Belangrijkste afhaalrestaurants
- De aluminiumdichtheid is ongeveer2,70 g/cm³- ruwweg een-derde van staal (7,85 g/cm³) -. Daarom vermindert het vervangen van staal door aluminium het gewicht van de componenten met ongeveer twee-derde voor hetzelfde volume.
- De kracht wordt bepaald doorlegering en humeur, niet alleen door het metaal. Typische treksterkte varieert van ongeveer 90 MPa (1100-O) tot meer dan 500 MPa (7075-T6).
- Een zelf{0}}herstellende oxidefilm geeft aluminium een goede weerstand tegen lucht en veel neutrale media, maar de filmlost op in sterke zuren en sterke basenen galvanische corrosie moet worden beheerd bij contact met koper of staal.
- Geleiderlegeringen van EC-kwaliteit bereiken ongeveer62% IACS- ongeveer twee- de geleidbaarheid van koper in volume en ongeveer tweemaal de geleidbaarheid van koper in gewicht.
- Het hersmelten van aluminiumschroot kost ongeveer95% minder energiedan primair smelten, en het metaal kan herhaaldelijk worden gerecycled zonder zijn eigenschappen te verliezen.
Aluminiumplaat is een plat-gewalst product gemaakt van puur aluminium of een van zijn legeringen. Het wordt gespecificeerd overal waar gewicht, corrosielevensduur, geleidbaarheid of recycleerbaarheid belangrijker zijn dan de grondstofkosten. Dit artikel behandelt de prestatiekenmerken die de materiaalkeuze bepalen: fysieke eigenschappen, mechanische sterkte over alle legeringsseries, corrosiegedrag en de grenzen ervan, een directe vergelijking met staal en koper, typische toepassingen en de beperkingen die elke koper zou moeten kennen. De onderstaande vastgoedwaarden zijn typische gepubliceerde cijfers; bevestig de exacte cijfers op het molentestcertificaat voor uw bestelde soort en temper.
1. Wat is een aluminiumplaat
Onder ASTM B209/B209M is het verschil de dikte:lakenis tot 6,35 mm (0,250 inch) dik;borddikker is dan 6,35 mm. Beide worden geproduceerd in de legeringsfamilies 1xxx–8xxx met een tempercode die beschrijft hoe het materiaal is verwerkt:O(gegloeid, zachtst),H(spanning-verhard), ofT(hitte-behandeld, inclusief T6-piek-verouderd). De volledige aanduiding -, bijvoorbeeld 5052-H32 of 6061-T6 - vertelt u zowel de samenstelling als de verwerking, en de prestatiekenmerken volgen uit deze twee stukjes informatie.
2. Kernfysische eigenschappen van aluminium
In de onderstaande tabel staan de fysieke waarden vermeld waar kopers het vaakst om vragen. Alle cijfers zijn typische waarden voor commerciële kwaliteiten, consistent met gegevens gepubliceerd onder ASTM, ISO 209 en EN 573.
| Eigendom | Typische waarde | Opmerkingen |
|---|---|---|
| Dikte | 2,70 g/cm³(2.700 kg/m³) | Ongeveer een-derde staal (7,85 g/cm³); de basis van het gewichtsvoordeel van aluminium |
| Smeltpunt | ≈ 660 graden (puur); 500–660 graden voor legeringen | Legering verlaagt het smeltbereik; de bedrijfstemperatuurlimieten liggen hier ver onder |
| Thermische geleidbaarheid | 117–237 W/(m·K) | Rang-afhankelijk: 1100 ≈ 222; 6061-T6 ≈ 167; 5083 ≈ 117 W/(m·K) |
| Elektrische geleidbaarheid | 59-62% GBCS | EC 1350 ≈ 61,8% GBCS; 1100 ≈ 59% IACS (IACS=Internationale standaard voor gegloeid koper) |
| Elasticiteitsmodulus | ≈ 69 GPa | Ongeveer een-derde staal (≈ 200 GPa); beïnvloedt het stijfheidsontwerp |
| Magnetische eigenschappen | Geen | Niet-magnetisch en niet-vonkend; veilig in de buurt van instrumenten en in explosieve atmosferen |
| Oppervlaktereflectie | Hoog | Ondersteunt verlichtingsreflectoren, zonnereflectoren en thermische isolatiefolie |
Typische waarden, graad-afhankelijk. Controleer aan de hand van het molentestcertificaat van de bestelde legering en tempering.
3. Mechanische sterkte hangt af van legering en temperatuur
Zuiver aluminium (1xxx-serie) is zacht en heeft een lage-sterkte - en een treksterkte van ongeveer 90 MPa in uitgegloeide toestand. "Hoge sterkte" wordt pas waar als aluminium wordt gelegeerd en verwerkt. Het seriesysteem is de snelste manier om hier doorheen te navigeren: het eerste cijfer van de kwaliteit vertelt u het belangrijkste legeringselement, en daarmee de typische sterkte, corrosieweerstand en vervormbaarheid.
| Serie | Belangrijkste legeringselementen | Typische treksterkte (MPa) | Kracht | Corrosiebestendigheid | Vervormbaarheid | Representatieve toepassingen |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1xxx | Groter dan of gelijk aan 99% Al | 75–140 | Laag | Uitstekend | Uitstekend | Folie, voedselverpakkingen, elektrische geleiders (1350) |
| 2xxx | Koper | 190–480 (T3/T6) | Hoog | Matig tot laag | Gematigd | Vliegtuigconstructies, vrachtwagenpanelen |
| 3xxx | Mangaan | 110–285 | Laag-matig | Goed | Uitstekend | Dakbedekking, kookgerei, opslagtanks (3003) |
| 4xxx | Silicium | 120–300 | Gematigd | Goed | Goed | Lasdraad, soldeerplaat, smeedstukken |
| 5xxx | Magnesium | 125–350 | Matig-hoog | Uitstekend (maritiem) | Goed | Maritieme plaat, drukvaten, transport (5052, 5083) |
| 6xxx | Magnesium + silicium | 125–330 (T6) | Matig-hoog | Goed; anodiseert goed | Goed | Structuurplaat, extrusies, bewerkte onderdelen (6061, 6063) |
| 7xxx | Zink + magnesium | 220–570 (T6) | Hoogste | Gematigd | Eerlijk | Lucht- en ruimtevaart, onderdelen voor hoge- belasting (7075) |
Typische waarden voor commerciële kwaliteiten volgens ASTM B209/B209M en gepubliceerde fabrieksgegevens; exacte cijfers zijn afhankelijk van de dikte, de temperatuur en de testrichting.
De temperatuur is net zo belangrijk als de legering: twee platen met dezelfde legering, maar met een verschillende temperatuur, kunnen in sterkte een factor twee of meer verschillen. Een 6061-O-plaat heeft een typische treksterkte van bijna 125 MPa; dezelfde 6061 in T6 bereikt ongeveer 290 MPa. Geef altijd zowel de kwaliteit als de temperatuur op bij de bestelling.
4. Corrosiebestendigheid
Het corrosiegedrag van aluminium wordt bepaald door de oxidefilm aan het oppervlak. De film is slechts ongeveer 2,5–4 nm dik, vormt zich onmiddellijk in de lucht en herstelt zichzelf als er krassen op komen. In de atmosfeer, zoet water en veel neutrale media maakt dit aluminium duurzaam zonder enige coating -. Daarom zijn 5xxx-legeringen de standaardkeuze voor blootstelling aan zee en kust.
Aluminium "roest" niet- roest betekent ijzeroxide en aluminium bevat geen ijzer. Het corrodeert op zijn eigen manier: de oxidefilm lost opsterke zuren en sterke basen(bijtende reinigingsoplossingen, natriumhydroxide, contact met vers beton of cement), waarna het metaal snel wordt aangetast. Alkalische omgevingen vormen het grootste risico op corrosie, niet atmosferische blootstelling.
Galvanische corrosie: het koppelen van aluminium met koper, messing of staal in een natte elektrolyt versnelt de aanval op het aluminium onderdeel. Gebruik isolerende pakkingen, coatings of compatibele bevestigingsmiddelen, of ontwerp de verbinding daarvoor.
Blootstelling aan zout: de meeste legeringen overleven milde, zoute-lucht; voor permanente spat--zone- of zeewatertoepassingen selecteert u 5xxx maritieme kwaliteiten (5083, 5086) of brengt u een beschermende afwerking aan.
Oppervlaktebescherming: anodiseren (volgens ISO 7599 / MIL-A-8625 type II/III), poedercoaten of schilderen verlengt de levensduur en voegt uiterlijkopties toe - geanodiseerde en spiegelafgewerkte platen zijn gebruikelijk in architectonisch werk.
5. Aluminium versus staal versus koper
| Eigendom | Aluminium (typisch) | Staal (structureel) | Koper |
|---|---|---|---|
| Dichtheid (g/cm³) | 2.70 | 7.85 | 8.96 |
| Typische treksterkte (MPa) | 90-570 (door legering en humeur) | 400–550 (mild/structureel) | 220–380 (gegloeid tot hardgetrokken) |
| Elasticiteitsmodulus (GPa) | 69 | ≈ 200 | 117 |
| Elektrische geleidbaarheid (% IACS) | ≈ 62 (EG 1350) | ≈ 10 | 100 (IACS-referentie) |
| Geleidbaarheid per gewichtseenheid | Ongeveer 2× koper | - | Referentie |
| Atmosferische corrosie | Goede - zelfbeschermende film- | Roest zonder coating | Goed; bezoedelt |
Typische waarden; aluminium cijfers volgens ASTM B209 en IACS-schaal, staal volgens structurele staalnormen, koper volgens ASTM B152/IACS.
In de praktijk zijn drie vergelijkingen van belang.Voor huidige-vervoersrechten, heeft een aluminium geleider ongeveer 1,6 x de doorsnede van koper nodig (100 ÷ 62) om dezelfde stroom te geleiden, maar hij weegt ongeveer de helft van het gewicht - de reden dat bovenleidingen en stroomrails aluminium gebruiken.Voor stijfheid, de modulus van aluminium is een-derde van die van staal, dus een aluminium balk moet dieper of dikker zijn om de doorbuiging te kunnen opvangen.Voor kracht bij gelijk gewicht5xxx/6xxx/7xxx-legeringen concurreren met zacht staal. Daarom zijn vliegtuigen, scheepsdekken en vrachtwagencarrosserieën van aluminium gemaakt.
6. Typische toepassingen van aluminiumplaten
- Vervoer: vrachtwagencarrosserieën en aanhangwagens (5xxx, 6xxx), vliegtuighuiden en rondhouten (2xxx, 7xxx), treinwagons, scheepsrompen (5083, 5086).
- Bouw en constructie: gordijn-wandpanelen, dakbedekking, plafondsystemen (3xxx, 5xxx), spiegel en geperforeerde decoratieve platen met geanodiseerde afwerkingen.
- Verpakking: folievoorraad (1xxx, 8xxx), voedselcontainers, farmaceutische en flexibele verpakkingsfolie.
- Elektrisch: stroomrails, bovengrondse geleiderplaat, transformatorcomponenten, koellichamen (1xxx, 6xxx).
- Industrieel: drukvaten, cryogene tanks (5083), warmtewisselaars, mallen en gereedschapsplaten (6061).
7. Beperkingen die elke koper moet kennen
Een eerlijke materiaalgids somt zowel de beperkingen als de sterke punten op. Aluminiumplaat heeft er vijf die van belang zijn voor technische beslissingen:
- Lagere absolute sterkte en stijfheid dan staal- selecteer legeringen en hardheid, en ontwerp secties voor een modulus van 69 GPa in plaats van de ≈ 200 GPa van staal.
- Vermoeidheid zonder uithoudingsvermogen- In tegenstelling tot staal blijft de spannings-levensduurcurve (S-N) van aluminium dalen met meer cycli; Het ontwerp van cyclische-belastingen moet gebruik maken van echte vermoeiingsgegevens, en niet van een 'veilige' spanningslimiet.
- TemperatuurlimietenDe sterkte van - neemt merkbaar af boven ruwweg 150-200 graden (legering-afhankelijk), en kruip wordt een ontwerpbeperking bij intensief gebruik.
- Lasbaarheid varieert- 5xxx en 6xxx lassen goed met het juiste vulmiddel; 2xxx en 7xxx zijn moeilijk te lassen en kunnen kracht verliezen in de door hitte-beïnvloede zone.
- Galvanische corrosie in gemengde-metaalassemblages- zie sectie 4; verbindingen met koper of staal hebben isolatie nodig.
De kosten spelen ook een rol: aluminiumplaat kost per ton meer dan constructiestaal. De economische argumenten berusten op gewichtsbesparing, corrosielevensduur, elektrische geleidbaarheid of recycleerbaarheid. - Kwantificeer deze voordat u van materiaal wisselt.
Veelgestelde vragen
Is aluminiumplaat sterk genoeg voor structureel gebruik?
Ja, als je de juiste legering en temperatuur kiest, worden . 6061-T6 (typische treksterkte ≈ 290 MPa) en 5083-H116 (≈ 290–315 MPa) gebruikt in vrachtwagenframes, scheepsconstructies en bouwframes. Het ontwerp moet rekening houden met de lagere modulus van aluminium (69 GPa versus ≈ 200 GPa voor staal), dus secties zijn vaak dieper of dikker.
Roest aluminiumplaat?
Geen - roest is ijzeroxide en aluminium bevat geen ijzer. Aluminium corrodeert op zijn eigen manier: de natuurlijke oxidefilm beschermt het in lucht en neutrale media, maar sterke zuren en logen lossen de film op, en zout water vereist legeringen van marine-kwaliteit (5xxx) of een beschermende afwerking.
Waarom wordt aluminium lichtgewicht genoemd?
Vanwege de dichtheid: 2,70 g/cm³ versus 7,85 g/cm³ voor staal. Voor hetzelfde volume weegt aluminium ongeveer een-derde van staal; een stalen onderdeel vervangen door een aluminium onderdeel met gelijke stijfheid weegt ongeveer de helft, omdat het aluminium profiel dieper is.
Wat is het verschil tussen 5052 en 6061 plaat?
5052 (aluminium-magnesium) is door spanning-gehard, met uitstekende corrosieweerstand en vervormbaarheid - de gebruikelijke keuze voor maritieme en tanktoepassingen. 6061 (aluminium-magnesium-silicium) is met hitte-behandelbaar: hogere sterkte in T6 (≈ 290 MPa treksterkte), betere bewerkbaarheid, goede anodisatiereactie en de standaard structurele kwaliteit voor algemene-doeleinden. Kies 5052 voor corrosie en vervorming; kies 6061 voor sterkte en bewerking.
Kan aluminiumplaat worden gelast?
5xxx- en 6xxx-legeringen lassen goed met het juiste vulmiddel (bijvoorbeeld ER5356- of ER4043-type vulmiddel volgens AWS A5.10). 2xxx- en 7xxx-legeringen worden over het algemeen als moeilijk te lassen beschouwd - ze kunnen sterkte verliezen in de door hitte beïnvloede zone - dus mechanisch verbinden heeft vaak de voorkeur voor die series.
Is aluminium een goede elektrische geleider?
Ja voor gewicht-kritieke geleiders. Legeringen van EC-kwaliteit (1350) bereiken ongeveer 62% IACS: een geleider met dezelfde stroomcapaciteit heeft ongeveer 1,6× de dwarsdoorsnede- van koper nodig, maar weegt ongeveer de helft. Daarom gebruiken bovenleidingen en stroomrails aluminium.
