Bewerken
Algemene effecten van het legeren van aluminium (deel 1)
Hoewel de overheersende reden voor legeren het verhogen is van de mechanische sterkte, is ook de invloed op andere karakteristieken van gelegeerd aluminium onmiskenbaar. Een aantal van deze invloeden zal hier worden behandeld.
Algemene effecten van het legeren van aluminium (deel 2)
Hoewel de overheersende reden voor legeren het verhogen is van de mechanische sterkte , is ook de invloed op andere karakteristieken van gelegeerd aluminium onmiskenbaar.
Aluminium, hét materiaal van verleden, nu en in de toekomst?
Aluminium wordt in tegenstelling tot een element als goud niet in zuivere vorm in de natuur aangetroffen. Het is namelijk een tamelijk onedel metaal, wat betekent dat het relatief sterk gebonden is aan andere elementen, vooral aan zuurstof. Dit betekent ook dat het materiaal relatief moeilijk winbaar is en soms moeilijk verwerkbaar.
Aluminium - Aanduiding naar bewerking of leveringstoestand en aanduiding volgens de chemische samenstelling en van de toestand
Kneedlegeringen zijn legeringen die door kneden (walsen, extruderen, trekken, smeden) tot halffabrikaat worden verwerkt. Tot deze categorie behoren hoogzuivere technisch zuiver aluminium en aluminiumlegeringen.
Aluminium-lagerlegeringen
De ruimschootse beschikbaarheid van aluminium en zijn betrekkelijk stabiele prijs vormden aanleiding tot een voortdurende ontwikkeling in zijn gebruik voor gewone lagers. Aluminium in de vorm van een enkel metaal, als binaire en ternaire legering, kan nu worden gebruikt in hetzelfde belastinggebied als babbitts, koper-loodlegeringen en hoog-loodhoudende tinbronzen. Daar komt nog bij de uitstekende corrosievastheid van aluminium dat de laatste jaren een steeds belangrijker bron van overweging vormt bij de keuze van een materiaal. Een en ander heeft geleid tot verspreid gebruik van aluminiumlegeringen voor lagers in automobielen en heeft daarmee de koper-loodlegeringen en loodhoudende bronzen verdrongen.
Aluminium-matrix composieten (deel 1)
Metaal-matrix composieten (MMC’s) vormen een materiaalklasse op zich. Ze zijn geschikt voor gebruik bij hogere temperaturen dan hun basismetaal tegenhangers. Door bepaalde aanpassingen kunnen hun sterkte, stijfheid, warmtegeleidbaarheid, slijtvastheid, kruipsterkte of maatvastheid worden verbeterd
Aluminium-matrix composieten (deel 3)
De ingrediënten voor de fabricage van versterkte aluminium composieten omvatten de aluminiumlegering, een stikstofatmosfeer en de aanwezigheid van magnesium. Tijdens verwarmen tot de infiltratietemperatuur (~750°C), reageert het magnesium met de stikstofatmosfeer waarbij magnesiumnitride (Mg3N2) wordt gevormd
Aluminium algemeen deel 1; aluminium, aluminiumlegeringen, aluminiumlagen, aluminiumoxidelagen
De beproeving van aluminium en aluminiumlegeringen vindt grotendeels op dezelfde manier plaats als bij andere non-ferrolegeringen en staal.
Aluminium algemeen deel 2; bewerken, eloxeren, extruderen
De beproeving van aluminium en aluminiumlegeringen vindt grotendeels op dezelfde manier plaats als bij andere non-ferrolegeringen en staal.
Aluminium algemeen deel 6; Uitscheiding, uitscheidingsharding, veroudering, vezelversterkt aluminium, mechanische eigenschappen
De beproeving van aluminium en aluminiumlegeringen vindt grotendeels op dezelfde manier plaats als bij andere non-ferrolegeringen en staal.
Aluminium als bekistingsmateriaal
Tegenover hout en staal als traditionele bekistingamaterialen in Nederland, neemt het gebruik van aluminium slechts een marginale plaats in. Dit in tegenstelling tot met name Amerika, Canada en de Scandinavische landen, waar aluminium voor deze doeleinden reeds vele jaren is ingeburgerd. Merkwaardig indien men beseft dat deze landen bekend staan om hun enorme rijkdom aan hout. De geringe toepassing in ons land van aluminium als bekistingamateriaal wordt vooral geweten aan de onbekendheid met de mogelijkheden en de kostenaspecten. Daarom dit oriënterende artikel.
Aluminium gedurende de afgelopen 20 jaar
Aluminium wordt inmiddels op grote schaal toegepast en de vraag naar het metaal is dermate groot dat niet alleen gebruik wordt gemaakt van primair aluminium, maar ook hergebruik ervan een factor van belang is geworden. Voorts kent aluminium inmiddels tal van toepassingen, o.m. warmtewisselaars in automobielen.
Aluminium Toepassingen Deel 1
De beproeving van aluminium en aluminiumlegeringen vindt grotendeels op dezelfde manier plaats als bij andere non-terralegeringen en staal. Uitgebreid artikel (2 delen) over: Aluminiumlegeringen, Aluminium-gietlegeringen, Aluminiumlagen, Bewerken, Eloxeren, Extruderen, en Guinier-preston-zones
Aluminium Toepassingen Deel 2
Aluminium Toepassingen Deel 2. Aandacht voor onder andere: Kneedlegeringen, Korrelverfijningsmiddelen, Lassen van aluminium, Legeringsaanduiding volgens AA, Non-Ferro Gietlegeringen, Slinkholtes, Uitscheidingsharding en Mechanische eigenschappen
Bewerken: Invloed van temperatuur en spanningen op de extrusiesnelheid van gelegeerd aluminium
Bij overschrijding van een bepaalde uittreesnelheid van het geëxtrudeerde product kunnen er scheuren in het oppervlak van het product ontstaan. De hoogte van deze kritische uittreesnelheid is afhankelijk van de in het product opgewekte temperatuur en spanningen.
Chemisch en elektrolytisch glanzen van aluminium
Chemisch glanzen maakt het oppervlak van aluminium producten glad en glanzend. Er wordt gebruik gemaakt van het feit dat het aluminiumoppervlak in verscheidene baden kan oplossen, alsmede van het feit dat er aan het oppervlak kleine potentiaalverschillen heersen.
Chemische voorbehandeling: de weg naar chroomvrij
Wereldwijd wordt er gezocht naar geschikte alternatieven voor het gebruik van zeswaardig chroom in voorbehandelingsprocessen. Zoals bekend is chroom in de zeswaardige vorm giftig en carcinogeen. Als alternatieven heeft men producten ontwikkeld op basis van complexe fluorides van zirconium en titanium, molybdaten, silanen (sol-gel), self-assembling molecules, geleidende polymeren en cerium componenten
Conversiedeklagen
Methoden voor de bescherming van aluminium en zijn legeringen, gebaseerd op de vorming van een chemische conversielaag, zijn geruime tijd in gebruik. Ze worden toegepast als op zichzelf staande beschermingsmethode en als voorbewerking voor het aanbrengen van organische deklagen. De belangrijkste conversielagen zijn onder te verdelen in drie typen, respectievelijk gebaseerd op het dikker worden van de natuurlijk aanwezige oxidehuid, de vorming van fosfaten en/of chromaten, of de toepassing van speciale deklagen.
De ontwikkeling van een warmtewisselaar voor een natte bol koeler
Het hart van de koelmachine ‘natte bol koeler’ genoemd, is een warmtewisselaar, die twee luchtstromen van elkaar scheidt. In de natte bol koeler worden buitenlucht en binnenlucht aangezogen. De buitenlucht wordt bevochtigd, waardoor de binnenlucht afkoelt. Door de scheiding van luchtstromen kan de te koelen ruimte volledig gesloten blijven.
Diverse ontwikkelingen op het gebied van aluminium voor de luchtvaartindustrie
Er doen zich voortdurend ontwikkelingen voor op het gebied van aluminiumlegeringen en bewerkingsmethodes. Sommigen blijken in de praktijk goed toepasbaar, anderen minder. Soms sneuvelt een levensvatbare nieuwe legering of nieuwe bewerking, omdat bijvoorbeeld het economisch klimaat tegen zit.
Elektrolytisch kleuren met zwak-zuur nikkelzout en wisselstroom
In een voorgaand artikel (Principes en achtergrond van elektrolytisch kleuren van geanodiseerd aluminium) is ingegaan op het kleuren van aluminium. In dit artikel zal dit onderwerp verder worden behandeld en zal iets over elektrolytisch kleuren met zwak-zuur nikkelzout worden besproken.
Emailleren van aluminium
Van het grote aantal commercieel verkrijgbare aluminiumlegeringen zijn er maar enkele geschikt voor emailleren en sommige vereisen een chemische voorbehandeling ter verzekering van maximale hechting tussen email en metaal
Enige wenken bij het verwerken van aluminium en aluminiumlegeringen
Voor het merendeel kan aluminium worden bewerkt met dezelfde machines, welke ook voor andere metalen, zoals staal en koper worden gebruikt. Bij gebruik van aluminium en aluminiumlegeringen, dienen echter de volgende eigenschappen in gedachten te worden gehouden: Aluminium heeft een zachter oppervlak dan staal. Aluminium heeft een uitgesproken neiging tot terugveren na buigen. Aluminium is kerfgevoelig. Aluminium heeft een hoge termische uitzettingscoëfficiënt en hoge warmtegeleiding.
Enige wenken bij het verwerken van aluminium en aluminiumlegeringen
Voor het merendeel kan aluminium worden bewerkt met dezelfde machines. welke ook voor andere metalen. zoals staal en koper worden gebruikt. Bij gebruik van aluminium en aluminiumlegeringen, dienen echter de volgende eigenschappen in gedachten te worden gehouden: Aluminium heeft een zachter oppervlak dan staal. Aluminium heeft een uitgesproken neiging tot terugveren na buigen. Aluminium is kerfgevoelig. Aluminium heeft een hoge termische uitzettingscoëfficiënt en hoge warmtegeleiding.
Enkele aspecten waarop moet worden gelet bij het frezen van aluminiumlegeringen
Aluminiumlegeringen zijn over het algemeen vlot te verspanen. Het materiaal beschikt echter over een aantal eigenschappen die een weloverdachte bewerkingstechniek noodzakelijk maken. Enkele daarvan zullen hier nader worden belicht.
Explosief vervormen van onderdelen van gelegeerd aluminium
Explosief vervormen is een vervormingproces dat gepaard gaat met hoge energie-uitwisseling dat onder andere wordt gebruikt voor het vervaardigen van onderdelen van gelegeerd aluminium. Het proces wordt vaak gebruikt om objecten te maken waarvan de afmetingen de grenzen van conventionele apparatuur te boven gaan of waarvoor de wanddikte persdrukken vereist die niet kan worden gehaald met conventionele apparatuur
frezen van aluminiumlegeringen
Aluminiumlegeringen zijn over het algemeen vlot te verspanen. Het materiaal beschikt echter over een aantal eigenschappen die een weloverdachte bewerkingstechniek noodzakelijk maken. Enkele daarvan zullen hier nader worden belicht.
Gelegeerd aluminiumpoeder
Fabricage en bewerking van gelegeerd aluminiumpoeder kan zich in hernieuwde belangstelling verheugen mede als gevolg van de ontwikkelingen op het gebied van 3D printen.
Goedkoop voorbehandelen en de sterkte van gelijmde aluminium constructies
Lijmen van aluminium. Welke lijmen moet ik gebruiken? Moet het aluminium nog voorbehandeld worden? Hoe sterk is mijn verbinding en valt het niet na een jaar uit elkaar?
Harden van niet-warmtebehandelbare legeringen
Versteviging in niet-warmtebehandelbare legeringen is het gevolg van de vorming van in vaste toestand opgeloste bestanddelen, tweede-faze bestanddelen, fijn verdeelde uitscheidingen en/of deformatieharding.
Het behandelen van aluminium met schokgolven
Bewerken van aluminium m.b.v. schokgolven die ontstaan tijdens het exploderen van springstoffen. Door de explosie van springstoffen ontstaan zeer hoge energiedichtheden die m.b.v. speciale technieken aangewend kunnen worden om metalen te bewerken. Hierbij moet gedacht worden aan het vormen, het lassen en het bekleden van onderdelen.
Het filtreren en ontgassen van aluminium
Tijdens het smelten van aluminium zijn oxidevorming, nitridevorming en waterstofopname nooit te voorkomen. Om de smelt toch zo zuiver mogelijk te maken, wordt deze gereinigd en ontgast. Er is tegenwoordig een scala van mogelijkheden om een aluminiumsmelt te raffineren. Het zou in dit bestek te ver voeren alle systemen en processen te bespreken, daarom zullen slechts enkele 'nieuwe' ontwikkelingen op dit gebied belicht worden. Allereerst zal een stuk theorie onontbeerlijk zijn om de principiële werking van de processen te kunnen begrijpen.
Het gebruik van fluxmiddelen
Flux slaat op alle toevoegingen aan en behandelingen van gesmolten aluminium, waarbij chemische stoffen worden gebruikt.
Het ontwerpen van een gebogen extrusieprofiel
Bij extrusie wordt gebruik gemaakt van de goede vervormbaarheid van aluminium. Deze unieke eigenschap zorgt er ook voor dat extrusie profielen zeer goed te buigen zijn. Gebogen aluminium profielen worden in diverse sectoren toegepast zoals in de architectuur, bouw, transport, machinebouw en in diverse consumentenproducten zoals kinderwagens, verlichting en caravans. De mogelijkheid om gebogen aluminium profielen te integreren in een constructie geeft een ontwerper meer ontwerp vrijheid. Echter is niet ieder profiel goed te buigen, waar moet je nu op letten tijdens het ontwerpen?
Het verven van aluminium met anorganische materialen (deel 2)
Het verven met anorganische stoffen. Deze zijn in de praktijk van wat minder belang dan de organische verven omdat de te verkrijgen kleurenreeks beperkter is. De kleuren zelf zijn wat beter bestand tegen warmte, terwijl ze doorgaans niet zo helder zijn als organische kleuren.
Het verven van geanodiseerd aluminium (1)
Geanodiseerd aluminium kan worden voorzien van een veelheid aan kleuren, aangebracht door het onder te dompelen in een verfbad. In een tweetal afleveringen zullen enige aspecten van deze verfbehandeling de revue passeren.
Interferentiekleuren Aluminium
Conventioneel elektrolytisch kleuren in bijvoorbeeld een elektrolyt op basis van nikkelzouten gedurende toenemende tijd leverde een opeenvolging op van kleuren lopend van blauwgrijs via grijsgroen en geelbruin tot, in sommige gevallen, zelfs purpertinten
Invloed van metallurgische factoren op de bewerkbaarheid van gelegeerd aluminium
Door middel van legeren kunnen de eigenschappen van aluminium in sterke mate worden gevarieerd.
Loodvrij verspanen
Zo beoogt de EU onder andere het element lood uit aluminiumlegeringen te bannen, met als gevolg dat fabrikanten de samenstelling van loodhoudende aluminium legeringen aanpassen door een lager percentage lood, danwel het vervangen ervan door andere elementen. Maar wat betekent de RoHS-stoffenrichtlijn voor uw bedrijfsvoering en in welke mate hebben de legeringaanpassingen effect op uw bewerkingsprocessen
Magnesiumextrusie - eigenschappen, toepassingen en legeringsontwikkeling
Legeringsontwikkeling is een voortdurend proces bij het onderzoek naar constructielegeringen die hogere sterkte en ductiliteit bezitten en betere corrosieprestaties leveren. De vraag naar legeringen die minder verschillen vertonen in eigenschappen in langs- en dwarsrichting vormen nog steeds even zovele uitdagingen aan de toepassing van geëxtrudeerde onderdelen.
Mesoporeuze zeolieten verkregen door siliciumextractie
Er is een doorbraak bereikt bij het gebruik van zeolieten als katalysator, zodat efficiënter chemische verbindingen kunnen worden gemaakt. “We hebben met succes op een gecontroleerde wijze silicium uit het zeoliet gehaald, in plaats van aluminium, waardoor we een zeoliet veel efficiënter kunnen gebruiken
Methodes voor het kleuren van geanodiseerd aluminium
Geanodiseerd aluminium kan op verscheidene manieren worden gekleurd aan de hand van totaal verschillende principes. Sommigen berusten op de invloed van het onderliggende metaal op de kleur van het anodische oxide. Voor commerciële doeleinden hangt een overgrote meerderheid af van het gebruik van de poriën die ontstaan in de oxidelaag.
Microstructuren van aluminiumlegeringen
Onderzoek van microstructuren is een van de belangrijkste middelen om legeringen en producten te evalueren ter bepaling van de effecten van allerlei bewerkingen en warmtebehandelingen.
Mondiale Aluminiumindustrie: 40 jaar sinds 1972
Een mondiaal forum voor aluminiumproducenten. De IAI heeft 26 leden, die verantwoordelijk zijn voor ongeveer 70% (zo’n 28 Mt) van de jaarlijkse wereldproductie van primair aluminium.
Nieuwe technologie maakt een einde aan verouderde opvattingen over plasmasnijden
Plasmasystemen worden al meer dan vijftig jaar gebruikt voor het snijden van metaal. Vergeleken met andere manieren van snijden hebben plasmasystemen een groot aantal voordelen. Waarom snijdt dan niet iedereen met plasma? Sommige mensen denken dat plasmasystemen te duur zijn of dat het erg moeilijk te leren is.
Plasmasnijden van Aluminium
Een plasmastraal kan worden gebruikt voor zowel snijden als lassen van aluminium en is verreweg het meest toegepaste thermische proces voor het handmatig, gemechaniseerd of volledig automatisch snijden van aluminium en gelegeerd aluminium
SCHADE analyse
Vanwege zijn lage soortelijke massa en zijn goede corrosiebestendigheid in de atmosfeer en in diverse waterige milieu's is aluminium een veel toegepast bouwmateriaal. Om de bewerking en de mechanische eigenschappen van aluminium te verbeteren worden vaak enkele legeringselementen (zoals koper, silicium, mangaan, magnesium, e.d.) toegevoegd. Dergelijke legeringen met een hoge sterkte zijn vaak minder corrosiebestendig. De corrosiebestendigheid kan onder andere worden verbeterd door aan het oppervlak van dergelijke legeringen een laag aluminium aan te brengen (alclad), hetgeen de onderliggende aluminiumlegering kathodisch beschermt.
Snelle stolling van aluminium
Snelle stolling vindt plaats met extreem hoge afkoelsnelheden vanaf de gesmolten toestand tot poeder. Deze poeders worden het eenvoudigst bereid met behulp van een of andere vorm van gasverstuiving, waarbij de gesmolten legering in een snel stromend gas, zoals stikstof of argon, wordt gespoten. Met deze snelle stolling en daarvan afgeleide varianten kunnen aluminiumlegeringen worden vervaardigd met zeer interessante eigenschappen.
Spaanloos vervormen van aluminium
Voor het spaanloos vervormen van aluminium produkten kan men gebruik maken van diverse typen buigmachines. In onderstaand artikel wordt op een drietal types ingegaan, t.w.: doornbuigmachines compressiebuigmachines pijpeindbewerkingsmachines Deze beperking is met opzet gedaan. In de praktijk blijkt namelijk dat de specifieke toepassing, het te vervormen materiaal en de gewenste produktiegrootte ertoe leiden dat van het standaardtype moet worden afgeweken.
Twee veel gebruikte meettechnieken voor onderzoek van oppervlakken: AES en XPS
Bij onderzoek aan vaste stoffen, waaronder aluminium en gelegeerd aluminium, en dan met name oppervlakken, wordt veel gebruik gemaakt van Auger elektronen spectroscopie (AES) en van röntgen foto-elektron spectroscopie (XPS). Beide zullen hier nader worden behandeld.
Verspanend bewerken van aluminium en gelegeerd aluminium
Legeringen met meer dan 10% silicium zijn het moeilijkst te verspanen, omdat harde deeltjes bestaande uit vrij silicium snelle gereedschapsslijtage veroorzaken.
Vloeiboren
Bij verbinden van metalen wordt in de techniek veelal gedacht aan lassen, Waarbij een verbinding tot stand gebracht wordt door het smelten van de te verbinden materialen, vaak onder gebruikmaking van een gesmolten lastoevoegmateriaaL Door het lassen worden de eigenschappen van de te verbinden materialen over een klein gebied, de warmte-beïnvloede zone, gewijzigd. Immers de eigenschappen van materialen, bijvoorbeeld van de diverse aluminiumsoorten, zijn verkregen door het volgen van speciale procedures. Vaak bestaan deze uit een combinatie van warmtebehandelingen (veredelen en/of teruggloeien) en deformatie (koud walsen, extrusie). Bij lassen moet dan ook rekening worden gehouden met de veelal negatieve invloeden van de warmte-inbreng op de eigenschappen van de materialen direct naast de las.