De deuren en ramen van aluminiumlegeringen, hoesjes voor mobiele telefoons, aluminium blikjes en zelfs vliegtuigvleugels die we dagelijks tegenkomen, lijken allemaal van 'aluminium' te zijn gemaakt, maar in werkelijkheid zijn ze divers van type en hebben ze enorm verschillende toepassingen. Onder hen is 'gesmeed aluminium', de 'all-allrounder' van de aluminiumfamilie, doordrenkt in elk aspect van de industriële productie en het dagelijks leven.
Veel mensen verwarren "gesmeed aluminium" met gewone aluminiummaterialen. Vandaag zullen we alles verduidelijken: wat is gesmeed aluminium precies? En wat zijn enkele veel voorkomende aluminiummaterialen om ons heen?
01
Gesmeed aluminium, wat is precies "gesmeed"?
Simpel gezegd is gesmeed aluminium (gesmeed aluminiumlegering) een aluminiumlegering die verschillende plastische vervormingsprocessen heeft ondergaan om platen, staven, profielen of smeedstukken te produceren. De kernkenmerken zijn "vormbaarheid en hoge sterkte", waardoor het zich onderscheidt van gegoten aluminium, dat rechtstreeks in vorm wordt gegoten.
Het ‘geboorteproces’ is als ‘ijzer tot een bruikbaar voorwerp smeden’: eerst worden aluminium blokken gesmolten en tot knuppels gegoten. Na homogenisatie worden ze herhaaldelijk verwerkt door middel van walsen, extruderen, trekken en smeden om uiteindelijk de verschillende vormen te krijgen die we nodig hebben-zoals het rollen van dunne platen voor drankblikjes, het extruderen van profielen voor deuren en ramen, en het smeden van smeedstukken voor vliegtuigonderdelen.
Dit alles gezegd hebbende, laten we de drie kernvoordelen van gesmeed aluminium introduceren:
· Lichtgewicht: met een lage dichtheid, slechts ongeveer 1/3 van die van staal, kan het het gewicht van het product verminderen terwijl de structurele sterkte behouden blijft, waardoor het een 'gewicht-besparend wonder' wordt in de lucht- en ruimtevaart- en auto-industrie.
· Gemakkelijk te verwerken: Dankzij de uitstekende plasticiteit kunnen er complexe vormen van worden gemaakt via verschillende vervormingsprocessen. Het kan ook warmtebehandelingen ondergaan, zoals gloeien en blussen, om de eigenschappen ervan flexibel aan te passen.
· Meerdere voordelen gecombineerd: goede elektrische en thermische geleidbaarheid, sterke corrosieweerstand, en sommige modellen kunnen na een versterkende behandeling zelfs de sterkte van staal evenaren, waardoor ze geschikt zijn voor diverse complexe toepassingen.
Hier is een cruciaal punt om onderscheid te maken: het belangrijkste verschil tussen gesmeed aluminium en gegoten aluminium ligt in hun "vormmethode"-gegoten aluminium is "vloeibaar-vormgevend" (zoals het gieten van cement, wordt gesmolten aluminium in een mal gegoten om af te koelen en te stollen), geschikt voor het maken van onderdelen met complexe vormen maar lage sterkte-eisen (zoals motorblokken); Gesmeed aluminium is "vast-staatvormend", geschikt voor structurele componenten die een hoge sterkte en hoge plasticiteit vereisen (zoals vliegtuigvleugels en autocarrosserieën).
02
De familie van gesmeed aluminium is verdeeld in twee categorieën met aanzienlijk verschillende toepassingen
De familie van gesmeed aluminium is enorm, en op basis van de vraag of het kan worden versterkt door middel van warmtebehandeling, kan het worden onderverdeeld in twee hoofdcategorieën:
1. Gesmeed aluminium dat niet met hitte-behandeld kan worden: dit materiaal is relatief zacht, corrosie-bestendig en wordt vaak gebruikt in alledaagse toepassingen.
Deze soorten gesmeed aluminium zijn voornamelijk afhankelijk van versterking door middel van vaste oplossingen en versterking door koude vervorming om hun sterkte te vergroten. Hun kernvoordelen zijn goede plasticiteit en sterke corrosieweerstand, maar hun sterkte is relatief laag. Ze zijn geschikt voor producten die geen hoge sterkte vereisen, maar wel een gemakkelijke verwerking en corrosiebestendigheid vereisen. Veel voorkomende typen zijn onder meer:
* Aluminium-mangaanlegeringen: een typisch voorbeeld is LF21 (Chinese markering). Ze hebben een uitstekende corrosieweerstand en goede plasticiteit, en worden vaak gebruikt voor de vervaardiging van drankblikjes, kookgerei en dakpanelen. Veel van de aluminium blikjes die wij drinken zijn gemaakt van dit type aluminium.
* Aluminium-magnesiumlegeringen: deze hebben een hogere sterkte dan aluminium-mangaanlegeringen, bereiken meer dan 300 MPa, en zijn sterk corrosiebestendig, waardoor ze bijzonder geschikt zijn voor maritieme omgevingen. Ze worden veel gebruikt in gelaste constructies, zoals de carrosserieën van dumptrucks, olieopslagtanks, kleine scheepsrompen en sommige componenten in architectonische decoratie.
2. Warmte-behandelbaar gesmeed aluminium: hoge hardheid.
Deze soorten gesmede aluminiumlegeringen vergroten hun sterkte voornamelijk door precipitatieharding (verouderingsharding), wat resulteert in sterkten die die van de eerstgenoemde ver overtreffen. Sommige modellen worden gebruikt in hoogwaardige industriële toepassingen. Veel voorkomende typen zijn onder meer:
* **Aluminium-koper/aluminium-koper-magnesium (duraluminium):** Gemarkeerd als LY, een typisch voorbeeld is LY12 (overeenkomend met de internationale 2024-legering). Met een treksterkte van 470-480 MPa, maakt de hoge sterkte het een gebruikelijke keuze in de lucht- en ruimtevaartindustrie, die wordt gebruikt voor de vervaardiging van vliegtuigrompen, vleugels en andere structurele componenten. Het wordt ook gebruikt in sommige mechanische onderdelen met hoge sterkte.
* **Aluminium-magnesium-silicium:** De meest gebruikte legering met gemiddelde-sterkte, gemarkeerd als LD; een typisch voorbeeld is LD1 (overeenkomend met de internationale 6063-legering). Het heeft een goede lasbaarheid en corrosiebestendigheid en is gemakkelijk te behandelen met oppervlaktebehandeling (zoals anodiseren). Het is een steunpilaar in bouwprofielen, essentieel voor deuren, ramen, vliesgevels en meubels.
* Aluminium-zink-magnesium-koperlegering (super-hard aluminium): Gemarkeerd als LC, een typisch voorbeeld is LC9 (overeenkomend met de internationale 7075-legering). De treksterkte kan 540-570 MPa bereiken, wat een extreem hoge sterkte oplevert. Het wordt voornamelijk gebruikt in de lucht- en ruimtevaart en op militair gebied, zoals het landingsgestel van vliegtuigen en structurele componenten met hoge sterkte.
Naast gesmeed aluminium zijn er veel andere veel voorkomende aluminiummaterialen om ons heen, met verschillende vormen en toepassingen. Na online onderzoek hebben we een lijst samengesteld met vier van de meest voorkomende aluminiummaterialen. Laten we eens kijken.
03
Niet alleen gesmeed aluminium! Deze aluminiummaterialen komen ook veel voor in het dagelijks leven
1. Zuiver aluminium: het meest basale type aluminium, zacht maar nuttig.
Hoge zuiverheid (meestal boven 99%), uitstekende elektrische en thermische geleidbaarheid, maar lage sterkte. Goede plasticiteit, voornamelijk gebruikt bij de vervaardiging van draden, kabels en isolatiematerialen, evenals veelgebruikte aluminiumfolie (voedselverpakkingen, keukenfolie). Een deel van puur aluminium wordt ook gebruikt in eenvoudige dagelijkse benodigdheden.
2. Gegoten aluminium: geschikt voor complexe vormen, hoge kosten-efficiëntie.
Het eerder genoemde 'vloeibaar-gevormde' aluminiummateriaal heeft een hoog siliciumgehalte (7%~25%), goede vloeibaarheid en kan gemakkelijk in complexe vormen worden gegoten, zoals motorblokken voor auto's, versnellingsbakhuizen, wielnaven en enkele kleine mechanische onderdelen. Dankzij de lage kosten en hoge vormsnelheid is het een kosteneffectieve-keuze op industrieel gebied.
3. Aluminiumprofielen: de eerste keuze voor deuren, ramen en vliesgevels; een noodzaak.
Ze behoren meestal tot de aluminium-magnesium-siliciumlegering (6063-legering) in gesmeed aluminium en worden gemaakt door middel van extrusiegieten, met verschillende dwars-doorsnedevormen (platte, kanaal- en ronde buizen, enz.). Ze worden veel gebruikt in het bouwen van deuren en ramen, vliesgevels, balustrades, maar ook in steunen en frames voor industriële apparatuur, en zelfs in decoratieve componenten voor meubels en huishoudelijke apparaten. De deuren en ramen van aluminiumlegering die we vaak in onze huizen zien, zijn de meest typische aluminium profielen.
4. Aluminium platen/folies: te vinden in elk huishouden; veel gebruikt.
Aluminiumplaten worden gerold uit gesmeed aluminium. Verschillende diktes hebben verschillende toepassingen; dunne aluminium platen worden gebruikt voor autocarrosserieën en daken van gebouwen, terwijl dikkere platen worden gebruikt voor drukvaten. Aluminiumfolie is een ultra-dun koud-gewalst aluminiumproduct met goede afdichting en corrosieweerstand. Naast voedselverpakkingen wordt het ook gebruikt in farmaceutische verpakkingen en afschermingsmaterialen voor elektronische producten, zoals aluminiumfolieverpakkingen voor pillen en afschermingsfolie in mobiele telefoons.
Gesmeed aluminium is geen 'enkel type aluminium', maar een algemene term voor 'werkbare aluminiumlegeringen'. Met zijn hoge sterkte, lichtgewicht en verwerkingsgemak ondersteunt het een aanzienlijk deel van de industrie in de lucht- en ruimtevaart-, bouw- en automobielsector. Ondertussen spelen puur aluminium, gegoten aluminium en aluminium profielen ook hun rol in verschillende toepassingen.
Probeer de volgende keer dat u producten van aluminiumlegeringen ziet, te onderscheiden of het een profiel van gesmeed aluminium of een onderdeel van gegoten aluminium is. Nadat u dit heeft gelezen, kunt u ook een ‘aluminiumexpert’ worden.
