Aluminium kennis cadeau

Aluminium kennis cadeau

 

Gedurende dit jaar heb ik vanuit allerlei hoeken vragen gekregen over de toepassingen van aluminium, problemen die hierbij ondervonden worden en keuzes die hierin gemaakt (moeten) worden. Daarom in mijn laatste blog van dit jaar een aantal veel voorkomende vragen en tips waar de antwoorden op aluminium kennis vragen te vinden zijn. Vergeet ook niet om jouw reactie achter te laten, voor een leuk eindejaarscadeau.

 

Bij problemen krijg ik regelmatig vragen over de materiaalkwaliteit. Soms omdat de leverancier, in overleg, een andere legering heeft ingezet, die beter te verwerken is. De vragen die ik liever zie zijn die in het engineeringstraject. Als men, voor bijvoorbeeld een snelle kostenindicatie, tot de ontdekking komt dat de kwaliteit die zij in gedachten hebben niet beschikbaar is in die vorm.

 

Er moet een keuze gemaakt worden op basis van de eigenschappen, hierbij is materiaalkennis essentieel. Je kunt je beroepen op een leverancier. Deze heeft vaak een bepaald proces in huis, waar een specifieke legering geëigend voor is. Ga je later voor de grote aantallen een ander proces inzetten dan gebeurt het regelmatig dat er een andere legering wordt ingezet en wat betekent dat voor je FEM analyse? Het gebeurt vaak dat men dit pas tegenkomt bij de testfase.

 

Zijn er stappen in het proces waarbij de temperatuur omhoog gaat en wat zijn de consequenties voor de eigenschappen?
Of tijdens gebruik is er sprake van vermoeiing en de gevalideerde producten halen veel betere waarden dan de serieproductie onderdelen.

 

Ondanks dat voor veel engineers de uitdaging ligt in het ontwerpen en niet in de materiaal specificatie is het hier waar veel problemen ontstaan.

 

Bij een gedegen engineeringsproces zijn specifieke materiaalgegevens nodig, voor berekeningen en simulatie. Waar vind je die? Welke informatie is betrouwbaar?

 

In allerlei databases, websites en leveranciersinformatie staan tegenstrijdige getallen en uiteenzettingen. Heel veel van de informatie hangt ook af van de toepassing, fabricagemethode en/of (test)omstandigheden. Betrouwbare goed beschreven bronnen die de informatie leveren waar jij behoefte aan hebt zijn dus veel waard. Als aluminium niet je core business is, is het lastig om daar je weg in te vinden.

 

Ben je benieuwd naar de boeken die ik zelf regelmatig gebruik?

Als cadeau voor jou heb ik mijn bronnen voor je op een rij gezet. Mocht je je vervelen in de kerstperiode kun je je altijd in deze vakinhoudelijke informatie gaan vastbijten.

aluminium handboek

1. Aluminium Material Data Sheets – Aluminium-Werkstoff-Datenblätter
2. ASM Speciality Handbook: Aluminium and Aluminium Alloys
3. Aluminium-Schlüssel – Key to Aluminium Alloys
4. Aluminium Handbook – Aluminium Taschenbuch
5. NEN bundel 21 (helaas niet meer nieuw te verkrijgen, normen zijn nu alleen los verkrijgbaar)
6. Welke bron zou jij hier neerzetten? Wat raadpleeg jij?

 

 

Er is een alternatief voor het boek -Material Data Sheets- en gelijk ook voor de NEN Bundel. De Alu-Key database. Heel -to the point- vind je dezelfde data, uitgebreider en makkelijk toegankelijk. Snel bij de waarde/informatie die jij nodig hebt, je kan er alleen niet zo in bladeren als in een boek.

 

Ben je benieuwd en wil je de aluminium database wel eens zien? Ik heb goed nieuws.

Geef hieronder in het commentaar veld antwoord op de vraag: Welke bron zou jij aan deze lijst toevoegen? Welke gebruik jij?

Vermeld jouw bron en ik geef jou een gratis testlogin op Alu-Key voor 1 maand.

 

Reageer snel want voor de feestdagen is dit aanbod weer voorbij.

Aluminium groet,

Ellen

Op weg naar een schonere en mooiere wereld met aluminium

Op weg naar een schonere en mooiere wereld met aluminium

Aluminium langs de kant van de weg…

Als ik wegrijd vanaf de parkeerplaats bij Breukelen kom ik tot aan Eindhoven overal aluminium tegen. Te beginnen bij de geluidswal van Maarssen. Deels beton, deels aluminium, met een strook glas ertussen. Het aluminium is een standaard EN AW-5005 moffelkwaliteit. Je ziet dat hier een aantal zaken niet optimaal zijn gegaan. Ten eerste zie je kleurverschil tussen de panelen. Dit kan met walsrichting of zelfs met een verschillende batch te maken hebben. Bij behang zorg je ook altijd dat het uit een batch komt om kleurverschil te vermijden.

Ten tweede zie je vlekken. Ergens gedurende het traject heeft het materiaal waarschijnlijk buiten gestaan of in ieder geval heeft vocht de kans gehad tussen de op elkaar gestapelde platen te kruipen vanwaar er vlekken op het materiaal zijn ontstaan. Een beschadiging die niet zomaar te verwijderen is. Gelukkig valt het de meeste mensen die hier met 100 kilometer per uur voorbij rijden niet op. Wat men wel eens tegen me zegt is: je moet wel een echte aluminiumfiel zijn om dat op te merken. De Wall bij Utrecht is een gecoate rode aluminium plaat. Het staat er kleurig en strak bij.

.
We rijden verder richting Zaltbommel en zien de aluminium vrachtwagens van Knapen, Stas en Welgro over de weg rijden. Wist je dat er vervoerders zijn die alleen maar met aluminium wagens rijden om zo de concurrent te slim af te zijn? Of je bespaart brandstof of je kunt meer vracht meenemen doordat de wagens lichter zijn. En dan benoem ik hier de corrosievoordelen nog niet eens. Zijn er ook nadelen? Natuurlijk. Construeren met aluminium betekent: beter op het scherpst van de snede construeren. Dat stelt meer eisen aan de constructeur en de berekeningen die gemaakt moeten worden. Zo is vermoeiing absoluut een aspect dat niet veronachtzaamd mag worden in deze toepassing.

.
We rijden verder. Langs en boven de weg staan er allemaal blauwe borden met plaatsnamen. Aan de achterzijde zie je dat de profielen onbehandeld zijn en aluminium door zijn corrosiebestendigheid gewoon bruut kan worden ingezet voor deze toepassing.

Even verder zien we lichtmasten. Lichtgrijze ongeverfde masten gemaakt van aluminium. Veilig voor het verlichten van de rijbanen en veilig mocht er toch een botsing ontstaan. Speciale botsveilige constructies zijn ontwikkeld. En dat terwijl aluminium als materiaal al wordt ingezet voor kreukelzones, en dus de energie absorptie al in zich heeft.

.
We komen uiteindelijk bij Eindhoven. Hier staat de enige echt geluidsabsorberende wal die esthetisch ook nog eens fraai is. Op een eenvoudige manier zijn potentiële kleurverschillen in anodiseren gemaskeerd door kleurvariatie van de palen. Het lijken wel bomen/stammen. De kleuren geven ook nog eens een levendige aanblik. Geen steriel industrieel glad uiterlijk. Indien ooit afgedankt zal een ieder ze gratis willen weghalen. Ze leveren na afloop tenslotte geld op. Hetzij door hergebruik – up-cycle, hetzij doordat met maar weinig energie het materiaal omgesmolten kan worden en zo weer opnieuw voor allerlei profielen kan worden hergebruikt.

.
Ik kom aan bij mijn afspraak. Het eindresultaat? Ik kan weer een klant gaan helpen om aluminium optimaal in te zetten voor hun toepassing.

.
Wil jij fouten voorkomen, of heb je een vraag? Waar loop jij tegenaan met aluminium? Plaats je vraag in het commentaarveld hieronder. Je krijgt altijd antwoord en je mag natuurlijk ook elkaar helpen. Iedereen die reageert kan een maand lang een Alu-Key testaccount gratis uit proberen. Graag helpen we je op weg.

7 tips om kostenefficiënte aluminium profielen te ontwerpen – deel 2

7 tips om kostenefficiënte aluminium profielen te ontwerpen – deel 2

Om aluminium profielen zo kostenefficiënt mogelijk te ontwerpen, is hier de tweede helft van de 7 tips die je daarbij helpen.

4. Symmetrische profielen met gelijke wanddiktes
5. Symmetrische toleranties op tekening
6. Identificeer je meest kritische dimensies!
7. Wees kritisch in het bematen

Bij tip 4 hebben we vorige keer al wanddikte besproken. Nu gaan we het hebben over de tong ratio en symmetrie en de andere tips nummer 5 tot en met 7

 

Tip 4. Symmetrische profielen met gelijke wanddiktes

Let op bij het profiel ontwerp op:
– Wanddikte
– Tong ratio
– Symmetrie

Tong ratio
Bij een heatsink met lange vinnen stroomt de basis sneller dan de vinnen. De hoogte van twee toppen van de vinnen ten opzichte van de basis van het profiel noemt met de tong ratio. Maak liefst korte vinnen met een tong-verhouding van ca. 3:1 of maak eventueel losse vinnen die je er later op bevestigt.

A- symmetrie
A- symmetrische profielen kunnen geproduceerd worden, maar zijn lastiger en veelal minder nauwkeurig, ten aanzien van bijvoorbeeld vlakheid en maatvoering.

Let hier op een gelijkmatige verdeling van massa. Verander de vorm of deel eventueel een profiel in tweeën. Als een profiel breekt tijdens de productie of direct erna dan kost dit je meer geld, werk en tijd dan wanneer je direct een evenwichtig profiel definieert en voor de productie aandacht hieraan besteedt.

Dunnere wanddikte om kilo’s en kosten te besparen kan als een boemerang naar je terug vliegen. Het product is moeilijker te produceren, toleranties kunnen niet gehaald worden, er ontstaat meer uitval en dus hogere kosten.

 

5. Symmetrische toleranties op tekening

Gebruik bij voorkeur de toleranties zoals vermeld in de norm voor extrusie profielen! (EN 755 deel 9)

Voor gefreesde, CNC verspaande, vervaardigde producten zijn veel nauwkeuriger toleranties gebruikelijk. Voor het deegachtige vormgevingsproces zoals extrusie gelden heel andere dimensies.

Wordt een onderdeel nabewerkt, vermeldt dan de maatvoering van gaten en zaagsneden in lengte richting vanaf een zijde.

Vermeldt anodiseer/ en coating specificaties. Deze oppervlakte behandelingen hebben invloed op de maatvoering van een profiel en kunnen daardoor onnodige maatvoeringsproblemen veroorzaken.

 

6. Identificeer je meest kritische dimensies!

Gebruik bemating die makkelijk en snel te controleren is bij het persen van het profiel. Bij de productie, naast de extrusie pers, is er slechts enkele minuten de gelegenheid om maatvoering te controleren.

Gebruik bij voorkeur niet meer dan 5 kritische maten per profiel

 

7. Wees kritisch in het bematen

Geef geen overbodig nauwkeurige maten op en zeker niet teveel (overdimensionering)

Optelling van toleranties leidt tot niet passen van profielen. Wees kritisch in het bematen en vermeldt welke maten kritisch zijn.

Aluminium extrusie is een deegachtig proces waarbij gezien het proces ongelofelijk nauwkeurig geproduceerd kan worden, het is echter niet te vergelijken met een 6-assig bewerkingscentrum.

Heb jij een probleem of ben jij wel eens aangelopen tegen een probleem bij de specificering van een extrusie profiel? Deel hieronder, je helpt ook anderen door te delen! Bovendien wordt jouw bijdrage bijzonder beloond. Nieuwsgierig…., wil je weten wat ik voor extra’s voor je heb? Beschrijf je vraag of probleemoplossing hieronder en je ontvangt het complete overzicht van alle tips in een handig pdf-document.

7 tips om kostenefficiënte aluminium profielen te ontwerpen – deel 1

7 tips om kostenefficiënte aluminium profielen te ontwerpen – deel 1

 

Om aluminium profielen zo kostenefficiënt mogelijk te ontwerpen zijn hier de eerste helft van de 7 tips die je daarbij helpen.
1. Heldere profiel design tekening
2. Toepassing, deel het groter geheel
3. Gebruik afgeronde hoeken
4. Symmetrie en gelijke wanddiktes

 

1. Maak een duidelijke profiel design tekening met specificatie

Vervaardigen van een profiel start met een profiel ontwerp. Voor overleg met een leverancier, extrudeur, is een goed leesbare CAD tekening en/ of CAD file benodigd. Hier staat tenminste de essentiële bemating vermeld en de minimaal benodigde tolerantie. Duidelijk aangeleverde informatie resulteert in een concreet en kortdurend overleg met het extrusie bedrijf. Let met de benodigde toleranties op dat je niet onnodige nauwkeurigheden vraagt. Extruderen van profielen blijft een “deegvormig” proces met de hierbij behorende toleranties. Verstrek bij de aanvraag of het eerste overleg:
– CAD file
– Specificatie voor de coating
– Gewenste hoeveelheid
– Toepassing

 

2. Toepassing; Deel het groter geheel!

Laat zien waar het onderdeel voor gebruikt gaat worden, dit levert informatie op hoe het deel in combinatie met andere onderdelen moet functioneren en wat er van het onderdeel verwacht zal worden. Deel ook de belastingssituatie.
– Verklaar de kritische maten en hun relatie tot de rest van de omgeving
– Vermeld zichtzijde
– Belastingsituatie
– Geef aan welke testen het profiel moet ondergaan
– Vermeld of het een safety part is

 

3. Gebruik afgeronde hoeken!

Voor het extrusie proces is een profiel makkelijker te persen als dit afgeronde hoeken heeft.
Het materiaal stroomt beter en sneller door de matrijs. Afgeronde hoeken bij voorkeur 0,5mm. Dit betekent een gunstiger proces en dus een interessantere prijs. De CAD file zelf weet niet dat er een radius gemaakt moet worden, een engineer moet deze bewust plaatsen. Let hierop, zonder radius maak je het profiel onnodig duur.

 

4. Symmetrische profielen met gelijke wanddiktes

Let bij het profiel ontwerp op:
– Wanddikte
– Tong ratio
– Symmetrie

Wanddikte
Maak bij voorkeur symmetrische profielen met gelijke wanddiktes. Het aluminium stroomt met dezelfde stroomsnelheid door de matrijs. Als dunne delen achterblijven resulteert dit in meer uitval, lastiger produceren, kortere standtijd van de matrijs, langzamer produceren levert dus een hogere profielprijs.
Wanddikte neemt toe bij grotere buitenafmetingen van een profiel.

 

Tot zover deel 1 van …

 

7 tips om kostenefficiënte aluminium profielen te ontwerpen

Heb jij een probleem of ben jij wel eens aangelopen tegen een probleem bij de specificering van een extrusie profiel? Deel hieronder, je helpt ook anderen door te delen! Bovendien wordt jouw bijdrage bijzonder beloond. Nieuwsgierig…., wil je weten wat ik voor extra’s voor je heb? Beschrijf je vraag of probleemoplossing en je ontvangt het complete overzicht van alle tips in een handig pdf-document. Ik zie je opmerking in het invulveld hieronder tegemoet.

Aluminium Toestanden

Aluminium Toestanden

Aluminium toestanden verklaard.

De mechanische eigenschappen van het materiaal aluminium worden door verschillende factoren bepaald. De toestand van het materiaal is zeer belangrijk voor de eigenschappen. Maar wat is een toestand nu eigenlijk? Hoe moet je dat zien en wat betekent dat? Waarom zijn er zoveel verschillende, en als je deze dan opzoekt, is het nog steeds niet duidelijk.

In dit blog zal ik inzage geven in de verschillende toestanden.

Nadat het aluminium van gesmolten fase in een vaste vorm gegoten wordt zijn er voor kneedlegeringen nog de nodige bewerkingen nodig om het materiaal te “tunen”.

Het gegoten product wordt eerst homogeen gemaakt. Je kan je voorstellen dat, als het materiaal aan de buitenkant wordt afgekoeld, dit in het midden gewoon langzamer gaat. Dit heeft o.a. invloed op de plek waar legeringselementen zich verzamelen. Voor een wals plak -slab- en een perspaal -billet is na het gieten de eerste stap het materiaal homogeen gloeien. Hierbij worden de legerings elementen homogeen verdeeld door het materiaal.

De stap hierna is afhankelijk van het proces en de legering. Legeringen in de 1000, 3000, 5000, zijn niet door een warmtebehandeling te versterken maar deze kunnen wel door deformeren/vervormen koud verstevigd worden.

Koudverstevigen H

Voor het koudverstevigen zijn 3 hoofdaanduidingen gedefinieerd. H1xx H2xx en H3xx. Dit zegt iets over de wijze van koudvervormen, al of niet gestabiliseerd. Het tweede getal zegt iets over de mate van vervorming. (Vervorming wordt ook wel deformatie genoemd.) Het derde getal dat soms wordt toegevoegd is nog een verdere differentiatie.

Deze aanduidingen zijn vermeld in de lijst toestanden met aluminium. De eigenschappen die je vervolgens van deze kwaliteit mag verwachten vind je in de norm of in Alu-Key waar deze toegankelijk zijn opgenomen.

Zacht gegloeid O

De O aanduiding kun je ook tegenkomen, O staat voor zacht gegloeid. Dit wordt vaak voor plaat in zachte kwaliteit gebruikt. De eigenschappen, zoals afgesproken middels de norm, moeten ook hier gerealiseerd worden! O3 kom je tegen voor gehomogeniseerde walsplakken. Voor een voorbeeld van een product kun je denken aan spanningsarme gegoten plaat t.b.v. de verspaning.

Thermisch behandeld T

De legeringen in de 2000, 6000, en 7000 reeks zijn warmte behandelbaar. Met een warmtebehandeling kun je deze legeringen versterken. Deze legeringen kom je in profiel vaak tegen in de T6, T66 en T4 kwaliteit. Wat betekent dat nu? T staat voor thermisch behandeld. De billet wordt homogeen aangeleverd, wordt opgewarmd voor het extrusieproces , hierbij krijgen de legerings elementen de gelegenheid op te lossen; oplosgloeien. (Deze temperatuur ligt lager dan voor het homogeniseren, zo rond de 450/500 graden C)

Het verschil tussen T4 en T6 is dat T4 natuurlijk uitgehard is en er voor T6 en T66 een stap in de oven plaatsvindt waardoor veroudering sneller gaat en resulteert in betere mechanische eigenschappen.

Het verschil tussen T6 en T66 is dat er voor de T66 middels speciale proces controle nog hogere mechanische eigenschappen worden gerealiseerd. In de norm/Alu-Key vind je weer eigenschappen die je dan van het materiaal mag verwachten.

VOORBEELD zie rechts hierboven

Voor een dikke plaat zie je hier vaak T651. De stappen hier zijn homogeen gloeien van de walsplak. Vaak komt een walsplak op deze manier de fabriek voor dikke plaat binnen. Daarna wordt ook hier oplosgegloeid, vervolgens wordt de plak een vast gedefinieerde hoeveelheid gestrekt en vervolgens warmte behandeld, ofwel kunstmatig verouderd en gezaagd tot platen.

 

Tenslotte

Bij de beschrijvingen van de verschillende toestanden wordt er globaal beschreven wat er zoal benodigd is om de eigenschappen behorend bij deze toestand te bereiken. Het is geen standaard recept dat kan worden beschreven en toegepast. Het recept is per type product en per fabriek verschillend.

Dit geeft aan hoeveel moeite er gestoken wordt om het materiaal in exact de juiste structuur met de juiste eigenschappen te realiseren voor jouw product.

Wil jij overzicht in alle aluminium toestanden? Geef antwoord op de vraag: Wat wil jij weten over warmte behandelen van aluminium of een specifieke toestand? Zet dit hieronder in het commentaarveld. Je ontvang het complete overzicht met aluminium toestanden na plaatsing.

Rondreis door Marokko

Rondreis door Marokko

Aluminium in Marokko

Tijdens mijn rondreis door Marokko ben ik verbaasd over de hoeveelheid ezeltjes, muilezels, paard en wagens, scooters en motoren met karretjes eraan vast. Vrouwen die ladingen groen dragen om thuis het vee te voeren en ik denk: “dat moet toch efficiënter kunnen…” Wat als de verdeling van het groen georganiseerd is en je niet meer uren hoeft te lopen? Die tijd kun je besteden om dingen thuis te maken, die je kunt verkopen b.v. aan toeristen, maar in Marokko gaat dat niet zomaar. Als je hier iets wil, dan moet je er nog veel harder aan trekken dan bij ons. Efficiëntie…

 

transport

 

Je ziet hier relatief weinig aluminium. In de souks (marktjes) in de medina (stadscentrum) zie je ambachtslieden staal smeden, lassen en deuren maken. Alle deuren zijn hier van staal. Nou ja alle… heel veel. Omdat het hier zo droog is houdt het metaal zich goed. Maar de verf heeft het zwaar te verduren met al die zonuren en uv belasting.
Aluminium… zo te zien is er hier genoeg in de grond aanwezig. Niet constant maar regelmatig kom ik bauxietachtige gebieden tegen, afgewisseld met groenig gesteente en/of fossielen.

 

Aluminium ligt op een hoger efficiency niveau. Is Marokko daar al klaar voor? Of is het juist de plek bij uitstek…? Het land ligt bezaaid met plastic overblijfselen van een “luxer” leven, door toeristen en eigen bevolking. Wat als dit afval van aluminium zou zijn geweest? Ook dan blijft het hier lang liggen. Is de vervuiling dan minder? Ja, ik denk van wel, het wordt uiteindelijk weer aluminium oxide, zoals 8% van de aardkorst reeds is. Maar fraai is het ook niet. Inzamelen en geld voor geven? Ja daarvoor ligt er gek genoeg te weinig aluminium. In tegenstelling tot het plastic zoals benoemd. Ik blijf zitten met de vraag wat aluminium Marokko kan bieden?… behalve in het transport misschien… maar zoals gezegd, ook daar zie je een geheel eigen stijl die 40 jaar achter loopt op ons. Hoeveel 50 jaar oude Mercedessen en Renault’s ik hier heb gezien… niet telbaar.

 

Door middel van het optimaliseren van het verbouwen van voedsel in aluminium kassen, waar zon en omgevingsklimaat geregeld kan worden? Door middel van landbouwvoertuigen met aluminium?
Door middel van koelhuizen… en wat moet de “arme” man dan doen? Geld verdienen door plastic opruimen… zoveel ligt er nu ook weer niet.

 

In de souks wordt goed verdiend… sieraden van aluminium?… in een land dat stikt van het zilver en koper…?
Ik kom er niet uit. Misschien is Marokko nog niet zo ver…

 

En dan gaan we richting Essaouira. De bewegwijzering die de plaatsen aanduidt, wordt meer en meer van aluminium, de verkeersborden ook. Op de boulevard zijn er een en al aluminium lichtmasten. Met de zoute zeelucht van de Atlantische oceaan ook geen overbodige luxe ten aanzien van corrosiebestendigheid. Ze zijn licht geanodiseerd maar de lichtarmaturen, waarschijnlijk gegoten, vertonen onnodige corrosie, of is het meeuwenpoep… beiden komen voor.

 

essaouira

 

Je ziet dat het hier rijker is en er degelijker geïnvesteerd is. Verderop kom ik nog een half opgebouwde partytent van aluminium tegen. En aluminium in de shopjes.. Maar dat koude biertje aan het zwembad (dank je wel Maurice) is toch de beste toepassing voor vandaag…
De conclusie die ik uiteindelijk trek is: Aluminium komt het best tot zijn recht in hoogwaardige producten…

 

Eens of oneens? Waar denk jij dat aluminium zijn grootste groeimarkt heeft?
Checklist voor aluminium productontwerp

Checklist voor aluminium productontwerp

Je hebt een product ontworpen van aluminium.  Controleer jij of je de juiste aluminium keuzes gemaakt hebt? Hieronder speciaal voor jou de aluminium checklist:

Heb je alle functies die je in het onderdeel kunt meenemen opgenomen?

  • Materiaal op de uiterste vezelafstand gelegd?
  • Positioneer nokjes opgenomen?
  • Oplegvlak meegenomen?
  • Centreerlijnen?
  • Voorbereiding verbinding/ klikverbinding mee geëngineerd?
  • Laskantvoorbereiding (schuine kant)/ lasbad ondersteuning opgenomen
  • Montage oriëntatie ingebouwd?

Heb je de juiste aluminium materiaalaanduiding gehanteerd?

  • Kneedlegering EN AW- XXXX XX (voorbeeld EN AW-6082 T6 of EN AW-5083 H111)
  • Gietlegering EN AC-XXXXX (voorbeeld zandgieten EN AC-43000 T6, hogedruk EN AC-46200)
  • Is de gewenste toestand gespecificeerd?

Is de gekozen legering de meest voor de hand liggende?

  • Gangbaar?
  • Passend bij de gewenste hoeveelheid?
  • Goedkoopste voor het beoogde doel?
  • Passend bij de vorm/ het vervaardigingsproces?

Design voor corrosie

  • Niet in contact met andere metalen?
  • Geen spleten?
  • Afloop van water mogelijk?
  • Uitspoelbaar?
  • Oppervlaktebehandeling opgenomen?
  • Bij toepassing in de grond bescherming voorzien?
  • Bescherming aangebracht voor omgeving met pH hoog/laag

Wordt er gelast?

  • Is voor het lassen de juiste informatie op de TPD gezet?
  • Is de legering lasbaar?
  • Start-stop positie op positie met de minste belasting?
  • Lasdraad afgestemd op legeringen en omstandigheden?
  • Materiaalsoorten gelijksoortig?
  • Warmte beïnvloede zone op spanningsarme locatie?

Is het product recycle optimaal?

  • Gelijke legeringen gebruikt?
  • Voorkeur voor laagst gelegeerde soorten, bij voorkeur met minste zink en koper
  • Is de coating echt nodig?
  • Losneembaar / demontabel gemaakt?
  • Recycling systeem terugname materiaal mogelijk?

Is de aluminium kwaliteit geschikt voor de gewenste visuele uitstraling?

  • Anodiseerbaar?
  • Lakbaar?
  • Specifieke eigenschappen ingebouwd (zoals slijtage bestendig)?
  • Onbehandeld gewenste uitstraling?

Wordt er verspaand?

  • Is er een goed verspaanbare legering ingezet?
  • Wordt er veel verspaand? / Bestaat er gevaar voor kromtrekken van het product?

Kan ik er een modulair product van maken? 

  • In andere soortgelijke producten ook toe te passen?
  • Meer producten uit een basisvorm mogelijk?

Wordt het product dynamisch belast?

  • Zijn de radii zo groot mogelijk?
  • Is er een geschikte, sterke en taaie, legering ingezet?
  • Worden spanningsconcentraties vermeden? Geen scherpe overgangen, Van dik naar dun geleidelijk, lassen op de juiste locatie?
  • Worden de optimale materiaal condities voor deze toepassing ingezet?

 

Voorkom problemen en maak optimaal gebruik van aluminium. Gebruik de checklist en geef antwoord op de vraag: Welke van deze checks is voor jou het meest waardevol? Laat weten welke verbeteringen het in je ontwerp heeft opgeleverd. Mocht je aanvullingen hebben? Geef ze door.  Ben je tevreden? Deel de checklist met anderen die er belang bij hebben. Laat je mening hieronder in het commentaarveld achter en als beloning zal ik je op de hoogte houden van de nieuwste versie checklist of laat je gegevens hier achter.

Tien best beschikbare aluminium legeringen

Tien best beschikbare aluminium legeringen

Nadat de keuze voor een legering is gemaakt, loopt de afdeling inkoop nog al eens aan tegen het feit dat de aluminium legering die door de engineer is gekozen in de markt niet leverbaar is, of niet gangbaar is. Soms zijn legeringen enkel bij een specifieke leverancier beschikbaar. Die leverancier is er bij gebaat als een dergelijke legering op tekening verschijnt.

Ook kom ik tegen dat een extrusie legering zoals een EN AW-6060 T6 op tekening is gezet voor een plaat product. Dit materiaal is dan wel gangbaar maar niet beschikbaar in die vorm.

Om je te behoeden voor deze ongewenste situaties zet ik in dit artikel de 10 best beschikbare aluminium kneedlegeringen op een rij. Voor gietlegeringen klik hier.

EN AW-1050

Deze legering is meest beschikbaar in plaat H14/H24 maar andere hardheden zoals 0/H111 en H19 zijn verkrijgbaar, echter minder gangbaar. (Dikte vanaf 0,5 mm)

Deze zuivere aluminium kwaliteit, 99,5% aluminium, zet je in als het makkelijk zetbaar moet zijn en mechanische sterkte geen rol speelt. Voor binnen gebruik ideaal, maar schop er niet tegen aan, want de kans op een deuk en/of kras is groot. Ook voor slagextrusie delen is dit een veel gebruikte kwaliteit.

EN AW-1200

De EN AW-1200 legering is in de markt beschikbaar als dieptrekkwaliteit. Ook deze legering is een zuivere kwaliteit, 99,0% aluminium en in plaat, O toestand, beschikbaar Hij is niet sterk en diktes zijn vanaf c.a. 0,5 -1 mm beschikbaar. Na vervorming krijg je versteviging door de vorm van je product en neemt dus de sterkte van je product toe, op basis van je constructie/vorm. (Een vlakke plaat is slapper dan een plaat waar een zetting aan zit).

EN AW-5005A (plaat)

Deze kwaliteit leent zich bijzonder voor bijvoorbeeld bouwtoepassingen. De kwaliteit is een stuk sterker dan de EN AW-1050, is goed te zetten en te coaten/moffelen. Wil je een mooie anodiseerkwaliteit, kijk dan naar de specifieke 5005 anodiseerkwaliteiten. Daar zijn verschillende geoptimaliseerde kwaliteiten beschikbaar. Prijs ligt dan weer iets hoger aangezien ze nauwkeuriger geproduceerd zijn. Ook voor behuizingen van apparaten en installaties is dit een mooie kwaliteit. Let bij geanodiseerde toepassing wel op dat je de walsrichting in gelijke richting legt, anders neemt het oog kleurverschil waar. Beschikbaarheid is goed bij 0,5 mm tot 4 mm, daarboven wordt het minder.

EN AW-5754 (plaat)

tranen-rechthoek-jpgDe EN AW-5754 legering is weer sterker dan de 5005. In jachtbouw werd deze legering veelvuldig ingezet hoewel tegenwoordig de EN AW-5083 meer wordt toegepast. De meeste tranenplaten zijn van een 5754 kwaliteit en, net als alle legeringen in de 5000 reeks, geven deze legeringen ook onbehandeld een mooi uniform corrosie beeld. Plaatdikte vanaf 1mm.

EN AW-5083

Zoals gezegd kom je deze legering veel tegen in de jacht- en scheepsbouw. Gewalste plaat van 1mm tot 20-30 of zelfs 60 mm in H111. De mechanische sterkte is de beste tot nu toe en dat is ook precies de reden dat hij constructief wordt toegepast. Tevens is deze legering goed lasbaar. Ook in apparaten bouw, waar producten bijvoorbeeld middels verspaning worden vervaardigd, kom je deze legering tegen. Als je niet wil dat door bewerking spanningen in het materiaal vrijkomen en je product kromtrekt, kies dan een gegoten spanningsarme plaat van een betrouwbare fabrikant in bijvoorbeeld O3 toestand.

beschikbaarheid materialen

EN AW-6005A

Deze extrusie legering is niet tot nauwelijks in de handel beschikbaar maar een extrusie bedrijf, waar je een profiel laat persen, heeft deze legering voor je beschikbaar. Kom je qua sterkte of ductiliteit aan de EN AW-6060 of 6063 net te kort dan kan dit een optie zijn.

EN AW-6060

Deze legering is de meest gangbare, makkelijkst persbare extrusie kwaliteit. Vrijwel altijd wordt hij geleverd in T6 en/of T66 toestand. Mocht je een profiel willen buigen dan kun je beter de T4 toestand inzetten. Je mechanische waarden liggen dan wel op ca. de helft. Ook de T4 is goed leverbaar maar vergt vaak wat meer tijd omdat standaard T6/T66 wordt verkocht.

EN AW-6063

Wie aan de 6060 net te weinig sterkte heeft maar toch nauwkeurige profielen wil laten persen, kan goed uit de voeten met de 6063. Deze legering is net wat sterker. Voor decoratief anodiseren is deze helaas net iets minder mooi dan de 6060 maar technische anodisatie is even goed.

EN AW-6082

Deze hoog sterke kwaliteit is net als de andere genoemde 6000 legeringen goed extrudeerbaar en goed lasbaar. Echter doordat de legering sterker is, is er voor het persen en hogere perskracht nodig Dit gaat ten koste van de fijnheid van de details van het extrusieprofiel zoals je je kan indenken. Ook het warmte-behandelproces luistert bij deze legering nauwer, omdat er sneller gekoeld moet worden om de beoogde mechanische eigenschappen te realiseren. Deze legering is ook als dikke plaat variant beschikbaar, net zoals de EN AW-5083. Bij dikke plaat wordt de toestand T651 toegepast. Ook hier zijn er de gegoten spanningsarme kwaliteiten voor verspanende producten beschikbaar.

Nog enkele wetenswaardigheden van deze legering:

  • Een 6082 is goed te anodiseren echter visueel minder mooi dan de 6060 (wat grauwer)
  • Ook staf en strip (T6) van deze kwaliteit kun je in allerlei maten verkrijgen
  • Deze legering wordt ook voor smeedstukken veelvuldig ingezet

samengesteld

EN AW-7075

De meest gangbare hoge sterkte aluminium legering is de 7075 legering, vaak in T6. Deze legering bevat zink als hoofdlegeringselement maar ook koper is hierin aanwezig. Dat maakt de legering wel sterk maar ten aanzien van corrosiebestendigheid boet je in. Vaak wordt dit vergeten en wordt er achteraf nog een technische laag, bijvoorbeeld anodiseerlaag gespecificeerd. Alles kan maar makkelijk is het niet. Een 7000 legering moet je met de nodige kennis van zaken inzetten.

 

In de tabel staan deze meest voorkomende legeringen voor je weergegeven. Deze kun je in de handel bij vrijwel alle leveranciers vinden. Voor de kwalitatief gegoten plaat varianten kun je bij slechts een paar specifieke leveranciers terecht.

Mocht je nu een vraag hebben of tegen zaken aangelopen zijn, vermeld dit hieronder als commentaar op dit blog. HELP mij en anderen door antwoord te geven op de vraag: Wat is jou grootste frustratie ten aanzien van materiaalspecificatie op tekening? En hoe heb je dat opgelost?

Plaats dit in het commentaarveld hieronder. De meest waardevolle reactie krijgt een bijzondere beloning, een onweerstaanbaar aanbod voor de binnenkort beschikbare online training “wegwijs in aluminium legeringen

Alle kwalitatieve reacties worden beloond en ontvangen het nieuwe e-book met een verzameling van blogs over aluminium en zijn legeringen.

Aluminium design corrosion proof

Aluminium design corrosion proof

Aluminium is known for its corrosion resistance. Untreated aluminium applications like traffic signs and applications at sea are respected examples. Although aluminium is a relatively non noble material it protects itself via a passive oxide layer. Corrosion resistance of Aluminium is sensitive upon certain points in particular, these will be addressed in this blog.

To design aluminium without corrosion take the following aspects into account.

  • pH value of the environment
  • Nobility of Aluminium
  • Crevice corrosion
  • Composition of Aluminum
  • Black corrosion

pH value of the environment

Corrosion resistance of Aluminium is influenced strongly by the pH value of the environment

For normal use, like cleaning, use fluids in combinations with Aluminium with a pH neutral value (7) to prevent corrosion.

To prepare Aluminium for surface treatment you can use this to principle to clean the surface with specific sour fluids. The surface needs to be neutralized and rinsed adequately afterwards to prevent corrosion issues!

phdiagram

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nobility of Aluminium

To avoid corrosion problems with Aluminium nobility of the material needs to be taken into account. Aluminium is a relatively non noble material and will therefore sacrifice itself on behave of more noble metals in moister environment. This leads to galvanic corrosion.

This is a serious aspect using Aluminium products, specialy in combination with other metal parts. To prevent this type of corrosion block out fluids, use the right combinations of metals in the same nobility level or isolate the metals from each other.

nobility

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Crevice corrosion
crevice

In a moister environment fluid will creep between narrow crevice due to capillary motion. To prevent crevice corrosion you have to avoid small crevices. Crevice corrosion occurs between crevices with a distance in between 0.2 mm to 0.5 mm. The solution for this matter is to increase crevice distance and reduce amount of contact surfaces. For example: a line contact is better than a surface contact.

With acid or salt fluids the potential for crevice corrosion increases.

 

Composition of Aluminum

Last but not least, the composition of the aluminum alloy influences corrosion resistance of Aluminium. If corrosion resistance is low you can surface threat this material in different ways. Take into account it needs more effort than with better corrosion resistance material.
Aluminium corrosion

 

 

 

 

 

 

If you take these mechanisms into account your design is robust against most common corrosion issues. In that case you take advantage of the natural corrosion resistance of Aluminium.

What was your biggest insight about corrosion issues so fare?

Let me know in the comment box below. This way, you’re helping me and others to design a world with optimal Aluminium use… Thanks in advance!

Three things you need to know about recycling of Aluminium

Three things you need to know about recycling of Aluminium

Technological advancement will increase. We need materials that are available in abundance and can be recycled with no, or as little as possible, impact to the environment. Aluminium recycling is endless.

Product disposal, waste?

When the lifetime of a product ends there are two options: put it somewhere as waste and get environmental pollution or reuse the materials. For each material the possibilities for recycling are different. The big advantage of Aluminium is that you can reuse it time and time again without loss of quality/capability.. Due to the low required energy for recycling and it’s “easy” process, Aluminium is wanted for recycling.

The value of 1 kg Aluminium is equal to 1 kilo recycled Aluminium. (as long as the alloy is the same of course, more about that later). This means Aluminium waste = money.   So Aluminium waste equals money.

Still some people’s perception is, I need primary material, although this is not relevant for Aluminium. The recipe of the alloy is key for the characteristics, primary or secondary.

Each Aluminium product has on average already 52% recycled metal content in Europe. Since Aluminium is a relatively young material, industrial production was only possible after 1886  as opposed to e.g. the iron and it iron age around 1200 B.Chr.) we cannot supply the need at this moment with the current material available via recycling. (yet)

Alloy selection

The value of Aluminium scrap depends on the composition. Aluminium can be selected on form which determines composition.

Aluminium alloys can be selected separated at the manufacturer, uniform scrap has the higher perceived value by the recycler.

After its product life time you can easily make an alloy selection by separating on form. E.g.  if a building is stripped place the profiles on the profile bin, plates together at the plates and knots in the casting corner. You have now a very good separation of the different alloys quite easily.

There are lots of ways to separate alloys some are very basic like above some are very sophisticated. Since Aluminium = money, it’s worth it.

The value of Aluminium scrap also depends on the purity.  For standard commercial alloys, the more pure, e.g. 99,5 % Al,  the cheaper the Aluminium; if you apply it for its application. This is because these low strength alloy’s needed minimum work to fabricate. On the other hand, for recycling, this type of Aluminium with a low level of impurities can be used in many different Aluminium recipes, so value of the scrap is relatively high.

Eddy current

For household waste several possibilities are used. About 70% of all the Aluminium throw away is captured and reused. A welcome advantage here is Aluminium = money. So instead of costing money to burn or landfill it delivers income. For separation different processes can be used. E.g. like eddy current.

Because Aluminium is a conducted light  material, it is influenced by the rotating magnet with North-south poles. This generates an eddy current.  Aluminium pieces crossing this area get accelerated and are separated.

eddycurrent

So if your product consists of different materials you can either design for disassembly, then separate on form or shred into parts.

For Aluminium the loop today is nearly closed. From all the Aluminium material ever produced 75% is still in use. For automotive and building the recycling percentage is above 95%. Since manufacturers know exactly which alloy they prefer, manufacturers offer more and more to take their product back in return at the end of its lifetime. Although the recycling system in Europe is quite efficient and for environmental reasons this is not necessary, economically it can be beneficial. The closed loop of Aluminium will become shorter and more efficient. Just by the fact Aluminium is worth it.

Whats your biggest question about aluminium recycling? Please put your answer in the commentbox below. It will be appreciated! Thanks in advance.