Free Press

Ce este aluminiul? Este un element chimic, care se găsește în mod natural pe Pământ. Este cel mai abundent metal de pe planeta noastră, deoarece reprezintă aproximativ 8% din crusta de la suprafață. Este foarte versatil, ceea ce îl face să fie al doilea cel mai utilizat metal, după oțel, în diverse moduri, cum ar fi în fabricarea automobilelor și în construcții. La câteva secole după ce a început producția industrială de aluminiu, cererea de aluminiu la nivel mondial a crescut rapid, ajungând la aproximativ 29 de milioane de tone pe an, din care aproximativ 22 de milioane de tone reprezintă aluminiu virgin. În comparație, 7 milioane de tone sunt aluminiu refolosit din deșeuri metalice. Demn de remarcat, aluminiul este unul dintre metalele utilizate în inginerie, deoarece are un raport rezistență/greutate mai mare decât cel al oțelului.

Proprietăți și avantaje ale aluminiului

Avantajele utilizării aluminiului sunt asociate cu proprietățile sale remarcabile, după cum urmează:

– Rezistența la coroziune

Când aluminiul este expus la aer și condiții de umiditate, se formează un strat de piele de oxid care protejează suprafața aluminiului de oxidarea extremă. Acest strat de oxid care se autoprotejează conferă aluminiului rezistența pe care o are împotriva deteriorării, rezistentă la intemperii chiar și la atmosfera industrială care facilitează intemperiile. Tratamentele de anodizare pot fi utilizate în continuare pentru a spori rezistența stratului de oxid de pe suprafețe.

– Conductivitate termică și electrică

Aluminiul conduce excelent căldura și electricitatea. Conductivitatea termică a aluminiului este de aproximativ 50 până la 60 la sută din cea a cuprului, ceea ce îl face foarte aplicabil în producția pe scară largă de ustensile de gătit. Conductivitatea termică se referă la transferul de la un mediu la altul; astfel, schimbătoarele de căldură din aluminiu sunt utilizate în industria chimică, alimentară și aeronautică. Conductivitatea ridicată a aluminiului (1350) este de aproximativ 62 la sută din Standardul internațional de cupru recopt (IACS) îl face eficient pentru utilizare și conductor electric și are aproximativ o treime din densitatea specifică a cuprului.

– Reflectivitate

Aluminiul neted are o reflectivitate ridicată pe spectrul electromagnetic, de la undele radio și până în infraroșu și gama termică. El ricoșează aproximativ 80% din lumină și 90% din căldura care îi lovește suprafața. Această reflectivitate ridicată conferă aluminiului un aspect decorat și îl face eficient pentru utilizarea împotriva radiațiilor de lumină și căldură în aplicații precum acoperișurile și scuturile termice pentru automobile.

– Caracteristici non-toxice

Natura non-toxică a aluminiului a fost descoperită cu secole în urmă, în prima sa utilizare industrială. Această caracteristică îl face potrivit pentru utilizarea în ustensilele de gătit fără a avea efecte nocive asupra corpului uman. De asemenea, facilitează utilizarea sa la învelirea în folie pentru produsele alimentare în industria de prelucrare.

– Reciclabilitatea

Reciclarea aluminiului este de neegalat. În special, există o diferență semnificativă în ceea ce privește proprietățile între aluminiul reciclat și cel virgin. Aproximativ 5% din energia utilizată la producerea aluminiului virgin este necesară pentru reciclarea aluminiului. În prezent, aproximativ 60% din aluminiu este reciclat spre sfârșitul ciclului său de viață.

– Capacitatea de finisare

Pentru majoritatea aplicațiilor sale, aluminiul nu are nevoie de un strat protector. Tehnicile de finisare, cum ar fi sablarea, lustruirea și perierea cu sârmă, răspund majorității necesităților de finisare și, în cele mai multe cazuri, finisajul de suprafață utilizat este adecvat fără a fi necesară o finisare suplimentară. În cazul în care este nevoie de aluminiu pur sau de protecție suplimentară, se aplică o gamă largă de finisaje de suprafață, cum ar fi tehnici de vopsire, chimice și electrochimice.

– Rezistență

Aluminiul pur pentru uz comercial are o rezistență la tracțiune de 90MPa, ceea ce îl face foarte util pentru materiale structurale. Prelucrarea acestuia prin procese precum laminarea la rece îl face mai rezistent. Creșterea suplimentară a rezistenței se face prin alierea sa cu elemente precum cuprul, manganul și siliciul în procente măsurate. Aliajele sunt mult mai rezistente și pot fi întărite și mai mult prin tratament termic.

– Raport ridicat rezistență-greutate

Raportul rezistență-greutate al aluminiului este mult mai mare decât cel al oțelului pentru construcții. Această caracteristică îl face potrivit pentru proiectarea și construcția de structuri rezistente și ușoare, cu multe avantaje pentru structurile care se deplasează, cum ar fi navele, vehiculele și aeronavele.

– Ușurința de fabricare

Ușurința de fabricare a aluminiului este una dintre cele mai importante caracteristici ale sale, datorită gradului său mai scăzut de prelucrabilitate prin orice metodă de turnare. Aluminiul poate fi fabricat în grosimea dorită, de la folie, care este mai subțire decât hârtia, până la fire de aluminiu care urmează să fie laminate, foi de aluminiu care pot fi laminate, ștanțate și trase. În esență, viteza și ușurința cu care se prelucrează aluminiul contribuie în mod semnificativ la costul redus al producției de piese din aluminiu. Metalul de aluminiu poate fi strunjit, frezat și găurit la viteză mare, ceea ce mașinile sunt capabile, cuplat cu natura sa flexibilă.

– Ductilitate

Aluminiul este maleabil, ceea ce înseamnă că poate fi tras în fire fără a se rupe. Cu toate acestea, ductilitatea sa mai mică decât cea a cuprului. De asemenea, aluminiul are o densitate și un punct de topire scăzute. În formă topită, aluminiul poate fi turnat în mai multe moduri datorită flexibilității sale pentru a obține produsele dorite, cum ar fi foi, folii, tuburi și tije.

– Rezistența la temperaturi scăzute

Aluminiul și aliajele sale s-au dovedit a fi utile la temperaturi scăzute. Spre deosebire de alte metale, cum ar fi oțelul, care devin fragile la expunerea la temperaturi scăzute, aluminiul și aliajele sale devin mai rezistente. Nu numai că rezistența crește la temperaturi scăzute, ci și măsurile sale de tracțiune, elasticitate și impact. Mai mult, rezistența la coroziune a aluminiului crește în aceste condiții, făcându-l potrivit pentru utilizarea în regiunile reci și de gheață, fără degradare accelerată din cauza existenței umidității.

– Impermeabil și inodor

Aluminiul, chiar și atunci când este rulat ca o folie, are o grosime de 0,007 mm și este suficient de impermeabil și nu emite miros sau gust. Este, de asemenea, netoxic și, împreună cu caracteristicile sale inodore și impermeabile, îl face ideal pentru ambalarea produselor, cum ar fi produsele farmaceutice și alimentare.

– Nonmagnetic

Aluminiul nu atrage magneții și, prin urmare, este denumit paramagnetic în limbajul profanilor. Această caracteristică îl face ideal pentru ecranarea antenelor și a discurilor de calculator.

– Absorbția sunetului și a șocurilor

Aluminiul este un bun absorbant al sunetului, ceea ce îl face ideal pentru construcția de plafoane de acoperiș și amortizoare de șocuri în automobile. Spuma de aluminiu, porozitatea sa, compoziția materialului, grosimea și diferitele tipuri de tratament îl fac permeabil la sunet și șocuri.

Surse și lecturi suplimentare

Aluminiu aliat – Informații generale – Introducere în aluminiu și aliajele sale. Aalco.co.uk. Retrieved 27 mai 2020, from http://www.aalco.co.uk/datasheets/Aluminium-Alloy_Introduction-to-Aluminium-and-its-alloys_9.ashx.

Asminternational.org. (2020). Principalele caracteristici ale aluminiului. Asminternational.org. Retrieved 27 May 2020, from https://www.asminternational.org/documents/10192/3456792/06787G_Sample.pdf/c4151917-99fc-46e8-a310-d5578d0af160.

DJUKANOVIC, G. (2016). Aliaje de aluminiu în construcțiile navale – o tendință în creștere rapidă. Aluminiuminsider.com. Retrieved 27 May 2020, from https://aluminiuminsider.com/aluminium-alloys-in-shipbuilding-a-fast-growing-trend/.