Free Press

Co je to hliník? Je to chemický prvek, který se přirozeně vyskytuje na Zemi. Je to nejrozšířenější kov na naší planetě, protože tvoří zhruba 8 % zemské kůry na povrchu. Je velmi všestranný, takže je po oceli druhým nejpoužívanějším kovem v různých oborech, například při výrobě automobilů a budov. Po staletích od zahájení průmyslové výroby hliníku se jeho celosvětová poptávka rychle vyšplhala na přibližně 29 milionů tun ročně, přičemž přibližně 22 milionů tun představuje panenský hliník. Pro srovnání, 7 milionů tun představuje opětovně použitý hliník z kovového šrotu. Za zmínku stojí, že hliník patří mezi kovy používané ve strojírenství, protože má poměr pevnosti k hmotnosti větší než ocel.

Vlastnosti a výhody hliníku

Výhody používání hliníku jsou spojeny s jeho následujícími pozoruhodnými vlastnostmi:

– Odolnost proti korozi

Pokud se hliník dostane do styku se vzduchem a vlhkým prostředím, vytvoří se vrstva oxidového povlaku, která chrání povrch hliníku před extrémní oxidací. Tato samoochranná oxidová vrstva dodává hliníku odolnost proti znehodnocení, odolnost proti povětrnostním vlivům, a to i vůči průmyslové atmosféře, která povětrnostní vlivy usnadňuje. Pro zvýšení odolnosti oxidové vrstvy na povrchu lze dále použít eloxovací úpravy.

– Tepelná a elektrická vodivost

Hliník výborně vede teplo a elektřinu. Tepelná vodivost hliníku je přibližně 50 až 60 % tepelné vodivosti mědi, takže je velmi dobře použitelný při velkovýrobě kuchyňského nádobí. Tepelná vodivost se týká přenosu tepla z jednoho média do druhého, proto se hliníkové výměníky tepla používají v chemickém, potravinářském a leteckém průmyslu. Vysoká vodivost hliníku (1350) je přibližně 62 % Mezinárodní normy pro žíhanou měď (IACS), což jej činí efektivním pro použití a elektrickým vodičem a má přibližně třetinovou specifickou hmotnost mědi.

– Odrazivost

Hladký hliník má vysokou odrazivost v elektromagnetickém spektru od rádiových vln a do infračervené a tepelné oblasti. Odráží přibližně 80 % světla a 90 % tepla, které dopadá na jeho povrch. Tato vysoká odrazivost dává hliníku dekorativní vzhled a umožňuje jeho účinné použití proti vyzařování světla a tepla v aplikacích, jako jsou střešní krytiny a tepelné štíty automobilů.

– Netoxické vlastnosti

Netoxická povaha hliníku byla objevena před staletími při jeho prvním průmyslovém použití. Díky této vlastnosti je vhodný pro použití v kuchyňském náčiní, aniž by měl škodlivé účinky na lidský organismus. Usnadňuje také jeho použití při balení potravinářských výrobků do fólie ve zpracovatelském průmyslu.

– Recyklovatelnost

Recyklace hliníku je bezkonkurenční. Pozoruhodný je významný rozdíl ve vlastnostech recyklovaného a primárního hliníku. K recyklaci hliníku je zapotřebí přibližně 5 % energie spotřebované při výrobě primárního hliníku. V současné době se ke konci životního cyklu recykluje přibližně 60 % hliníku.

– Možnost povrchové úpravy

Pro většinu svých aplikací hliník nepotřebuje ochranný povlak. Techniky povrchové úpravy, jako je pískování, leštění a kartáčování drátem, slouží pro většinu potřeb povrchové úpravy a ve většině případů je použitá povrchová úprava dostatečná bez nutnosti další povrchové úpravy. Tam, kde je potřeba čistý hliník nebo další ochrana, se používá široká škála povrchových úprav, jako jsou nátěry, chemické a elektrochemické techniky.

– Pevnost

Čistý hliník pro komerční použití má pevnost v tahu 90 MPa, takže je velmi užitečný pro konstrukční materiály. Zpracování pomocí procesů, jako je válcování za studena, jej činí pevnějším. Dalšího zvýšení pevnosti se dosahuje jeho legováním s prvky, jako je měď, mangan a křemík, v odměřených procentech. Slitiny jsou mnohem pevnější a lze je dále zpevňovat tepelným zpracováním.

– Vysoký poměr pevnosti k hmotnosti

Poměr pevnosti k hmotnosti hliníku je mnohem vyšší než u konstrukční oceli. Díky této vlastnosti je vhodný pro navrhování a konstrukci pevných a lehkých konstrukcí s mnoha výhodami pro konstrukce, které se pohybují, jako jsou lodě, vozidla a letadla.

– Snadná výroba

Snadná výroba hliníku je jednou z jeho nejdůležitějších vlastností vzhledem k nižšímu stupni opracovatelnosti při použití jakýchkoli metod lití. Hliník lze vyrobit v požadované tloušťce od fólie, která je tenčí než papír, až po hliníkové dráty určené k válcování, hliníkové plechy, které lze válcovat, lisovat a tažit. Rychlost a snadnost zpracování hliníku v podstatě významně přispívají k nízkým nákladům na výrobu hliníkových dílů. Hliníkový kov lze soustružit, frézovat a vrtat vysokou rychlostí, čehož jsou stroje schopny ve spojení s jeho pružností.

– Tažnost

Hliník je kujný, což znamená, že jej lze tahat do drátů, aniž by se lámal. Jeho tažnost je však nižší než u mědi. Hliník má také nízkou hustotu a teplotu tání. V roztavené formě lze hliník díky jeho pružnosti odlévat několika způsoby a vyrábět z něj požadované výrobky, jako jsou plechy, fólie, trubky a tyče.

– Pevnost při nízkých teplotách

Hliník a jeho slitiny se osvědčily při nízkých teplotách. Na rozdíl od jiných kovů, jako je ocel, které se při vystavení nízkým teplotám stávají křehkými, hliník a jeho slitiny se stávají pevnějšími. Při nízkých teplotách se zvyšuje nejen pevnost, ale také jeho tahové, mezní a rázové míry. Kromě toho se za těchto podmínek zvyšuje odolnost hliníku proti korozi, takže je vhodný pro použití v chladných a ledových oblastech, aniž by docházelo k jeho zrychlenému rozpadu v důsledku existence vlhkosti.

– Nepropustný a bez zápachu

Hliník, i když je srolovaný jako fólie, má tloušťku 0,007 mm a je dostatečně nepropustný a nevydává zápach ani chuť. Je také netoxický a spolu se svými nepropustnými vlastnostmi bez zápachu je ideální pro balení výrobků, jako jsou léčiva a potraviny.

– Nemagnetický

Hliník nepřitahuje magnety, a proto se laicky označuje jako paramagnetický. Díky této vlastnosti je ideální pro stínění v anténách a počítačových discích.

– Tlumení zvuku a nárazů

Hliník dobře pohlcuje zvuk, takže je ideální pro konstrukci střešních podhledů a tlumičů nárazů v automobilech. Hliníková pěna, její pórovitost, materiálové složení, tloušťka a různé typy úprav ji činí propustnou pro zvuk a nárazy.

Zdroje a další literatura

Slitina hliníku – obecné informace – úvod do problematiky hliníku a jeho slitin. Aalco.co.uk. Získáno 27. května 2020 z http://www.aalco.co.uk/datasheets/Aluminium-Alloy_Introduction-to-Aluminium-and-its-alloys_9.ashx.

Asminternational.org. (2020). Klíčové charakteristiky hliníku. Asminternational.org. Získáno 27. května 2020, z https://www.asminternational.org/documents/10192/3456792/06787G_Sample.pdf/c4151917-99fc-46e8-a310-d5578d0af160.

DJUKANOVIC, G. (2016). Slitiny hliníku ve stavbě lodí – rychle rostoucí trend. Aluminiuminsider.com. Získáno 27. května 2020, z https://aluminiuminsider.com/aluminium-alloys-in-shipbuilding-a-fast-growing-trend/.

.