puhdas alumiini?

Jos alumiini on pehmeää, miten teemme siitä vahvemman? Vastaus on seostaminen - muiden metallien lisääminen, joka muuttaa alumiinin käyttäytymistä.

Alumiiniseokset ovat vahvempia, koska niihin lisätyt alkuaineet, kuten kupari, magnesium ja pii, muuttavat metallin rakennetta, lisäävät muodonmuutoksen kestävyyttä ja parantavat mekaanista lujuutta.

Miten se toimii?

Muiden metallien lisääminen häiritsee puhtaan alumiinin pehmeää kiderakennetta. Tämä rajoittaa atomien liikkumisen helppoutta, mikä tekee seoksesta kovemman ja vahvemman.

Esimerkiksi:

• Magnesium lisää lujuutta ja korroosionkestävyyttä.
• Kupari lisää lujuutta, mutta heikentää korroosionkestävyyttä.
• Pii parantaa kulutuskestävyyttä ja alentaa sulamispistettä.

Tiede vahvuuden takana

Vahvistusmenetelmiin kuuluvat:

• Kiinteän liuoksen vahvistaminen: lisätyn alkuaineen atomit sekoittuvat alumiiniatomien kanssa.
• Sateen kovettuminen: pienet hiukkaset estävät sijoiltaanmenon.
• Kylmätyöstö: metallia muotoillaan huoneenlämmössä kovuuden lisäämiseksi.

Näin insinöörit voivat valita oikean seoksen työhön. Alumiinin seostaminen lisää alumiinin käyttökelpoisuutta, olipa kyse sitten suurnopeusjunan tai kevyen polkupyörän rungon rakentamisesta.

Mitkä ovat yleiset alumiiniseostyypit?

Kaikki alumiiniseokset eivät ole samanlaisia. Jotkut ovat pehmeitä ja korroosionkestäviä. Toiset ovat vahvoja ja lämpökäsiteltäviä. Oikea metalliseos riippuu sovelluksestasi.

Yleisiä alumiiniseoksia ovat 1xxx-, 3xxx-, 5xxx-, 6xxx- ja 7xxx-sarjat. Jokaisella ryhmällä on erilaiset lujuudet, korroosionkestävyys ja käyttötarkoitukset teollisuudessa.

Yleiskatsaus seossarjoihin

Mitä niistä sinun pitäisi käyttää?

Useimpiin rakenteellisiin ja kantaviin töihin 6xxx-sarja on hyvä valinta. Se tarjoaa tasapainon lujuuden, korroosionkestävyyden ja kustannusten välillä. 7xxx-sarja on tarkoitettu erittäin lujatöihin, kuten ilmailu- ja avaruustekniikan osiin.

Suosittelemme usein 6061-T6:ta asiakkaille, jotka tarvitsevat CNC-työstöä. Sitä on helppo työstää ja se on riittävän sitkeä useimpiin teollisiin tarpeisiin.

Kumpi on parempi rakennesovelluksiin, alumiini vai metalliseos?

Rakenteissa lujuudella on merkitystä. Samoin korroosionkestävyys. Materiaalin on kestettävä rasitusta ja kestettävä vuosia.

Alumiiniseos on parempi kuin puhdas alumiini rakenteellisissa sovelluksissa. Seokset tarjoavat rakennusten, siltojen ja koneiden osien tarvitsemaa lujuutta ja kestävyyttä.

Miksi seokset voittavat

Puhdas alumiini on liian pehmeää useimpiin kantaviin rakenteisiin. Seokset, kuten 6061 tai 7075, on suunniteltu kestämään voimaa, säätä ja aikaa. Ne säilyttävät muotonsa, kestävät korroosiota ja ovat hyvin hitsattavia.

Sovellukset

• 6061: Käytetään laajalti rakentamisessa, kuorma-autojen rungoissa ja laivojen osissa.
• 7075: Löytyy ilmailu- ja avaruusalalta, puolustusteollisuudesta ja korkean suorituskyvyn työkaluista.
• 5083: Suosittu laivanrakennuksessa ja offshore-rakenteissa.

Vaikka puhdas alumiini kestää korroosiota paremmin, rakenteelliset sovellukset vaativat lujuutta. Siinä alumiiniseokset loistavat.

Eräs asiakkaamme käytti 5083-alumiiniseosta veneen runkoihin. Se kesti sekä suolaveden että rakenteellisen kuormituksen täydellisesti.

Päätelmä

Puhdas alumiini on pehmeää, kevyttä ja korroosionkestävää. Alumiiniseos on kuitenkin vahvempi ja monipuolisempi. Rakennustöissä järkevä valinta on aina metalliseos. Siinä on tasapainossa lujuus, kustannukset ja helppokäyttöisyys.