Aluminium und Aluminiumlegierungen – Charakteristische Vorteile und vorteilhafte Eigenschaften von Aluminium

Aluminium wird für technische Anwendungen immer beliebter. Dafür gibt es viele Gründe, die in den folgenden Abschnitten dargelegt werden.

Physikalische/chemische Vorteile von Aluminium

Aluminium ist das Material der Wahl für viele technische Anwendungen. Zu den Eigenschaften, die Aluminium beliebt und/oder geeignet machen, gehören

• Leichtigkeit
• Robustheit
• Hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht
• Unverwüstlichkeit
• Duktil bei niedrigen Temperaturen
• Korrosionsbeständig
• Ungiftig
• Wärmeleitend
• Reflektierend
• Elektrisch leitend
• Nicht-magnetisch
• Nicht funkensprühend
• Nicht brennbar

Produktvorteile von Aluminium

Aluminium bietet gegenüber anderen technischen Werkstoffen folgende Vorteile:

• Attraktives Aussehen
• Große Auswahl an Oberflächenbehandlungen
• Praktisch nahtlos
• Leicht zu verarbeiten
• Komplexe, integrale Formen
• Einfache Montagekonstruktionen
• Präzise, enge Toleranzen
• Gleichbleibende Qualität
• Wiederverwertbar
• Kostengünstig

Physikalische/chemische Vorteile gegenüber anderen Metallen und Legierungen

Aluminium wiegt etwa 1/3 des Gewichts von Eisen, Stahl, Kupfer oder Messing. Dies ist bei einigen Produkten ein Vorteil und bei anderen ein entscheidender Faktor.

Geringere Transport- und Handhabungskosten.

1 Kubikmeter Aluminium = 2.700 kg

1 Kubikmeter Stahl = 7.800 kg

Leicht zu verarbeiten

Aluminium lässt sich leicht zu verschiedenen Formen und Profilen wie Folien, Blechen, Formen, Stangen, Winkelprofilen, Vierkantprofilen, Rohren und Drähten verarbeiten. Es lässt sich außerdem hervorragend bearbeiten und ist beim Biegen, Schneiden und Ziehen sehr plastisch. Aluminium gilt als das beste Material für komplexe Strangpressarbeiten mit engen Toleranzen. 

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Komplexe integrale Formen

Die Fähigkeit von Aluminium zur integralen Konstruktion und Produktion kann die Kosten senken und die Leistung und Zuverlässigkeit verbessern. Durch Strangpressen können auf wirtschaftliche Weise Produktformen hergestellt werden, die auf andere Weise nur schwer oder gar nicht zu realisieren wären.

Strangpressprofile aus Aluminium können so gestaltet werden, dass sie sich leicht mit anderen Teilen zusammenfügen lassen. Die Herstellung großer Teile in Form von zerlegten Bausätzen, deren Montage ein Minimum an Arbeitskräften und Fachwissen erfordert, ist kostensparend.

Aluminium-Strangpressprofile von gleichbleibend hoher Qualität können in großen Stückzahlen mit minimalen Ausschussraten und geringem Bedarf an Nacharbeit hergestellt werden. Vierkantprofil hier online bestellen

Festigkeit von Aluminiumlegierungen

Durch geeignete Legierung und Behandlung sind Aluminiumlegierungen in einer Vielzahl von Festigkeiten erhältlich. Einige Aluminiumlegierungen haben eine Festigkeit von bis zu 300 MPa und sind fester als manche Stähle. Die Festigkeit kann entsprechend den Produktanforderungen gewählt werden.

Hohes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis von Aluminiumlegierungen

In Bezug auf das Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht übertrifft Aluminium andere Werkstoffe. Der diesbezügliche Vorteil von Aluminium begründete die moderne Luft- und Raumfahrtindustrie und findet breite Anwendung in verschiedenen Formen des Transportwesens und anderen Bereichen.

Widerstandsfähigkeit bei statischer und dynamischer Belastung

Aluminiumprodukte verhalten sich unter statischen und dynamischen Belastungsbedingungen elastisch, d. h. sie haben die Fähigkeit, sowohl Form als auch Größe wieder anzunehmen, was gut ist, wenn flexible Festigkeit erforderlich ist.

Masten und Holme von Rennyachten sind so konstruiert, dass sie den Belastungen durch Wind und Wellen standhalten.

Festigkeit bei niedrigen Temperaturen

Sprödbruchprobleme treten bei Aluminium nicht auf. Mit sinkender Temperatur nimmt die Festigkeit von Aluminiumlegierungen ohne Qualitätsverlust zu, sodass sie sich besonders für Anwendungen bei niedrigen Temperaturen eignen.

Sie werden für die Kryotechnik, LNG-Lagertanks und LNG-Tanker verwendet. Ein „Mondbuggy“ aus Aluminium wurde verwendet, um das unwegsame Gelände in der tiefen Kälte des Weltraums zu bewältigen.

Korrosionsbeständigkeit von Aluminiumlegierungen

Wenn Aluminium der Luft ausgesetzt wird, bildet sich auf der Oberfläche ein dünner Oxidationsfilm, der das Metall vor Korrosion schützt. Wenn es zerkratzt wird, bildet sich die Schicht schnell wieder zurück und der Schutz bleibt erhalten. Diese Eigenschaft wird im Bauwesen, in Gebäuden und bei Haushaltsgeräten genutzt.

Ungiftig

Aluminium selbst ist ungiftig und geruchsneutral. Seine Oberfläche ist glatt, leicht abwaschbar und hygienisch, da sich auf ihr keine Keime bilden können. Daher wird es häufig für Getränkedosen, Lebensmittelverpackungen, Kochutensilien und in der Fischerei- und Molkereiindustrie verwendet.

Wärmeleitend

Aluminium leitet Wärme besser als jedes andere gängige Metall. Es ist etwa dreimal so wärmeleitfähig wie Stahl. Es ist wichtig für den Wärmeaustausch – entweder zum Heizen oder Kühlen – und wird häufig in der Lebensmittel-, Chemie-, Erdöl-, Flugzeug- und Automobilindustrie verwendet.

Reflektierende Oberfläche

Aluminium ist ein ausgezeichneter Reflektor für Strahlungsenergie. Es reflektiert mehr als 80 % des sichtbaren Lichts, der Strahlung (Wärme) und der elektrischen Wellen. Je reiner das Metall ist, desto mehr. Diese Eigenschaft wird für reflektierende Spiegel, Reflektoren (Öfen, Infrarottrockner, Beleuchtung) und Wellenleiter genutzt. Es wird auch als Isoliermaterial in Gebäuden und als Dachblech verwendet.

Elektrisch leitfähig

Die elektrische Leitfähigkeit von Aluminium beträgt etwa 62 % derjenigen von Kupfer, aber es wiegt weniger als 1/3. Das bedeutet, dass es etwa doppelt so viel Strom leitet wie Kupfer mit demselben Gewicht.

Aluminium ist ein sehr wirtschaftliches Material als elektrischer Leiter und wird in Stromübertragungskabeln, Sockeln von Glühbirnen und in anderen elektrischen Bereichen verwendet.

Attraktive und ästhetisch ansprechende Oberfläche

Die natürliche metallische Oberfläche von Aluminium ist ästhetisch ansprechend; die gelieferte Oberfläche ist ausreichend und bedarf keiner weiteren Nachbearbeitung. Wenn ein zusätzlicher Schutz erforderlich ist, kann die natürliche Oxidschicht durch Eloxieren verdickt werden, ohne das Aussehen des Metalls zu beeinträchtigen.

Breite Palette an verfügbaren Oberflächen

Zur Verbesserung der Oberflächeneigenschaften oder zur Veränderung des Aussehens kann eine breite Palette von Oberflächenbehandlungen auf Aluminium aufgebracht werden. Die metallische Oberfläche kann durch chemische oder anodische Verfahren gefärbt werden.

Es können Oberflächenstrukturen erzeugt werden, die von rau über matt bis spiegelglatt reichen. Auch Beschichtungen wie Farbe, Lack, Emaille, Galvanik oder Laminat können aufgebracht werden.

Wiederverwertbar

In der Aluminiumindustrie gibt es einen großen Sektor für Sekundärmetalle, der verschrottete Aluminiumprodukte zum Umschmelzen und zur Rückgewinnung von Metall annimmt. Das Recycling von Aluminium erfordert nur 5 % der Energie, die für die Herstellung von neuem Aluminium benötigt wird.

Strangpressprofile aus Aluminium können recycelt werden und haben daher einen hohen Schrottwert.