Jakie są zalety aluminium?

Metale to materiały powszechnie stosowane w przemyśle – każdy z nich posiada nieco odmienne właściwości, wszystkie jednak cenione są za swoją trwałość, różnorodność zastosowań oraz to, że mogą być łatwo przetwarzane i wykorzystywane wielokrotnie. Jednym z metali, który w ostatnim czasie cieszy się szczególnie dużą popularnością w wielu branżach jest aluminium. Jakie są jego atuty i gdzie może być ono wykorzystywane?

Krótka charakterystyka aluminium

Łacińskie słowo „aluminium” to techniczna nazwa glinu, który jest jednym z najpowszechniej występujących w przyrodzie w pierwiastków – stanowi około 8% materii tworzącej skorupę ziemską, ustępując jedynie tlenowi i krzemowi. Głównym źródłem glinu jest boksyt – rodzaj ilastej skały osadowej. Chociaż glin oraz jego właściwości (np. antyseptyczne) znane są ludzkości od wieków, dopiero w drugiej połowie XVIII wieku stał się on obiektem badań naukowych, a jego wyodrębnienie nastąpiło w latach 20-tych XIX wieku.

Jakie są zastosowania aluminium?

Aluminium to materiał, który zyskuje w ostatnich latach coraz większe zastosowanie w przemyśle – wykorzystuje się je w produkcji między innymi:

• opakowań – na przykład na produkty spożywcze, farby, kleje, i inne chemikalia,
• elementów pojazdów – od samochodów, kończąc na samolotach i łodziach, często jest również stosowane do wytwarzania komponentów pojazdów kosmicznych,
• przewodów elektrycznych, komponentów elektronicznych,
• stolarki okiennej i drzwiowej,
• elementów konstrukcji budowlanych – w tym wieżowców i mostów,
• produktów użytku codziennego, od naczyń, kończąc na telewizorach i smartphone’ach.

Tak szeroki wachlarz zastosowań aluminium jest jedną z jego zalet, która wynika z wielu innych, korzystnych właściwości tego metalu. Oto najważniejsze z nich

Wyjątkowa lekkość

Gęstość aluminium wynosi około 2700 kg/m³. Dla porównania gęstość żelaza, które jest wykorzystywane do produkcji stali to około 7800 kg/m³, zaś miedzi – 8900 kg/m³. To czyni aluminium jednym z najlżejszych metali występujących w przyrodzie. To również jedna z głównych cech, dla których aluminium jest tak powszechnie wykorzystywane w branżach związanych z transportem. Konstrukcje pojazdów wykonane z aluminium lub zawierające wiele elementów aluminiowych są lżejsze, niż stalowe, a to pozwala znacznie zwiększyć osiągane prędkości przy jednoczesnym zmniejszeniu zapotrzebowania na moc silników.

Wytrzymałość mechaniczna

Czyste aluminium nie jest tworzywem o bardzo wysokiej wytrzymałości, problem ten jednak można rozwiązać wzbogacając je dodatkiem innych pierwiastków takich jak magnez, krzem, miedź, mangan oraz cynk – stopy aluminiowe produkowane z ich użyciem są nawet 4-krotnie bardziej wytrzymałe, a jednocześnie ich gęstość wzrasta o zaledwie 100 kg/m³. Trwałość stopów aluminiowych, ich niska podatność na uszkodzenia mechaniczne czy odkształcenia jest kolejnym powodem, dla którego materiały te sa coraz powszechniej stosowane w branżach takich jak motoryzacja, czy budownictwo.

Podatność na obróbkę plastyczną

Czyste aluminium może być łatwo formowane przy pomocy różnych metod zaliczanych na obróbki mechanicznej (np. frezowanie, toczenie, cięcie) oraz termicznej (np. spawanie, zgrzewanie). Dotyczy to zarówno obróbki CNC, jak i konwencjonalnej, wykonywanej przy pomocy narzędzi obsługiwanych ręcznie. Prostota obróbki przekłada się na niski koszt jej wykonania.

Odporność na korozję

Zarówno czysty glin, jak i jego stopy wykazują niepodatność na korozję – wynika to z faktu, że na ich powierzchni powstaje cienka warstwa tlenku glinu (Al₂O₃), która oddziela aluminium od kontaktu z powietrzem atmosferycznym i w ten sposób zapobiega dalszemu utlenianiu. Nawet niezabezpieczone aluminium nie pokrywa się rdzą i jest w stanie znieść intensywny kontakt z wilgocią czy różnego rodzaju czynnikami chemicznymi. Dlatego świetnie się sprawdza na przykład jako materiał do produkcji okien, które na takie zagrożenia są narażone.

Przewodność cieplna i elektryczna

Aluminium jest wysokiej jakości przewodnikiem cieplnym oraz elektrycznym. Dlatego często jest wykorzystywane w produkcji przewodów do instalacji elektrycznych, jak i elementów instalacji chłodzących czy grzewczych – z aluminium wykonuje się m.in. wymienniki ciepła stosowane w systemach rekuperacji.

Jak widać nie bez przyczyny aluminium cieszy się rosnącą popularnością w różnych sektorach przemysłu. Choć jego pozyskanie jest procedurą dość skomplikowaną, co przekłada się na wysoki koszt surowca, to można z bardzo dużą pewnością przyjąć, że udział aluminium w produkcji różnego rodzaju towarów będzie w przyszłości rósł.