Wat is het verschil tussen aluminium en aluminiumlegering?

Veel mensen denken dat aluminium maar één ding is. Maar puur aluminium en aluminiumlegeringen zijn heel verschillend. Het kiezen van de verkeerde legering kan leiden tot ontwerpfouten, hogere kosten of het terugroepen van producten.

Aluminium is een enkel element, terwijl aluminiumlegeringen mengsels zijn van aluminium met andere metalen. Legeringen zijn sterker, duurzamer en veelzijdiger dan puur aluminium.

Als je aluminium gebruikt in de bouw, auto-industrie of fabricage, moet je het verschil weten. Het heeft invloed op de prestaties en de kosten van je product.

Wat is het verschil tussen zuiver aluminium en een aluminiumlegering?

Zuiver aluminium is zacht en gemakkelijk te buigen. Het is goed voor draden of folie, maar niet om mee te bouwen. In aluminiumlegeringen worden andere elementen gemengd om het taaier en sterker te maken.

Zuiver aluminium is ongeveer 99% aluminium, terwijl aluminiumlegeringen aluminium combineren met metalen zoals koper, magnesium of silicium om de sterkte, hardheid en corrosiebestendigheid te verbeteren.

Zij-aan-zij vergelijking

Zuiver aluminium is gemakkelijker om mee te werken, maar de lage sterkte beperkt het gebruik in structurele of dragende functies. Daarom worden in bijna alle commerciële toepassingen legeringen gebruikt.

Gebruik in de praktijk

Ik had ooit een klant die puur aluminium gebruikte voor een machineframe. Het verboog onder spanning. We schakelden over op een aluminiumlegering en het probleem was van de ene op de andere dag opgelost.

Waarom zijn aluminiumlegeringen sterker dan zuiver aluminium?

Als aluminium zacht is, hoe maken we het dan sterker? Het antwoord is legeren - het toevoegen van andere metalen die veranderen hoe aluminium zich gedraagt.

Aluminiumlegeringen zijn sterker omdat toegevoegde elementen zoals koper, magnesium en silicium de structuur van het metaal veranderen, waardoor de weerstand tegen vervorming toeneemt en de mechanische sterkte verbetert.

Hoe werkt het?

Toevoeging van andere metalen verstoort de zachte kristalstructuur van puur aluminium. Dit beperkt het gemak waarmee atomen bewegen, waardoor de legering harder en sterker wordt.

Bijvoorbeeld:

• Magnesium verhoogt de sterkte en corrosiebestendigheid.
• Koper voegt hoge sterkte toe maar verlaagt de corrosiebestendigheid.
• Silicium verbetert de slijtvastheid en verlaagt het smeltpunt.

De wetenschap achter de kracht

De versterkende methoden zijn onder andere:

• Versterking van vaste oplossing: atomen van het toegevoegde element vermengen zich met aluminiumatomen.
• NeerslagverhardingKleine deeltjes blokkeren de beweging van dislocaties.
• Koud werken: het metaal wordt gevormd bij kamertemperatuur om de hardheid te verhogen.

Hierdoor kunnen ingenieurs de juiste legering voor hun taak kiezen. Of het nu gaat om het bouwen van een hogesnelheidstrein of een lichtgewicht fietsframe, legeren maakt aluminium bruikbaarder.

Wat zijn de meest voorkomende soorten aluminiumlegeringen?

Niet alle aluminiumlegeringen zijn hetzelfde. Sommige zijn zacht en corrosiebestendig. Andere zijn sterk en warmtebehandelbaar. De juiste legering hangt af van je toepassing.

Veel voorkomende aluminiumlegeringen zijn de 1xxx, 3xxx, 5xxx, 6xxx en 7xxx series. Elke groep heeft verschillende sterktes, corrosiebestendigheid en toepassingen in de industrie.

Overzicht van legeringsseries

Welke moet je gebruiken?

Voor het meeste structurele en dragende werk is de 6xxx serie een goede keuze. Het biedt een balans tussen sterkte, corrosiebestendigheid en kosten. De 7xxx serie is voor werk met ultrahoge sterkte, zoals onderdelen voor de ruimtevaart.

We raden vaak 6061-T6 aan voor klanten die CNC moeten bewerken. Het is gemakkelijk om mee te werken en sterk genoeg voor de meeste industriële toepassingen.

Wat is beter voor structurele toepassingen, aluminium of legering?

Als het om constructies gaat, is sterkte belangrijk. Corrosiebestendigheid ook. Het materiaal moet bestand zijn tegen stress en jarenlang meegaan.

Aluminiumlegeringen zijn beter dan puur aluminium voor structurele toepassingen. Legeringen bieden de sterkte en duurzaamheid die nodig is voor gebouwen, bruggen en machineonderdelen.

Waarom legeringen winnen

Zuiver aluminium is te zacht voor de meeste dragende constructies. Legeringen zoals 6061 of 7075 zijn ontworpen om kracht, weer en tijd aan te kunnen. Ze behouden hun vorm, zijn corrosiebestendig en goed lasbaar.

Toepassingen

• 6061: Op grote schaal gebruikt in de bouw, vrachtwagenframes en maritieme onderdelen.
• 7075: Gevonden in de ruimtevaart, defensie en hoogwaardige gereedschappen.
• 5083: Populair in de scheepsbouw en offshore constructies.

Hoewel zuiver aluminium beter bestand is tegen corrosie, vereisen structurele toepassingen sterkte. Dat is waar aluminiumlegeringen schitteren.

We hadden een klant die een 5083 aluminiumlegering gebruikte voor bootframes. Deze kon zowel zout water als structurele belasting perfect aan.

Conclusie

Zuiver aluminium is zacht, licht en corrosiebestendig. Maar een aluminiumlegering is sterker en veelzijdiger. Voor constructiewerk is de slimme keuze altijd een legering. Het is een goede balans tussen sterkte, kosten en gebruiksgemak.