Κοινές Εφαρμογές Αλουμινίου σε Συσκευασίες, Μεταφορές, Κτίρια και Ηλιακή

Το αλουμίνιο προσδιορίζεται στη συσκευασία, τη μεταφορά, τις κατασκευές, τα ηλεκτρονικά και τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας για τον ίδιο λόγο κάθε φορά: παρέχει χρήσιμη αντοχή και αγωγιμότητα περίπου στο ένα τρίτο του βάρους του χάλυβα.

Γιατί το αλουμίνιο ταιριάζει σε τόσες πολλές εφαρμογές ταυτόχρονα

Το αλουμίνιο συνδυάζει πυκνότητα περίπου 2,70 g/cm3, καλή θερμική και ηλεκτρική αγωγιμότητα, αυτο-υμένιο οξειδίου που ανανεώνεται και υψηλή αξία σκραπ. Αυτές οι τέσσερις ιδιότητες εξηγούν γιατί το ίδιο μέταλλο εμφανίζεται σε ένα κουτί ποτών, ένα πλαίσιο παραθύρου, ένα περίβλημα μπαταρίας και μια ράγα στερέωσης ηλιακού. Ένα προστατευτικό στρώμα οξειδίου σχηματίζεται μέσα σε δευτερόλεπτα στον αέρα και-σχηματίζεται ξανά μετά το ξύσιμο, επομένως τα περισσότερα εξαρτήματα αλουμινίου εξωτερικού χώρου δεν χρειάζονται επιμετάλλωση ή γαλβανική επίστρωση. Η μείωση βάρους είναι ο δεύτερος οδηγός: κάθε κιλό που αφαιρείται από ένα όχημα ή μια πρόσοψη μειώνει το φορτίο που πρέπει να φέρει η δομή πίσω από αυτό, γεγονός που με τη σειρά του επιτρέπει μικρότερους κινητήρες, λεπτότερα θεμέλια και ελαφρύτερο εξοπλισμό χειρισμού.

Συσκευασία: Κουτιά ποτών, αλουμινόχαρτο και πώματα

Η άκαμπτη συσκευασία είναι μια από τις μεγαλύτερες ενιαίες αγορές για έλαση αλουμινίου. Τα σώματα των κονσερβών σχεδιάζονται και σιδερώνονται σε τοίχο-από φύλλο 3104 ή 3004 με σκληρό χαρακτήρα και στη συνέχεια λαιμώνονται, ενώ τα καπάκια και οι γλωττίδες είναι σφραγισμένα από το 5182, έτσι ώστε η γραμμή χάραξης να ανοίγει καθαρά χωρίς να σκίζεται. Το πάχος του τοίχου μετριέται σε κλάσματα του χιλιοστού, κάτι που είναι πρακτικό μόνο επειδή η εργασία του υλικού-σκληραίνει με προβλέψιμο τρόπο κατά τη διάρκεια του σχεδίου. Οι μετατροπείς κυλούν τις ποιότητες αλουμινίου όπως 8011 και 8079 σε περίπου 0,006 mm για καπάκι τροφίμων και φαρμακευτικών προϊόντων.

Η χαμηλή πυκνότητα μειώνει το κόστος μεταφοράς καυσίμου και φορτίου ανά εμπορευματοκιβώτιο.

Η υψηλή θερμική αγωγιμότητα παγώνει ένα ποτό πιο γρήγορα από ένα γυάλινο μπουκάλι.

Ένας αδιαφανής μεταλλικός τοίχος εμποδίζει το φως που υποβαθμίζει τη γεύση και τις βιταμίνες.

Οι στενές ανοχές κλεισίματος επιτρέπουν-γραμμές πλήρωσης υψηλής ταχύτητας και εύκολα-ανοιχτά άκρα.

Η συλλογή κλειστού-βρόχου επιστρέφει τα χρησιμοποιημένα κουτιά στον κύκλο παραγωγής αντί για την υγειονομική ταφή.

Μεταφορές: Ηλεκτρικά οχήματα και ελαφριές κατασκευές

Τα ηλεκτρικά οχήματα με μπαταρία χρησιμοποιούν αλουμίνιο στο αμάξωμα-σε-λευκό, στο πακέτο μπαταριών και στο θερμικό κύκλωμα. Τα εξωθημένα προφίλ 6061-T6 και 6063-T6 σχηματίζουν τις πλευρικές ράγες και τα εγκάρσια μέλη που μεταφέρουν φορτία σύγκρουσης γύρω από το πακέτο, ενώ τα φύλλα 5754 και 5182 χρησιμοποιούνται για το καπάκι της συσκευασίας και τις ασπίδες κάτω από το αμάξωμα επειδή συνδυάζουν αντοχή με καλή μορφοποίηση και συγκολλησιμότητα. Οι ζυγοί και οι πλάκες ακροδεκτών κατασκευάζονται από κατηγορίες αγωγών όπως 1050 και 1350, όπου η αγωγιμότητα άνω του 60% IACS διατηρεί τις απώλειες αντίστασης χαμηλές σε υψηλό ρεύμα. Οι κρύες πλάκες και οι ψύκτρες εξωθούνται από το 6063 έτσι ώστε τα κανάλια ψύξης να σχηματίζονται σε ένα μόνο πέρασμα και να υποβάλλονται σε μηχανική επεξεργασία μόνο όπου χρειάζεται μια επιφάνεια στεγανοποίησης. Στα σιδηροδρομικά και επαγγελματικά οχήματα, η ίδια λογική ισχύει για τα πάνελ αμαξώματος, τις σχάρες αποσκευών και τα πλαίσια καλοριφέρ, όπου το εξοικονομούμενο βάρος ανάντη επιτρέπει μεγαλύτερο ωφέλιμο φορτίο εντός του ίδιου ορίου άξονα.

Δόμηση και Κατασκευή: Παράθυρα, κουρτινότοιχοι και στέγες

Οι αρχιτεκτονικές εξωθήσεις στο 6063-T5 ή 6063-Τ6 κυριαρχούν στα συστήματα παραθύρων και κουρτινών. Το κράμα δέχεται ένα λαμπερό φινίρισμα με ανοδιωμένο ή{14}επικάλυψη πούδρας, έχει σφιχτές ανοχές μέσω πολύπλοκων προφίλ και προσφέρει αρκετή αντοχή για μεγάλα ανοίγματα. Οι θερμικές διακοπές, που σχηματίζονται από μια γέφυρα πολυαμιδίου ή πολυουρεθάνης μεταξύ του εσωτερικού και του εξωτερικού προφίλ, διακόπτουν τη διαδρομή θερμότητας έτσι ώστε να αποφεύγεται η συμπύκνωση στην επιφάνεια του δωματίου. Το φύλλο επένδυσης και στέγης είναι συνήθως 3003, 3105 ή 5005 στη σειρά H14 έως H24, που επιλέγεται για μορφοποίηση και μακροχρόνια αντοχή στις καιρικές συνθήκες. Τα ανοδιωμένα φινιρίσματα ταξινομούνται ανάλογα με το πάχος του φιλμ και την ποιότητα στεγανοποίησης και τα βαμμένα συστήματα απελευθερώνονται έναντι των δοκιμών πάχους επίστρωσης, πρόσφυσης και κρούσης πριν από την παράδοση.

Ηλεκτρονική, Διαχείριση Θερμότητας και Ηλιακή Ενέργεια

Τα ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης βασίζονται στο αλουμίνιο για κουφώματα, θήκες και διάδοση θερμότητας. Το πλαίσιο και τα μεσαία-πλαίσια κατασκευάζονται από εξώθηση 6061 ή άλλης σειράς 6000-και το 7075 προορίζεται για μεντεσέδες και δομικά ένθετα που χρειάζονται μεγαλύτερη αντοχή. Οι διανομείς θερμότητας και τα κελύφη του θαλάμου ατμού κατασκευάζονται από φύλλα 1050 ή 1060, επειδή οι βαθμοί υψηλής{15}καθαρότητας μεταφέρουν τη θερμότητα μακριά από έναν επεξεργαστή με ελάχιστη θερμική διαβάθμιση. Στα φωτοβολταϊκά, τα πλαίσια πάνελ εξωθούνται από 6063-T5 ή 6063-T6 και ανοδιώνονται για εξωτερική εξυπηρέτηση, ενώ οι ράγες και οι σφιγκτήρες στερέωσης χρησιμοποιούν 6005A-T6 όπου απαιτείται μεγαλύτερη ακαμψία. Τα ράφια σχεδιάζονται συνήθως γύρω από τυπικά δομικά προφίλ, έτσι ώστε η εγκατάσταση σε κεκλιμένες και επίπεδες στέγες να παραμένει απλή και επαναλαμβανόμενη.

Αντιστοίχιση οικογένειας κραμάτων με την εφαρμογή

Η σειρά κράματος υποδεικνύει ποια ιδιότητα έχει βελτιστοποιηθεί. Η επιλογή ξεκινά συνήθως από τη διαδικασία, είτε πρόκειται για σχέδιο, κάμψη, κατεργασία ή συγκόλληση, και στη συνέχεια από το περιβάλλον εξυπηρέτησης.

Τα πρότυπα που διέπουν την προμήθεια αυτών των προϊόντων περιλαμβάνουν ASTM B209 για φύλλα και πλάκες, EN 573-3 για χημική σύνθεση, EN 485-2 για τις μηχανικές ιδιότητες του φύλλου, ISO 6361 για σφυρήλατο φύλλο και λωρίδα και GB/T 3880 για παραδόσεις μύλου στην κινεζική αγορά. Ο καθορισμός του κράματος, της ιδιοσυγκρασίας, του τυπικού και των διαστάσεων μαζί αφαιρεί το μεγαλύτερο μέρος της ασάφειας που διαφορετικά οδηγεί σε απόρριψη παρτίδων ή σε ένα τμήμα που δεν μπορεί να σχηματιστεί.

Συχνές Ερωτήσεις

Ε: Ποιο κράμα αλουμινίου χρησιμοποιείται για κουφώματα παραθύρων;
Το 6063 σε θερμοκρασία T5 ή T6 είναι η συνηθισμένη επιλογή, επειδή εξωθείται σε πολύπλοκα κοίλα προφίλ και αποκτά ανθεκτικό ανοδιωμένο ή βαμμένο φινίρισμα.

Ε: Από τι κατασκευάζονται τα αλουμινένια κουτιά ποτών;
Το σώμα σχεδιάζεται και ο τοίχος-σιδερώνεται από φύλλο 3104 ή 3004 και το καπάκι και η γλωττίδα είναι σφραγισμένα από το 5182, έτσι ώστε η γραμμή του σκορ να σκίζεται προβλέψιμα.

Ε: Γιατί χρησιμοποιείται το αλουμίνιο σε μπαταρίες ηλεκτρικών οχημάτων;
Τα εξωθημένα προφίλ σε 6061 ή 6063 παρέχουν απορρόφηση ενέργειας κατά τη σύγκρουση, βοηθούν στη διαχείριση της θερμοκρασίας του πακέτου και μειώνουν το βάρος που πρέπει να κινηθεί το όχημα.

Ε: Ποιο υλικό είναι καλύτερο για ψύκτρα, 6063 ή 1050;
Το 6063 εξωθείται όταν ο νεροχύτης πρέπει επίσης να είναι δομικός και ανοδιωμένος, ενώ 1050 και 1060 φύλλα ή πτερύγια επιλέγονται όταν η μέγιστη θερμική αγωγιμότητα είναι η προτεραιότητα.

Ε: Πώς χρησιμοποιείται το αλουμίνιο σε συστήματα ηλιακής ενέργειας;
Τα πλαίσια πάνελ εξωθούνται από 6063-T5 ή 6063-T6 και ανοδιώνονται, ενώ οι ράγες στερέωσης, οι σφιγκτήρες και το υλικό γείωσης χρησιμοποιούν παρόμοιες εξωθήσεις με υψηλότερη ακαμψία όπου τα ανοίγματα είναι μεγάλα.

Ε: Μπορεί το αλουμίνιο να ανακυκλωθεί σε νέα προϊόντα επανειλημμένα;
Ναί. Το αλουμίνιο επανατήκεται χωρίς να χάσει τις μεταλλικές του ιδιότητες και τα στοιχεία της βιομηχανίας συνήθως αναφέρουν ότι η επανατήξη χρειάζεται περίπου το 5% της ενέργειας που απαιτείται για την παραγωγή πρωτογενούς μετάλλου από μετάλλευμα.