In der Fertigung ist Aluminium eines der am häufigsten verwendeten Materialien überhaupt. Die Kombination einzigartiger Eigenschaften dieses Materials ist in vielen Bereichen, wie der Automobil- oder Luftfahrtindustrie sowie dem Bauwesen, kaum zu übersehen. Wenn sich Unternehmer und Entscheidungsträger über Aluminium im Klaren sind, können sie fundiertere strategische Entscheidungen treffen und so die Leistung sowie die wirtschaftliche Skalierbarkeit ihrer Betriebe verbessern.
Eigenschaften von Aluminium
Bestimmte Eigenschaften von Aluminium sind der Schlüssel zu seiner Eignung für die Fertigung. Diese sind:
- Geringe Dichte: Da Aluminium etwa ein Drittel der Dichte von Stahl hat, ist es für die Verwendung in Bereichen geeignet, in denen das Gewicht von Komponenten oder Produkten sowie der Transport (zu Wasser und in der Luft) von Vorteil ist. Diese Eigenschaft verbessert die Kraftstoffeffizienz und die Leistung im Allgemeinen, was auf diese Eigenschaft zurückzuführen ist.
- Korrosionsbeständig: Aluminium bildet eine dünne Oxidschicht, die einen allgemeinen Korrosionsschutz bietet, insbesondere an Stellen, die mit Wasser und Säuren in Berührung kommen. Dies macht es zum bevorzugten Material für Produkte, die für den Einsatz ohne Korrosion gedacht sind, die Lebensdauer der Benutzer jedoch nur wenig beeinträchtigen.
- Thermische und elektrische Leitfähigkeit: Aluminium hat eine sehr hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit und ist daher eines der besten Materialien für die Verlegung von Stromleitungen zu Wärmetauschern und dergleichen, da es für eine schnelle Energieübertragung sorgt.
- Duktilität und Formbarkeit: Aluminium ist formbar und kann für verschiedene Produktionsprozesse in die gewünschte Form gebracht werden. Dieses Verfahren wird im Automobilbau, in der Bauindustrie und in der Elektronik hauptsächlich bei der Herstellung komplexer und kleiner Designs oder Formen eingesetzt.
- Reflektivität: Aufgrund der Metalloberflächen von Aluminium handelt es sich um eine glänzende und helle Substanz, die Licht charakteristisch reflektiert (Reflektivität, daher geringe Wärmeabsorption). Die reflektierenden Eigenschaften machen es bei verschiedenen Anwendungen energieeffizient.
Diese Eigenschaften machen Aluminium zu einem der am besten geeigneten Werkstoffe, um die Anforderungen der modernen Fertigungsindustrie zu erfüllen.
Arten von Aluminiumlegierungen
Aluminiumlegierungen basieren auf Aluminium in Kombination mit bestimmten Zusätzen. Ein kurzer Blick auf beliebte Aluminiumlegierungsserien:
- 1000er-Serie: Diese Serie besteht zu fast 99 % aus Aluminium und gilt als das reinste aller Industriemetalle, was vor allem an ihrer hohen Korrosionsbeständigkeit liegt. Sie wird in verschiedenen chemischen Verarbeitungsgeräten und Lebensmittelverpackungsprodukten verwendet.
- Serie 2000: Diese mit Kupfer legierten Werkstoffe weisen eine hohe Festigkeit auf und werden überwiegend in der Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt, da hier eine hohe Qualität gefragt ist.
- 3000er-Serie: Diese Serie enthält Mangan, auch als korrosionsbeständig bekannt und wird für Kochutensilien sowie Dach- und Fassadenmaterialien verwendet.
- Serie 4000: Diese Serie enthält Silikon und eignet sich zum Schweißen, für Autoteile usw., bei denen eine gute Verschleißfestigkeit wichtig ist.
- Serie 500: Die Serie 5000 ist mit Magnesium legiert und bietet eine gute Beständigkeit gegen atmosphärische Korrosion, insbesondere in Meeresumgebungen.
- 6000er-Serie: Durch den Gehalt an Magnesium und Silizium entsteht eine stärkere, weltraumstabile Legierung, die hauptsächlich in der Bauindustrie (Balkenbrücken) und für Rahmenkomponenten von Kraftfahrzeugen verwendet wird.
- Serie 7000: Die Serie 7000 bietet die höchste Festigkeit aller Aluminiumserien und wird typischerweise für Anwendungen wie die Luft- und Raumfahrt, Überstrukturkomponenten oder Sportgeräte eingesetzt.
- 8000-Serie: Diese Serie umfasst mehrere verschiedene Metalle wie Lithium, die in kundenspezifischen Anwendungen verwendet werden (z. B. Elektrokabel, Batteriefolien usw.).
Jede Legierungsreihe hat ihre Anwendung und daher ist Aluminium in der Lage, ein breites Spektrum an Anforderungen in verschiedenen Branchen zu erfüllen.
Aluminiumherstellungsprozess
Die Herstellung von Aluminium ist nicht einfach, vielleicht umfasst der Prozess deshalb viele Schritte.
- Bauxitabbau
Zu Beginn werden Sie Bauxit abbauen (den Rohstoff zur Aluminiumherstellung). Bauxit wird im Tagebau abgebaut und zu Raffinerien transportiert. Und so wird es mit diesem Erz weitergehen, da Aluminiumoxid entsteht, das für die folgenden Prozesse unerlässlich ist.
- Aluminium ist ein Raffinationsprozess
Hier in der Raffinerie wird das Bayer-Verfahren angewendet und Bauxit in Aluminiumoxid umgewandelt. Das zerkleinerte Erz wird mit Natriumhydroxid (einer Base) vermischt, um Verunreinigungen zu entfernen, und dann weiter zerkleinert. Das Endprodukt ist als gereinigtes Aluminiumoxid bekannt.
- Hall-Héroult-Schmelzverfahren
Durch Schmelzen kann man Aluminiumoxid mit dem Hall-Héroult-Verfahren in metallisches Aluminium umwandeln. Aluminiumoxid wird in geschmolzenem Kryolith gelöst und anschließend elektrolysiert. Das Aluminium verfestigt sich, indem Oxide mithilfe eines elektrischen Stroms ausgetrieben werden.
- Oberflächenlegierungen für spezielle Anwendungen
Sie können die Festigkeit von Aluminium auch erhöhen, indem Sie ihm beim Schmelzen andere Metalle beifügen. Das mit Kupfer, Magnesium und Zink verarbeitete Aluminium kann beispielsweise die Anforderungen der Automobilindustrie sowie der Luft- und Raumfahrt erfüllen.
- Produktion und Fertigung von Landings
Anschließend formt man das Aluminium durch Walzen, Gießen oder Extrudieren. So kann das Material für verschiedene Zwecke flexibel gebunden werden und den Fertigungsanforderungen entsprechend angepasst werden.
Dies ist besonders hilfreich, um sich einen Überblick darüber zu verschaffen und zu erfahren, wie Sie es basierend auf seinen Merkmalen und im Hinblick auf die Art Ihrer Arbeit mehr als angemessen handhaben können.
Geschäftsvorteile von Aluminium
Nachfolgend finden Sie eine Liste der Vorteile der Aluminiumherstellung für Ihr Unternehmen:
- Leicht und dennoch stabil: Aufgrund seiner geringen Dichte wird Aluminium dort eingesetzt, wo ein gutes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht und Formbarkeit erforderlich ist, wie beispielsweise in der Automobil- und Luftfahrtindustrie. Obwohl es leicht ist, ist es stabil (hochfester Stahl), sodass die aus diesem Material gekauften Produkte stabil und langlebig sind.
- Korrosionsbeständigkeit : Aluminium korrodiert nicht, da sich auf seiner Oberfläche ein Oxidfilm bildet. Dieses Material eignet sich am besten für den Einsatz in Bereichen, in denen es Feuchtigkeit oder anderen korrosiven Elementen ausgesetzt ist, da es sehr rost- und korrosionsbeständig ist, was die Lebensdauer dieses Produkts verlängert.
- Hohe Leitfähigkeit: Aluminium weist eine gute elektrische und thermische Leitfähigkeit auf. Dies ist ein Grund für seine Attraktivität für elektrische und thermische Anwendungen, bei denen eine möglichst effiziente Energieübertragung erforderlich ist, beispielsweise bei Stromleitungen, Wärmetauschern usw.
- Recycelbar: Aluminium kann recycelt und wiederverwendet werden, ohne dass seine Eigenschaften dadurch beeinträchtigt werden. Aluminiumrecycling ist ein relativ effizientes Unterfangen, da es nur 5 % der Energie benötigt, die für die Herstellung von Neumaterial benötigt wird, und fördert somit die Nachhaltigkeit.
- Kosteneffizienz: Zunächst einmal ist Aluminium vielleicht etwas teurer als Edelstahl, aber da es länger hält, nur minimal bearbeitet werden muss und recycelbar ist, gilt es in Bezug auf die Kosten als billiges Metall. Die Tatsache, dass Reparatur- und Ersatzkosten nicht gesenkt werden können, was durch Aluminium effektiv reduziert werden kann, ist ein Plus für die Rentabilität der Unternehmen.
Alle diese Faktoren zusammen machten dies zu einer strategischen Option für die Hersteller, die eine verbesserte Effizienz und geringere Kosten im Auge hatten.
Herausforderungen bei der Verwendung von Aluminium
Aluminium ist aus zahlreichen Gründen das beste Material, hat aber auch seine Nachteile, die die Hersteller überwinden müssen. Das größte Problem sind dabei die speziellen Anforderungen bei der Bearbeitung. Aluminium erfordert für seine Verarbeitung spezielle Werkzeuge und Geräte, sodass es auch bei der Herstellung und den Kosten einige Herausforderungen mit sich bringt. Stellen Sie sicher, dass Ihre Fertigungsanlage über die notwendige Ausrüstung verfügt, die es Ihnen ermöglicht, Aluminium zu bearbeiten – und prüfen Sie auch, ob das gesamte Team mit dieser Art von Arbeit vertraut ist.
Zweitens können Aluminiumkonstruktionen zunächst teurer sein als Stahl oder andere Materialien. Die Aluminiumkosten können in der Anfangsphase höher sein als bei anderen Materialien, aber dies wird unter anderem dadurch gemildert, dass das Metall besonders langlebig ist und selten repariert oder neu installiert werden muss. Die Lösung dieses Problems besteht für Sie darin, sicherzustellen, dass Sie effizient ausgestattete Werkzeuge und Technologien für die Verarbeitung von Aluminium verwenden. Darüber hinaus ist es entscheidend, Aluminium durch Lieferkettenmanagement zu solch wettbewerbsfähigen Preisen zu bringen, da dies auch den Betrieb auf lange Sicht nachhaltiger macht.
Abschluss
Aluminium ist eines der am häufigsten in Fertigungsprozessen verwendeten Metalle, da es über Eigenschaften verfügt, die Innovationen und damit eine Produktivitätssteigerung ermöglichen. Wenn Sie wissen, was Aluminium ist, welche Eigenschaften es hat, welche Legierungen es gibt und wie es hergestellt wird, können Sie die richtigen Entscheidungen treffen, damit Ihr Unternehmen erfolgreich ist und Gewinne erwirtschaftet. Obwohl der Umgang mit Aluminium mit Schwierigkeiten verbunden ist, überwiegen die strategischen Vorteile und machen es zu einer klugen Investition, die Ihnen einen langfristigen Erfolg in der Fertigungswelt sichert.
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Bei BE-CU Chinesisches Metallspinnunternehmen nutzen wir unsere Ausrüstung optimal und achten dabei auf Anzeichen von übermäßigem Verschleiß und Beanspruchung. Darüber hinaus suchen wir nach neueren, modernen Geräten und investieren in solche, die unsere Fertigungskapazitäten unterstützen oder steigern können. Unser Team ist sehr um unsere Maschinen und Werkzeuge bemüht, daher führen wir auch routinemäßige Wartungsarbeiten durch, um sicherzustellen, dass sie sich nicht negativ auf die Qualität und Produktivität Ihres Teils auswirken.
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