Dodatna proizvodnja aluminijeve zlitine

Aluminij se redko uporablja v čisti obliki, ker je mehak in šibek. Ostali elementi izboljšajo njegove mehanske lastnosti in ga naredijo primernega za različne aplikacije.

Toda primerjava aluminija z jeklom je podobno kot primerjava jabolk s pomarančami: jeklo je že zlitina, aluminij pa element. Ogljikovo jeklo, osnovna jeklena zlitina, je sestavljeno iz železa (Fe) in ogljika (C). Čisti aluminij je kljub številnim zmagovalnim lastnostim premehak in premalo močan za večino industrijskih aplikacij. Toda aluminijeve zlitine so lahko tridesetkrat močnejše od čistega aluminija in redno presegajo jeklo v razmerju med trdnostjo in težo.

• Moč

Nerjavno jeklo je težje in močnejše od aluminija. Pravzaprav je aluminij približno 1/3 teže jekla. Čeprav je nerjavno jeklo močnejše, ima aluminij veliko boljše razmerje med trdnostjo in težo kot nerjavno jeklo.

• Prevodnost

Jeklo je zaradi gostega zaščitnega sloja oksida slab prevodnik električnega toka. Po drugi strani pa je aluminij zelo dober električni in toplotni prevodnik.

• Stroški

Aluminij je dražji od nerjavečega jekla, če gledate ceno glede na težo. Toda če pogledate ceno glede na količino, je aluminij stroškovno učinkovitejši, ker dobite več izdelka.

• Odpornost na vročino

Če primerjamo nerjavno jeklo z aluminijem, ima nerjavno jeklo veliko boljšo toplotno odpornost s tališčem 2500 ℉, medtem ko aluminij postane zelo mehak pri 400 ℉ s tališčem 1220 ℉. Vendar ima aluminij pri nizkih temperaturah prednost pred jeklom. Z nižanjem temperature se poveča natezna trdnost aluminija, jeklo pa pri nizkih temperaturah postane krhko.

• Odpornost proti koroziji

Aluminij ne rjavi; vendar korodira, če je izpostavljen soli. Nerjaveče jeklo je zelo odporno proti koroziji in ne rjavi zlahka. Poleg tega je nerjavno jeklo neporozno, kar mu daje večjo odpornost proti koroziji.

• Vpliv na okolje, možnost recikliranja

Nerjaveče jeklo je znano po dobri možnosti recikliranja. Po podatkih Napa Recycling je jeklo najbolj recikliran material na svetu. Ima izrazite magnetne lastnosti, zaradi katerih ga je enostavno pridobiti iz toka odpadkov za recikliranje. Poleg tega ostanejo lastnosti jekla nespremenjene ne glede na to, kolikokrat je jeklo reciklirano.

Čeprav je jeklo najbolj recikliran material, je aluminij najbolj recikliran od vseh materialov. Pravzaprav je zavrženi aluminij dragocenejši od katerega koli drugega materiala v vašem zabojniku za recikliranje. Skoraj 75 % vsega aluminija, proizvedenega v ZDA, je še danes v uporabi, ker je mogoče aluminij znova in znova reciklirati v resničnem zaprtem krogu. Če želite izvedeti več o recikliranju aluminija, obiščite Aluminium Association.

• Različne uporabe aluminija v primerjavi z jeklom

Aluminij in jeklo sta povsod. Če pogledate okoli katerega koli mesta, obstaja velika verjetnost, da boste videli nekaj, kar vsebuje eno od teh kovin. Spodaj je nekaj pogostih aplikacij nerjavečega jekla in aluminija.

Prednosti

• Je cenejša možnost
• Brez vonja in neprepustna
• Odsevnost in prožnost
• Visoka obdelovalnost in možnost recikliranja
• Odpornost proti koroziji
• Visoka toplotna prevodnost in električna prevodnost

Slabosti

• Težaven postopek varjenja
• V slani vodi hitro korodira
• Lahko vpliva na okus pakirane hrane

Aplikacije

Titan in aluminij sta zaradi svojih lastnosti idealni za različne aplikacije. Na primer, titan je kot nalašč za aplikacije, ki zahtevajo toplotno odporne materiale. Sem spadajo medicinske aplikacije, satelitske komponente, pomorske komponente in napeljave.

Medtem je aluminij primeren za okvirje vozil in koles, hladilnike, električne vodnike, majhne čolne in druge aplikacije, ki potrebujejo visoko toplotno prevodnost.

Izbirni procesi obdelovalnosti

Material, ki ga izberete za svoj projekt, določa geometrijo vaših končnih izdelkov. Prav tako določa metodo obdelave, uporabljeno za material med izdelavo vaših delov. Aluminij je bolj združljiv s številnimi postopki. Zagotavlja visokokakovostne komponente v primerih, ko morate hitro izdelati dele.

Poleg tega je s tem materialom lažje delati kot s titanom in je boljša možnost za izdelavo zapletenih delov s strogimi zahtevami glede tolerance.

Stroški

Stroški proizvodnje so eden temeljnih dejavnikov, ki jih morate upoštevati pri izbiri kovine za vaš projekt. Na splošno je aluminij stroškovno učinkovita kovina, ki se uporablja za natančno obdelavo in številne druge postopke izdelave prototipov. Izdelava komponent je pogosto cenejša z aluminijem kot s titanom.

Titan ima visoke stroške pridobivanja in izdelave v primerjavi z aluminijem. Njegova visoka cena omejuje njegovo uporabo. Vendar pa je titan idealen material za vašo obdelavo, če stroški obdelave titana niso izziv.

Teža in moč

Teža in trdnost titana v primerjavi z aluminijem sta drugi razliki med tema kovinama. Titan ima gostoto 4500 kg/m3 v nasprotju z 2712 kg/m3 aluminija. Posledično je titan težji v primerjavi z aluminijem. To pomeni, da potrebujete manj titana pri strojni obdelavi, da dobite lahek izdelek.

Titan je boljša izbira, ko gre za moč. Njegova natezna trdnost se giblje od 230 MPa do 1400 MPa v primerjavi z aluminijem, ki ima mejo od 90 MPa do 690 MPa. Čisti titan ima nizko moč, medtem ko je čisti aluminij šibkejši. Vendar pa lahko kombinirate aluminij z drugimi kovinskimi zlitinami, da povečate njegovo trdnost glede na vaše potrebe.

Proizvedeni odpadki

Obdelovalni odpadki so še en ključni dejavnik pri ravnanju s kompleksnimi geometrijskimi projekti. Kompleksna konstrukcijska geometrija lahko omeji vašo metodo obdelave ne glede na izbrani material. Posledično postane rezkanje odvečnega materiala neizogibno. Včasih večina proizvajalcev uporablja aluminij za izdelavo prototipov, titan pa za maloserijsko proizvodnjo izdelkov za posebne namene. V večini primerov je priporočljivo izbrati poceni aluminij namesto titana, saj pomaga zmanjšati skupne stroške.

Estetske zahteve

Nekateri rezkani deli pogosto zahtevajo uporabo posebnih barv za estetsko končno obdelavo. Titan daje srebrn videz površine, ki je pod svetlobo videti temnejša. Medtem ima aluminij srebrno bel videz. Material, ki ga izberete, bo določil, ali bo vaš izdelek srebrne ali motno sive barve. Vendar pa lahko oba materiala preneseta različne druge postopke končne obdelave kovinskih površin, kot so peskanje, poliranje, kromiranje itd.

Zaključek

Titan in aluminij sta kovini z izjemnimi lastnostmi, prednostmi in aplikacijami. Kljub skoraj podobnim lastnostim imajo posamezne aplikacije, v katerih je ena primernejša od druge. Medtem ko je titan idealen za aplikacije, odporne na vročino, ima aluminij najboljšo toplotno prevodnost, ki jo potrebuje vaš projekt.

Ker ponuja visoko trdnost, relativno visoko trdoto in visoko toplotno prevodnost, se uporablja za dele, ki so izpostavljeni velikim obremenitvam.

Aplikacije vključujejo ohišja in kanale, dele motorjev, proizvodna orodja in kalupe tako za izdelavo prototipov kot za namene proizvodnje.