Aluminium is een licht metaal. Niet voor niets wordt aluminium steeds meer in allerlei vormen van transport toegepast.
2 Sterk:
Doordat het metaal met toevoeging van legeringselementen zeer sterk is, worden constructies en overspanningen van aluminium gemaakt, zoals bruggen.
3 Recyclebaar:
Aluminium is 100% recyclebaar. In de bouw en automotive wordt nu al 98% van het materiaal gerecycled. Doordat het materiaal zo goed te recyclen is is de restwaarde gunstig. Dit is een autonome drijfveer achter het recyclen van het metaal.
4 Vervormbaar
Door de specifieke metaalstructuur, is aluminium in allerlei vormen te produceren. 30% van het aluminium wordt bijvoorbeeld in de vorm van een profiel gemaakt. Ook allerlei plaat- en giet-processen kunnen het aluminium in de meest optimale vorm brengen. Hiervoor is de juiste legering beschikbaar.
5 Corrosiebestendig
Doordat het aluminium een gesloten oxidelaag vormt die het onderliggende metaal beschermt is het materiaal uitstekend corrosiebestendig. Het wordt niet voor niets onbehandeld op zee toegepast.
6 Verbindbaar
Aluminium laat zich op veel verschillende manieren verbinden. Voor iedere toepassing is er een geschikte techniek te gebruiken. Of het nu lassen, lijmen, of één van de andere technieken betreft, er zijn legio mogelijkheden voor aluminium.
7 Decoratief
Aluminium is een decoratief materiaal. Mochten er specifieke wensen zijn voor het uiterlijk, aluminium is in allerlei kleuren te lakken of te verfraaien. Technieken zoals (kleur) anodiseren laat het aluminium zijn metallische uiterlijk behouden en geeft een duurzame laag.
8 Ondoordringbaar
Doordat het metaal een specifiek metaalrooster heeft en uit relatief kleine deeltjes bestaat is het materiaal zeer dicht en ondoordringbaar. Ook omdat aluminium niet giftig is, zie je het voor verpakkingen veel toegepast, zodat producten als medicijnen of chips lang houdbaar blijven.
9 Meest voorkomende metaal op aarde / in overvloed aanwezig
Wist u dat Aluminium het meest voorkomende metaal op aarde is? 8% van de aardkorst bestaat uit verbindingen met aluminium
10 Verspaanbaar
Tenslotte, aluminium laat zich goed verspanen. Hogesnelheidsfrezen heeft men dan ook voor aluminium uitgevonden. In no time is een product van aluminium gemaakt.
JOUW MENING? Ik wil hem graag horen. Vind jij andere redenen van belang, of heb je commentaar, plaats een comment. De eerste 3 personen die reageren hebben recht op een GRATIS telefonisch consult van 30 min.
Ik kwam binnen bij een bedrijf dat aluminium gebruikte voor het realiseren van een product. Er was een corrosieprobleem en ze kwamen erachter dat ze eigenlijk niet goed wisten welke aluminium legering ze moesten specificeren. Tot nu toe had de toeleverancier dit bepaald en er was eigenlijk nooit een probleem geweest.
De volgende vijf vragen uit een eerder artikel over de benodigde eigenschappen van aluminium helpen dan richting de keuze:
Wat is de uitgangsvorm?
Wat is de meest cruciale eigenschap van het materiaal voor je product?
Hoe ga je het verbinden?
Met welk secundair proces ga je de vorm verkrijgen?
Ok, we hebben de bestaande situatie onderzocht en gekeken
naar de eisen die gesteld werden aan dit type product. De ene was rond en de
andere plat maar wel dik.
Tevens wordt dit product steeds afwisselend koud en warm (bij 18-160 graden C ) belast, in een vochtig zuur milieu.
De omstandigheden zijn dus corrosief, mechanische sterkte is niet van belang, de vorm is essentieel. Robuustheid van het product is enigszins van belang in de vorm van bestendigheid tegen beschadigingen zoals krassen en deuken.
Conclusie van de gewenste eigenschappen in volgorde van prioriteit was:
Goede verspaanbaarheid
Corrosie bestendig
Hardheid (sterkte) van het materiaal, tbv
beschadigingen
Corrosie op de tweede plaats zeg je dan? Ja het is hier van belang, maar bij het corrosieprobleem waar ik bij werd geroepen, bleek de legering niet bepalend maar de wijze van bevestiging.
Waar kom je dan op uit?
Voor rond kom je dan in volgorde uit op EN-AW 6026 of 6082 of 6063. Voor plat (10mm dik) EN-AW 5754 of 1050.
Wil jij weten welke legering je waar inzet?
Vermeld hieronder in het
commentaarveld je vraagstuk. Een waardevolle aanvulling mag natuurlijk ook.
Iedere comment ontvangt een reactie én het speciale extra uitgebreide 40-pagina tellend e-book over aluminium legeringen.
De chemische resistentie van aluminium is erg gunstig in een pH neutraleomgeving. Aluminium is corrosiebestendig door zijn passieve oxidelaag. Wordt deze laag door zijn omgeving weg gebeitst dan corrodeert het aluminium weg. Aluminium presteert goed in een omgeving zoals in stallen. Daar wordt al jaar en dag aluminium succesvol toegepast. Het is bestendig tegen de ammoniak in de uitwerpselen van de dieren.
Aluminium en chloor
Aluminium en chloor luistert nauwer. Bij een eierbroedmachine bijvoorbeeld wordt er regelmatig gereinigd. Wordt het schoonmaakritueel niet nauwlettend gevolgd en er b.v. twee chloortabletten i.p.v. 1 toegevoegd kan dit behoorlijke schade aan het aluminium tot gevolg hebben. Ook in de voedingsmiddelenindustrie is dit een uitdaging. In sommige fabrieken druipt bij wijze van spreken de boter van het plafond maar de machine wordt ‘te’ grondig schoongemaakt. Let wel: Schoonmaken is goed, en noodzakelijk, echter dosering van de schoonmaakmiddelen, protocol en het type is bepalend of aluminium in deze toepassing met succes kan worden ingezet.
Zo zie ik in het zwembad aluminium kozijnen als scheidingswand al jaren met succes toegepast. Hun stalen voorgangers vertoonde al na korte tijd bruine roestige corrosie. Ook in de toiletten wordt veel aluminium toegepast, meestal geannodiseerd.
Het ene zuur is ook minder heftig dan het andere voor aluminium. Hier een voorbeeld van de tabel met de chemische resistentie van aluminium en een aantal stoffen.
In het onderstaande diagram zie je op een andere manier weergegeven hoe verschillend dat per stof kan zijn.
Bij zwavelzuur, pH beneden de 4, gaat de aantasting minder snel dan bij fluorwaterstofzuur. Nog steeds beitst het aluminium weg door zwavelzuur, maar gecontroleerder dan bij fluorwaterstofzuur. Tijdens het anodiseren wordt hier dankbaar gebruik van gemaakt.
Wil je meer weten over chemische resistentie van aluminium?
Zet je vraag/ opmerking hieronder in het commentaarveld en je ontvangt de volledige tabel met de chemische resistentie van stoffen i.c.m. aluminium.
Voor de toepassing van aluminium bij verhoogde temperatuur zijn er verschillende zaken van belang. Zoals het type legering en wat er in de legering gebeurt.
Hiervoor is het belangrijk om te weten dat er kort gezegd twee type legeringen zijn.
Twee type legeringen
Je hebt legeringen die precipitaten vormen en daarmee hun sterkte bereiken en legeringen waarbij dat door deformatie (vervorming) gebeurt. De eerst groep heet de veredelbare legeringen. Onder invloed van een speciaal temperatuurrecept heeft deze legering een veredeling gekregen met een bepaalde “bindingsconstructie” in de legering.
Je kunt je voorstellen, dat als je vervolgens temperatuur gaat toevoegen aan zo’n legering dit de balans van de legering weer beïnvloedt. De duur en de temperatuur zijn van invloed op de mate waarin. Wanneer je nagaat dat de laatste stap van een warmtebehandeling in de buurt van de 180 °C graden zit kun je bedenken dat dit het temperatuursgebied is waar je eigenlijk niet in de buurt wil komen.
Op het moment dat je dat wel doet kan het veredelings- ofwel verouderingsproces vervolgd worden met oververoudering tot gevolg. Is dit erg? Dat hangt van de duur af dat dit aluminium aan deze temperatuur wordt blootgesteld.
Ook gaan sommige legeringselementen “aan de wandel” en diffunderen langzaam naar de kristalgrenzen, per legeringselement gaat dat makkelijker of lastiger.
Kortom verhoogde temperatuur heeft invloed op de eigenschappen.
Voor de niet veredelbare legeringen is warmte inbreng ten aanzien van precipitaten niet kritisch. Wel gaan de legeringselementen onder invloed van temperatuur ook hier aan de wandel naar de kristalgrenzen. Bij legeringen met 4-5 % magnesium zal bijvoorbeeld dit Mg. zich uitscheiden naar de kristalgrenzen.
Door het “ontlaten” van de spanningen in het materiaal wordt het langzaam zachter. Het zacht gloeien van aluminium ligt echter op een veel hogere temperatuur dan het veredelingsproces en de principes zijn dus verschillend.
Welke maatregelen kun je nemen?
Blijf bij voorkeur beneden de 200 °C in toepassingen.
Houdt rekening met afnemende sterkte bij verhoogde temperatuur.
Kies een legering die minder gevoelig is voor temperatuursinvloeden, vraag zo nodig advies.
Weet dat corrosiegevoeligheid verslechtert en pas ook hier je legeringskeuze en/of oppervlaktebehandeling op aan.
Overigens bij koude temperaturen blijft aluminium taai en wordt sterker.
Bij beiden geldt dat de eigenschappen zoals sterkte en corrosiebestendigheid negatief beïnvloed worden, ieder op zijn eigen manier.
Wil jij weten welke legering je waar inzet?
Geef antwoord op de vraag: Welke legering zet jij het vaakst in?
Vermeld je antwoord hieronder
in het commentaar veld, je ontvangt van mij de pdf met de tien best beschikbare
legeringen. Ik wens je veel plezier met je volgende aluminium materiaalkeuze.
Zo aan het einde van het jaar is het goed om vooruit te kijken en doelen te stellen voor het nieuwe jaar. Natuurlijk met reflectie naar het afgelopen jaar. Waarom doe ik wat ik doe? Waar doe ik het voor was de vraag die boven kwam. Toen ik antwoorden op die vraag aan het geven was kwamen er verschillende antwoorden naar boven en het antwoord waar ik echt mee resoneerde was:
Bewustwording van de materiaalkeuze die engineers maken en die met aluminium het verschil betekenen.
Ik geloof dat engineers de key zijn in de keuze van materialen voor nieuwe producten. Zij bepalen hoe het product gerealiseerd zal gaan worden, hoe het eruitziet en hoe het gemaakt zal worden. Zij hebben een belangrijke rol, zij hebben de sleutel in handen om materiaalgebruik te kiezen dat bijdraagt aan een mooiere en schonere wereld. Geen afval of belasting van het milieu maar een materiaal dat bijdraagt op de lange termijn. Dat is wat nodig is. De technologische vooruitgang gaat door. Mensen willen steeds mooiere fancy producten die hun leven makkelijker en fijner maken. Door nu te werken met materialen waar je altijd iets aan hebt kun je dat een duw de goede richting in geven. Laten we eerlijk zijn het maken van aluminium kost veel energie. Daar staat tegenover dat het recyclen heel weinig energie kost vergeleken met andere materialen en helemaal wanneer je bedenkt dat aluminium geen afval is maar oneindig te recyclen is. Waarom wordt dit zo weinig verteld? Omdat aluminium en recycling gewoon geen issue is. Het werkt autonoom.
Een mooiere en schonere wereld met aluminium. Dat betekent dus dat de energie die benodigd is om aluminium te vervaardigen ook de wereld niet mag belasten, maar beter nog er aan bijdraagt. Dat is lastig want bij het maken van aluminium wordt veel CO2 geproduceerd. Echter de energie die gebruikt wordt voor het vervaardigen is bij de gerenommeerde bedrijven al voor zo’n 70% vanuit duurzame energie voorzieningen bijvoorbeeld met waterkrachtcentrales e.d.
Nog niet overal ter wereld helaas en het wordt tijd dat we hier wat aan doen.
Anders hebben we straks een aarde met alleen maar “leefbubbels” wat de enige plek is waar we kunnen leven omdat het daarbuiten niet meer mogelijk is. Wat als de zeeën zonder leven zijn. De waterspiegel stijgt, de bomen niet meer kunnen leven en zuurstof produceren. Mocht er buitenaards leven zijn dat ons vanuit de ruimte bekijkt hoe zien ze dan op ons neer als een stelletje idioten die de wereld verprutsen? Onze aarde is zo mooi laten we nu bewuste keuzes maken en samen de wereld mooier maken.
Beste engineer kun je hulp kunnen gebruiken bij het slim toepassen van aluminium?
Geef antwoord op onderstaande vraag en ik neem contact met je op om te bespreken hoe ik je kan helpen met optimaal aluminium toepassen.
Hoe denk jij dat een engineer kan bijdragen aan het klimaat en een betere wereld?
Vermeld je antwoord hieronder in het commentaarveld, je ontvangt binnenkort bericht van mij.
Ten reasons for aluminium in future responsible design:
Aluminium is the most common metal on earth.
Aluminium is 100% recyclable without degradation of the material.
Remelting aluminium cost a low amount of energy, only 5% compared to initial production.
Aluminium is a light material and therefore saves energy during transport and lifetime.
Aluminium has great malleability, you can create all kinds of forms and the forming requires low amount of energy.
Aluminium has a high specific strength, so strong and light at the same time.
Function integration possibilities are huge, due to high deform-ability parts can be reduced saving time effort and money.
Easy and fast to machine with long tool lifetime.
Aluminium is highly corrosion resistant, therefore maintenance is relatively low, saving cost energy and effort.
Aluminum waste equals money, this is the autonomic motive why aluminum is recycled so much.
Disadvantages of aluminium:
It requires a better understanding of the design possibilities, there are so many options to from your product.
Aluminium is flexible. If you need stiff products you have to acquire better design skills in order to solve this via design.
Relatively low melting point (660°C pure aluminium) which allows you to use low energy in order to form your product.
Aluminium is relative un-noble, design for corrosion requests more knowledge to make use of the passive protective oxide layer and prevent problems like galvanic corrosion by false design.
The application of aluminium requires an pH neutral environment. In basic or acid environment the protective oxide layer will decrease.
There is a wide variety of alloys which are used depending on the design need, luckily there are 8 main categories which are well defined.
Aluminium is sensible for fatigue like most metals, you need to consider the aluminium design rules in order to create a robust design in dynamic application. But it allows you to create predictable interval inspections.
Aluminium transfers heat, for fire or welding application it cools the heat and more energy is required to increase temperature.
Due to its corrosion resistance it takes relatively long to decrease back to aluminium oxide in nature in dry environment keeping your product save.
You won’t find it back in nature when it decreases since the earth crust consist of 8% aluminum oxide, aluminium will not damage the environment.
What’s your reason to use aluminium for your product? Let me and everybody know by commenting on this blog and I will sent you the checklist for aluminium product design.
Kind Regards, Ellen
Een mooiere en schonere wereld met aluminium. Dat betekent dus dat de energie die benodigd is om aluminium te vervaardigen ook de wereld niet mag belasten, maar beter nog er aan bijdraagt. Dat is lastig want bij het maken van aluminium wordt veel CO2 geproduceerd. Echter de energie die gebruikt wordt voor het vervaardigen is bij de gerenommeerde bedrijven al voor zo’n 70% vanuit duurzame energie voorzieningen bijvoorbeeld met waterkrachtcentrales e.d.