Alumīnija un tā sakausējumu lietojums rūpniecībā un sadzīvē

Alumīnijs ir viegls krāsainais metāls ar labu korozijizturību, lielu plastiskumu, siltumvadītspēju un elektrovadītspēju. Gaisā tā virsmu pārklāj plāna oksīda plēve, kas palēnina turpmāku oksidēšanos. Pateicoties neliela blīvuma, labas tehnoloģiskās apstrādājamības un korozijizturības apvienojumam, alumīniju un tā sakausējumus izmanto rūpniecībā, būvniecībā, transportā, elektrotehnikā un sadzīvē.

Tīrs alumīnijs ir samērā mīksts, tādēļ atbildīgām detaļām biežāk izmanto alumīnija sakausējumus. Magnija, silīcija, vara, mangāna, cinka un citu elementu piedevas palielina stiprību, nodilumizturību, uzlabo liešanas īpašības vai piemērotību termiskai apstrādei. Tāpēc alumīnija lietojuma joma ir atkarīga ne tikai no paša metāla, bet arī no sakausējuma markas.

Alumīnija būtiskā nozīme ražošanas procesā

Alumīnija galvenā priekšrocība ir mazs blīvums: vienāda tilpuma gadījumā tas ir aptuveni trīs reizes vieglāks par tēraudu. Tas padara materiālu noderīgu tur, kur jāsamazina konstrukcijas masa, pārmērīgi nezaudējot stiprību. Alumīnijs ir viegli velmējams, presējams, štancējams, metināms un apstrādājams ar griešanu.

Svarīgākās alumīnija īpašības ir:

• neliela masa salīdzinājumā ar tēraudu un daudziem citiem metāliem;
• izturība pret atmosfēras koroziju, ko nodrošina oksīda plēve;
• liela siltumvadītspēja;
• laba elektrovadītspēja;
• iespēja izgatavot loksnes, profilus, caurules, stieples, foliju un lietas detaļas;
• piemērotība pārstrādei un atkārtotai izmantošanai.

Alumīnija lietojuma jomas

Apkopojot alumīnija galvenās lietojuma jomas vienā sarakstā, visbiežāk izdala šādus virzienus:

1. Transporta mašīnbūve: automobiļi, vagoni, kuģi, velosipēdi un speciālā tehnika.
2. Aviācija un kosmiskā tehnika, kur svarīga neliela masa un sakausējumu stiprība.
3. Būvniecība un arhitektūra: fasādes, logu profili, durvis, starpsienas un jumta elementi.
4. Elektrotehnika: elektropārvades līnijas, kabeļi, kopnes un strāvu vadošās detaļas.
5. Elektronika: korpusi, dzesēšanas radiatori, ekrāni, kondensatori un plānas plēves.
6. Iepakojums: skārdenes, folija, vāciņi, tūbiņas un kombinētie materiāli.
7. Pārtikas rūpniecība un sadzīves trauki, ievērojot prasības saskarei ar pārtikas produktiem.
8. Siltummaiņi, radiatori, aukstumiekārtas un klimata iekārtas.
9. Mašīnbūve un rūpnieciskās iekārtas: profili, korpusi, lietas un mehāniski apstrādātas detaļas.
10. Ķīmiskā rūpniecība un metalurģija, tostarp alumīnija pulveri un īpaši reaģenti, stingri ievērojot drošības prasības.
11. Dekoratīvie izstrādājumi, mēbeļu furnitūra, gaismekļi un interjera elementi.
12. Alumīnija lūžņu otrreizēja pārstrāde un metāla atkārtota izmantošana jaunos izstrādājumos.

Alumīnija lietojums transportā

Transporta nozare ir viena no galvenajām alumīnija lietojuma jomām. Materiālu izmanto automobiļos, lidmašīnās, dzelzceļa vagonos, jūras kuģos, velosipēdos un citā tehnikā. Masas samazināšana palīdz mazināt degvielas patēriņu, palielināt kravnesību vai uzlabot dinamiku.

Alumīnija sakausējumus izmanto virsbūves paneļiem, rāmjiem, balstiekārtas detaļām, siltummaiņiem, radiatoriem, diskiem, dzinēju elementiem, vagonu konstrukcijām un kuģu virsbūvēm. Aviācijā un kosmiskajā tehnikā alumīnijs ir svarīgs labās stiprības un masas attiecības dēļ, lai gan īpaši noslogotos mezglos to var aizstāt titāns, tērauds vai kompozītmateriāli.

Būvniecība un arhitektūra

Būvniecībā alumīniju izmanto vietās, kur svarīgs vieglums, korozijizturība un glīts ārējais izskats. No tā izgatavo logu un durvju profilus, fasāžu sistēmas, jumta elementus, starpsienas, kāpnes, norobežojumus, nojumes un dekoratīvos paneļus.

Alumīnija profili ir ērti saliekamām konstrukcijām: tie ir samērā viegli, labi apstrādājami, un tiem var uzklāt aizsargājošus un dekoratīvus pārklājumus. Būvizstrādājumiem bieži izmanto anodēšanu, pulverkrāsošanu un citus virsmas aizsardzības paņēmienus.

Elektrotehnika un elektronika

Alumīnijs labi vada elektrisko strāvu un vienlaikus ir vieglāks par varu. Pēc vadītspējas tilpuma vienībā tas atpaliek no vara, taču pēc vadītspējas un masas attiecības bieži ir izdevīgāks. Tādēļ alumīniju izmanto elektropārvades līnijās, kabeļos, strāvu vadošās kopnēs, ierīču korpusos, dzesēšanas radiatoros un siltuma novadītājos.

Elektronikā alumīniju izmanto korpusiem, ekrāniem, radiatoriem, kondensatoriem, plānām plēvēm un citiem elementiem. Izvēloties materiālu, ņem vērā ne tikai vadītspēju, bet arī kontaktkoroziju, savienojumu kvalitāti, mehānisko stiprību un ekspluatācijas apstākļus.

Iepakojums, sadzīve un pārtikas rūpniecība

Alumīniju plaši izmanto iepakojumam: no tā izgatavo skārdenes, foliju, vāciņus, tūbiņas un kombinētos iepakojuma materiālus. Tas ir viegls, labi formējams, aizsargā produktu no gaismas un daļēji no gaisa piekļuves, kā arī ir piemērots otrreizējai pārstrādei.

Sadzīvē alumīnijs sastopams traukos, virtuves piederumos, sadzīves tehnikas korpusos, mēbeļu furnitūrā, gaismekļos un dekoratīvos izstrādājumos. Pārtikas nozarē svarīga ir materiāla tīrība, aizsargpārklājumi un prasību ievērošana saskarei ar produktiem.

Alumīnija lietojums rūpnieciskajā ražošanā un ikdienas sadzīvē

Rūpniecībā alumīniju un tā sakausējumus izmanto caurulēm, tvertnēm, siltummaiņiem, mašīnu detaļām, iekārtu korpusiem, presformām, profiliem un lietiem izstrādājumiem. Alumīnija pūderi un pulverus izmanto metalurģijā, pirotehniskajos sastāvos un dažos ķīmiskos procesos, taču darbā ar šādiem materiāliem stingri jāievēro drošības noteikumi.

Tīra alumīnija trūkums ir neliela stiprība salīdzinājumā ar tēraudu. Tādēļ konstrukciju uzdevumiem biežāk izvēlas sakausējumus, piemēram, alumīnija un magnija, alumīnija un silīcija, alumīnija, vara un magnija sistēmas un citus. Pareizi izvēlēts sakausējums ļauj iegūt vajadzīgo masas, stiprības, korozijizturības, metināmības un cenas apvienojumu.

Tieši šis īpašību kopums padara alumīniju par vienu no pieprasītākajiem krāsainajiem metāliem. Tas vajadzīgs tur, kur svarīgs vieglums, laba tehnoloģiskā apstrādājamība, korozijizturība, siltumpārnese, elektrovadītspēja un materiāla pārstrādes iespēja.

Saistītie materiāli

• Alumīnija īpatnējais svars