Free Press

Wat is aluminium? Het is een chemisch element, dat van nature op aarde voorkomt. Het is het meest voorkomende metaal op onze planeet, aangezien het ongeveer 8% van de korst op het aardoppervlak uitmaakt. Het is zeer veelzijdig, waardoor het na staal het meest gebruikte metaal is op verschillende manieren, zoals in de autofabricage en in gebouwen. Eeuwen nadat de industriële productie van aluminium op gang kwam, is de vraag wereldwijd snel gestegen tot ongeveer 29 miljoen ton per jaar, waarvan ongeveer 22 miljoen ton nieuw aluminium is. Ter vergelijking, 7 miljoen ton is hergebruikt aluminium uit schroot. Het vermelden waard, is het aluminium van de metalen die in techniek worden gebruikt aangezien het een sterkte aan gewichtsverhouding heeft die groter is aan dat van staal.

Eigenschappen en voordelen van aluminium

De voordelen van het gebruiken van aluminium worden geassocieerd met zijn opmerkelijke eigenschappen als volgt:

– Weerstand tegen corrosie

Wanneer het aluminium aan lucht en vochtige voorwaarden wordt blootgesteld, wordt een laag van oxydeschil gevormd om het aluminiumoppervlakte tegen extreme oxydatie te beschermen. Deze zelfbeschermende oxidelaag geeft aluminium de weerstand die het heeft tegen aantasting, bestand tegen verwering zelfs tegen de industriële atmosfeer die verwering vergemakkelijkt. Anodiseerbehandelingen kunnen verder worden gebruikt om de weerstand van de oxidelaag op oppervlakken te verbeteren.

– Warmte- en elektrisch geleidingsvermogen

Aluminium geleidt warmte en elektriciteit uitstekend. Het warmtegeleidingsvermogen van aluminium is ongeveer 50 tot 60 procent van dat van koper, waardoor het zeer geschikt is voor de grootschalige productie van kookgerei. Warmtegeleidingsvermogen heeft betrekking op de overdracht van het ene medium naar het andere; aluminium warmtewisselaars worden dus gebruikt in de chemische industrie, de voedingsmiddelenindustrie en de vliegtuigindustrie. Het hoge geleidingsvermogen van aluminium (1350) is ongeveer 62 procent van de International Annealed Copper Standard (IACS) maakt het effectief voor gebruik en elektrische geleider en heeft ongeveer een derde van het soortelijk gewicht van koper.

– Reflectievermogen

Glad aluminium heeft een hoog reflectievermogen op het elektromagnetische spectrum van de radiogolven en in het infrarode en thermische bereik. Het weerkaatst ongeveer 80% van het licht en 90% van de warmte die op zijn oppervlak valt. Dit hoge reflectievermogen geeft aluminium een versierd uiterlijk en maakt het doeltreffend voor gebruik tegen straling van licht en warmte in toepassingen zoals dakbedekking en hitteschilden voor auto’s.

– Niet-giftige eigenschappen

De niet-giftige aard van aluminium werd eeuwen geleden ontdekt bij het eerste industriële gebruik ervan. Deze eigenschap maakt het geschikt voor gebruik in kookgerei zonder dat het schadelijke gevolgen heeft voor het menselijk lichaam. Het vergemakkelijkt ook het gebruik ervan in folie voor voedingsmiddelen in de verwerkende industrie.

– Recycleerbaarheid

De recycling van aluminium is ongeëvenaard. Er is met name een significant verschil in eigenschappen tussen gerecycleerd en nieuw aluminium. Ongeveer 5% van de energie die gebruikt wordt bij de productie van nieuw aluminium is nodig om aluminium te recyclen. Momenteel wordt ongeveer 60% van het aluminium gerecycleerd tegen het einde van zijn levenscyclus.

– Afwerkbaarheid

Voor de meeste van zijn toepassingen heeft aluminium geen beschermende coating nodig. Afwerkingstechnieken zoals zandstralen, polijsten en staalborstelen voorzien in de meeste afwerkingsbehoeften, en in de meeste gevallen is de gebruikte oppervlakteafwerking toereikend zonder dat verdere afwerking nodig is. Wanneer zuiver aluminium of extra bescherming nodig is, wordt een breed scala van oppervlaktebehandelingen toegepast, zoals verf, chemische en elektrochemische technieken.

– Sterkte

Zuiver aluminium voor commercieel gebruik heeft een treksterkte van 90MPa, waardoor het zeer bruikbaar is voor constructiematerialen. Bewerking door processen zoals koudwalsen maakt het sterker. De sterkte wordt verder verhoogd door het te legeren met elementen als koper, mangaan en silicium in bepaalde percentages. Legeringen zijn veel sterker en kunnen door warmtebehandeling verder worden versterkt.

– Hoge sterkte-gewichtsverhouding

De sterkte-gewichtsverhouding van aluminium is veel hoger dan die van constructiestaal. Deze eigenschap maakt het geschikt voor het ontwerpen en het construeren van sterke en lichtgewichtstructuren met vele voordelen voor structuren die bewegen, zoals schepen, voertuigen, en vliegtuigen.

– Gemak van vervaardiging

Het gemak van vervaardiging van aluminium is één van zijn belangrijkste eigenschappen toe te schrijven aan zijn lagere graad van bewerkbaarheid gebruikend om het even welke gietende methodes. Aluminium kan in de gewenste dikte worden gefabriceerd van folie, die dunner is dan papier tot aluminiumdraden die moeten worden gerold, aluminiumplaten die kunnen worden gerold, gestempeld en getrokken. In wezen dragen de snelheid en het gemak waarmee aluminium kan worden bewerkt, aanzienlijk bij tot de lage kosten van de productie van aluminium onderdelen. Aluminiummetaal kan met hoge snelheid worden gedraaid, gefreesd en geboord, waartoe machines in staat zijn die gekoppeld zijn aan zijn flexibele aard.

– Vervormbaarheid

Aluminium is kneedbaar, wat betekent dat het in draden kan worden getrokken zonder te breken. Nochtans, is zijn rekbaarheid lager dan dat van koper. Aluminium heeft ook een lage dichtheid en een laag smeltpunt. In gesmolten vorm kan aluminium op verschillende manieren worden gegoten vanwege zijn flexibiliteit om gewenste producten zoals platen, folies, buizen en staven te produceren.

– Sterkte bij lage temperaturen

Aluminium en zijn legeringen hebben bewezen nuttig te zijn bij koude temperaturen. In tegenstelling tot andere metalen zoals staal, die bros worden bij blootstelling aan lage temperaturen, worden aluminium en zijn legeringen sterker. Niet alleen neemt de sterkte toe bij lage temperaturen, maar ook de trek-, vloei- en kerfslagwaarden. Bovendien neemt de corrosieweerstand van aluminium bij deze omstandigheden toe, waardoor het geschikt wordt voor gebruik in koude en ijsgebieden zonder versnelde afbraak door de aanwezigheid van vocht.

– Ondoordringbaar en reukloos

Aluminium, zelfs wanneer het als een folie wordt gerold, is 0,007mm dik en is voldoende ondoordringbaar en geeft geen geur of smaak af. Het is ook niet-toxisch en gekoppeld aan zijn geurloze en ondoordringbare eigenschappen maakt het ideaal voor het verpakken van producten zoals geneesmiddelen en foods.

– Niet-magnetisch

Aluminium trekt geen magneten aan en zo in lekentaal paramagnetisch genoemd. Deze eigenschap maakt het ideaal voor beveiliging in antennes en computerschijven.

– Geluid en schokabsorptie

Aluminium is een goede absorber van geluid, makend het ideaal voor het construeren van dakplafonds en schokdempers in auto’s. Aluminiumschuim, zijn poreusheid, materiaalsamenstelling, dikte en verschillende soorten behandeling maken het doorlaatbaar voor geluid en schokken.

Bronnen en verdere lectuur

Aluminiumlegering – Algemene informatie – Inleiding tot aluminium en zijn legeringen. Aalco.nl. Op 27 mei 2020 ontleend aan http://www.aalco.co.uk/datasheets/Aluminium-Alloy_Introduction-to-Aluminium-and-its-alloys_9.ashx.

Asminternational.org. (2020). Belangrijkste kenmerken van aluminium. Asminternational.org. Op 27 mei 2020 ontleend aan https://www.asminternational.org/documents/10192/3456792/06787G_Sample.pdf/c4151917-99fc-46e8-a310-d5578d0af160.

DJUKANOVIC, G. (2016). Aluminiumlegeringen in de scheepsbouw – een snel groeiende trend. Aluminiuminsider.com. Op 27 mei 2020 ontleend aan https://aluminiuminsider.com/aluminium-alloys-in-shipbuilding-a-fast-growing-trend/.