Wat is Aluminium?

Laserworx heeft veel mogelijkheden in aluminium. Zo snijden wij standaard:
⦁ EN AW-5754 H111
⦁ EN AW-5083 H11
⦁ EN AW 6082 T6/T651

Naast staal en RVS wordt aluminium veel in de metaal gebruikt. Van kleine machineonderdelen tot lichtgewicht vrachtwagentrailers worden van aluminium gemaakt. Wat aluminium is (en wat het anders maakt), wordt hier verder uitgelegd

Over aluminium
Aluminium is één van de ‘jongste’ metalen en wordt uit bauxiet gewonnen. Het proces van verhitting in vuur of een oven zoals bij ijzererts is niet voldoende om de aluminiumoxyde (ook wel aluinaarde genoemd) uit bauxiet te halen. Om dit wel te realiseren is een combinatie nodig van het Bayerproces en het Hall-Héroult-proces. Het kost erg vele energie om deze aluinaarde van bauxiet te scheiden en daarna naar vloeibaar aluminium te vormen. Dat zorgde ervoor dat aluminium pas vrij laat op grote schaal kon worden ingezet. De combinatie van processen, zoals hierboven genoemd, zorgde ervoor dat pas vanaf 1934 op industriële schaal aluminium kon worden geproduceerd.

In de jonge jaren dat aluminium beschikbaar was, werden de voordelen t.o.v. staal al snel duidelijk:

⦁ Het is ongeveer 3x lichter dan staal
⦁ De sterkte in verhouding met het gewicht is erg hoog
⦁ Net zoals bij RVS beschermt aluminium zichzelf tegen corrosie
⦁ Het geleidt warmte en elektriciteit erg goed
⦁ Door anodiseren is aluminium te voorzien van een hardere toplaag
⦁ Het is redelijk makkelijk te bewerken, zoals lassen, verspanen en zelfs spuitgieten en extruderen
⦁ Het is ductiel, waardoor het makkelijk te vormen is (ductiel = indrukbaar, wat ook een nadeel kan zijn)
⦁ Aluminium is niet magnetisch (wat ook een nadeel zijn)
⦁ Aluminium wordt nagenoeg niet brosser bij lage temperaturen
⦁ Aluminium is niet giftig
⦁ Het is bijna 100% te recyclen

Nadelen van aluminium
Aluminium kent ook nadelen. Een aantal zijn:
⦁ De productie en recycling van aluminium kost veel energie
⦁ Vermoeiing of veroudering, waardoor het eerder breekt
⦁ Lage sterkte bij hoge temperaturen
⦁ Laag smeltpunt (bijvoorbeeld bij brand in een gebouw zal het al snel vervormen)

Aluminium veroudert of vermoeid. Daardoor kan het breken. Op de veelgestelde vragen pagina – wat is staal? is uitgelegd dat staal kan breken wanneer er kracht op wordt uitgeoefend. Dit is de treksterkte en verschilt wezenlijk van de vermoeiing bij aluminium, die sowieso plaatsvindt.
Wat aluminium uniek maakt, is dat je de nadelen meestal prima kunt opvangen door een andere constructie of oplossing te gebruiken. Door aluminium te legeren met andere metalen kun je de eigenschappen beïnvloeden. Dit zie je ook terug in de benaming.

Termen in aluminium
In tegenstelling tot RVS is het bij aluminium niet gebruikelijk een werkstofnummer te gebruiken (meer info over het werkstofnummer is op de veelgestelde vragen pagina – wat is RVS? te vinden). Voor aluminium gebruikt men voornamelijk de Europese norm (EN). Net als bij andere noteringen, zijn aan de manier van noteren een aantal dingen af te leiden.

We leggen dit uit aan de hand van het voorbeeld EN AW-5754 H111:
⦁ EN staan voor Europese Norm
⦁ AW staat voor Aluminium Wrought (Engels voor aluminium kneedlegering). Er is ook nog AC waarbij de C staat voor Cast (gieten)

⦁ Het eerste cijfer geeft het hoofdlegeringelement naast zuiver aluminium aan:
– 1: ongelegeerd
– 2: koper
– 3: mangaan
– 4: silicium
– 5: magnesium
– 6: magnesium en silicium
– 7: zink
– 8: overige elementen
– 9: wordt (nog) niet gebruikt

⦁ De volgende 3 cijfers geven de specifieke legering weer

⦁ En als laatste wordt een bepaalde toestand aangegeven, met als meest voorkomende:
– O: zachtgegloeid (alleen bij de AW versie van toepassing)
– H: koudverstevigd gevolgd door een getal (alleen bij de AW versie van toepassing)
– T: warmtebehandeld gevolgd door een getal
– F: zoals geproduceerd

Voor de specifieke waarden die bij deze letter/cijfer combinatie horen, kan het beste in de norm NEN-EN485-2 worden gekeken. De specificaties voor vloeigrens, treksterkte, hardheid etc worden hier voor alle gangbare dikten benoemd.

Soorten aluminium
Zoals al genoemd, is de Europese norm de meest gebruikelijke notatiewijze voor aluminium. Zoals ook bij staal en RVS, is er in de loop van de jaren het één en ander veranderd. Oude en nieuwe benamingen worden door elkaar gebruikt. Voor de duidelijkheid zetten we de meest voorkomende plaatkwaliteiten op een rijtje met daarbij de oude/andere benamingen.
⦁ EN-AW-1050A* Al99.5 / 1shh / halfhard
⦁ EN AW-1200 O Al99 / 2shh / dieptrekkwaliteit
⦁ EN AW-5005 AlMg1 / B57S
⦁ EN AW-5083 AlMg4.5Mn
⦁ EN AW-5754 AlMg3 / zeekwaliteit**
⦁ EN AW-6082 AlMgSi1 / 51st

Bij EN AW-1050A kennen we de toevoeging van de A. Deze houdt in dat het een nauwkeuriger gespecificeerde versie van de 1050 is, maar dat de verandering te klein is om er een compleet nieuw legeringsnummer voor te maken. Concreet houdt het in dat de 1050A maximaal 0.07% zink mag bevatten, waar de 1050 maar maximaal 0.05% zink gelegeerd heeft.
**De term zeekwaliteit wordt in de volksmond gebruikt omdat deze kwaliteit vaak in de scheepsbouw wordt toegepast. Ook EN AW-5083 is een kwaliteit die veel in die industrie gebruikt wordt. Ook hier geldt: er moet altijd goed naar de toepassing en constructie worden gekeken om te bepalen of het wel de juiste oplossing of productiemethode is voor deze kwaliteiten.

Aluminium is een ontzettend mooi metaal om mee te werken. Het is veelzijdig en de nadelen zijn meestal op te vangen door een andere constructie of oplossing te gebruiken.

Bronnen:
Materialen voor Technici van Ken & Michael Budinski

Wikipedia:
https://nl.wikipedia.org/wiki/Aluminium
https://nl.wikipedia.org/wiki/Bauxiet
https://nl.wikipedia.org/wiki/Bayerproces
https://nl.wikipedia.org/wiki/Hall-H%C3%A9roult-proces
https://nl.wikipedia.org/wiki/Kruip
https://www.aluminiumcentrum.nl
https://www.aluknowledge.com

Jean-Paul Hijl, Laserworx B.V.