Aluminium – zastosowanie i właściwości

Dzisiaj opowiem trochę o aluminium i jego zastosowaniu. Dlaczego akurat ten metal? Ze względu na możliwości jego zastosowania a raczej zastosowania jego stopów.

W każdym domu znajdziemy wiele przedmiotów wykonanych z aluminium, tego bardzo popularnego tworzywa. Jednak niewielu z nas zastanawia się nad jego właściwościami. Co sprawia, że jest on wykorzystywany w wielu branżach. Na czym polega jego fenomen?

Glin – od niego wszystko się zaczyna.

Glin jest jednym z najbardziej powszechnych pierwiastków w skorupie ziemskiej i zajmuje trzecie miejsce zaraz po tlenie i krzemie. Pozyskiwany jest ze skały osadowej, w której występuje głównie w postaci tlenku. Metal ten znany jest od ponad 2 tysięcy lat i ma bardzo szerokie zastosowanie techniczne.

W przemyśle glin określamy nazwą.. tak aluminium.

Czym jest to aluminium?

Aluminium jest metalem lekkim. Jego niska gęstość sprawia, że jest prawie trzy razy lżejsze niż żelazo. Natomiast wytrzymałość czystego metalu nie jest zbyt wysoka dlatego należy dodać inne pierwiastki, taki jak żelazo, miedź, krzem, magnez, oraz mangan. Zastosowanie mają więc stopy aluminium z innymi pierwiastkami a dzięki odpowiedniej obróbce cieplnej jego parametry mechaniczne wzrastają kilkukrotnie. W takiej formie stanowi uniwersalne tworzywo o bardzo wszechstronnym zastosowaniu. Wśród stopów aluminium można wyróżnić między innymi stopy odlewnicze oraz stopy wykorzystywane do obróbki plastycznej. Stopy aluminium znajdują zastosowanie między innymi w lotnictwie, przemyśle chemicznym, motoryzacyjnym, spożywczym a nawet przy budowie okrętów.

Jak powstaje aluminium?

Aluminium występuje w postaci tlenku w innych rudach. Największe stężenie tlenku aluminium występuje w rudzie boksytu. Czyste aluminium uzyskiwane jest w wyniku ekstrakcji tlenku glinu z boksytu. W procesie elektrolizy jeden kilogram czystego aluminium uzyskiwany jest z ok. dwóch kilogramów tlenku glinu.

Aluminium – zastosowanie.

Aluminium ma wręcz niesamowitą plastyczność i można obrabiać go na wiele sposobów. Najczęściej stosowaną obróbką jest frezowanie, tą metodą można wycinać dowolne wzory w sprasowanej blasze.

Z uwagi na liczne walory aluminium można się domyśleć, że jest ono powszechnie stosowane w wielu branżach i sektorach przemysłu.

W branży spożywczej służy do wytwarzania pojemników np. puszek na napoje czy żywność, kapsli do butelek.

Oczywiście aluminium to znana wszystkim amatorom sztuki kulinarnej folia aluminiowa czy blaszki do pieczenia i foremki do ciasta. A czy zastawiajcie się czasem, dlaczego możecie przeglądać się w lustrze, tak jego tył pokryty jest aluminium.

Na pewno na swojej półce w łazience macie mnóstwo różnych aerozoli, puszki te wykonane są z aluminium, jak łatwo się domyślać większość puszek od perfum po farby są aluminiowe.

W domu czy w restauracji, w biurze czy w drodze, aluminium możemy spotkać wszędzie. Wykorzystywany jest również do produkcji aparatury chemicznej takiej jak zbiorniki chemiczne, rury, wszelkiego rodzaju menzurki etc.

Aluminium bardzo lubiane jest w budownictwie, ze względu na jego lekkość i plastyczność. Znajdziemy jej w profilach okiennych jako konstrukcje nośne pod płyty karton-gips. Widzimy je na obrzeżach dachów jako okapy dachowe, rynny. Aluminium stosuje się jako dachówki profilowane, do wykonania bram garażowych. Kanały klimatyzacyjne również są wykonane są z aluminium, nie nadaje się ono natomiast do budowania konstrukcji nośnych.

Każdy z nas zapewne miał w swoim domu lub spotkał się u znajomych z żaluzjami okiennymi, ich poziome listewki wykonane są z aluminium. A tak nie lubiane przez wszystkich szpitalne lampy, ich oprawy to też aluminium. Nie zapominajmy o przewodach elektrycznych czy podzespołach elektronicznych.

Przejdźmy do czegoś większego rozmiaru, karoserie w lekkich samochodach, konstrukcje samochodów ciężarowych, kontenery, skrzynie wywrotek – tak to wszystko stopu aluminium.

Konstrukcje w łodziach czy nawet ich korpusy, wszelkiego rodzaju zbiorniki ciśnieniowe. Czy nawet elementy samolotów. Stopy aluminium dominują w strukturze samolotu Airbus, np. w największym Airbus A380 około 61% podzespołów wykonano ze stopów aluminiowych, 22% – z kompozytów, 10% z tytanu i stali oraz 3% – z kompozytu.  Ważnym krokiem w rozwoju lotnictwa jest wprowadzenie stopów o udoskonalonych własnościach np. stopów Al-Li czy też nowego kompozytu Glare – laminat aluminiowy wzmocniony włóknami szklanymi tzw. FML. Technologia ta oferuje bardzo dobre własności wytrzymałościowe i pozwala na znaczne obniżenie ciężaru samolotu.

Aluminium jest materiałem przyszłości

Opracowanie metody wytwarzania czystego glinu z boksytu rozszerzyło zastosowania tego pierwiastka o kolejne możliwości. A połączenie wysokiej wytrzymałości z jego lekkością sprawia, że w niektórych przypadkach może zastępować stal. Jego odporność na działanie czynników atmosferycznych sprawia, że może być szeroko stosowane. Kolejną zaletą jest możliwość wielokrotnego poddawania go recyklingowi, dzięki czemu jest materiałem stosunkowo przyjaznym środowisku.

Podsumowując, aluminium to niezwykle uniwersalny materiał, szeroko wykorzystywany w branży spożywczej, energetycznej, chemicznej, transportowej, budowlanej, motoryzacyjnej i lotniczej. Z uwagi na jego liczne zalety, zapewne nie jest to koniec możliwości jego wykorzystania i w najbliższej przyszłości będzie nadal zyskiwał na popularności.