Was sind Aluminiumlegierungen?

Aluminiumlegierungen sind unglaublich vielseitig, robust und zuverlässig. Aus diesem Grund sind sie in der Technik, im Bauwesen und in der Automobilindustrie sehr begehrt und gehören neben Stahl zu den am weitesten verbreiteten Metallwerkstoffen. Lesen Sie weiter, um mehr über die Qualitäten, Anwendungen und einzigartigen Eigenschaften von Aluminiumlegierungen zu erfahren. Während Aluminium als reines Element einige erstaunliche Eigenschaften aufweist, ist es für den Zweck der hohen Haltbarkeit möglicherweise nicht stark genug. Aus diesem Grund kann es mit anderen Elementen kombiniert werden, um Legierungen zu bilden, die exponentiell haltbarer sind und sich für industrielle Anwendungen eignen. Aluminiumlegierungen sind besonders wünschenswert, wenn Ingenieure das Gewicht eines Gegenstands (z. B. eines Flugzeugs) reduzieren wollen, ohne dabei Kompromisse bei der Festigkeit einzugehen.

Was sind Aluminiumlegierungen?

– Vorteile und Anwendungen

Bis heute ist Aluminium eines der beliebtesten Nichteisenmetalle, die im Bauwesen, im Maschinenbau und in der Industrie verwendet werden, und das ist überhaupt nicht überraschend. Es gibt nicht viele Materialien, die so haltbar, verarbeitbar und vielseitig sind wie Aluminiumlegierungen. Obwohl sie von Ingenieuren und Herstellern wegen ihrer Eigenschaften sehr geschätzt werden, sind die meisten Menschen da draußen sich der Eigenschaften von Aluminium nicht bewusst. Wozu ist dieses Metall in der Lage? Wenn die meisten Menschen an dieses Element denken, bringen sie es sicher nicht mit Raketenwissenschaftlern oder fortschrittlicher Automobiltechnik in Verbindung! Das erste, was den meisten Menschen in den Sinn kommt, sind zweifellos Küchengeräte oder vielleicht andere gewöhnliche Haushaltsgegenstände.
Doch dieses bemerkenswerte Element ist unglaublich vielseitig, und es ist nicht nur etwas, das nützlich ist, um schicke Töpfe und Pfannen herzustellen! Aluminium ist in der Tat ein wirklich bemerkenswertes Metall, das für seine Stärke, Flexibilität und Vielseitigkeit bekannt ist. Aufgrund seiner gefragten Eigenschaften wird Aluminium in vielen Branchen verwendet und stellt eine fantastische Alternative für viele Anwendungen dar, von der Isolierung über Küchengeräte bis hin zum Bauwesen, der Herstellung von Prototypen und vielem mehr. Besonders beliebt sind auch Aluminiumlegierungen.

– Was ist eine Aluminiumlegierung?

Eine „Legierung“ ist eine Mischung aus verschiedenen metallischen Elementen, die oft zur Verbesserung der Festigkeit und Haltbarkeit des Materials hergestellt wird. Eine Aluminiumlegierung besteht in der Regel aus Aluminium als Hauptmetall in der Mischung, oft in Kombination mit anderen Elementen wie Silizium, Zinn, Mangan oder sogar Kupfer, Zinn und Magnesium, je nach der gewünschten Anwendung. Mit der richtigen Kombination von Elementen kann Aluminium eine wesentlich höhere Festigkeit erreichen und in einigen Fällen sogar Stahl übertreffen. Legierungen bieten die gleichen Vorteile wie reines Aluminium und sind zudem relativ kostengünstig, da sie einen niedrigeren Schmelzpunkt haben.

– Beliebteste Anwendungen von Aluminiumlegierungen

> Luft- und Raumfahrt und Automobilbau

Im Maschinenbau sind Aluminiumlegierungen häufig anzutreffen, ebenso wie bei der Konstruktion von Leichtbaukomponenten und korrosionsbeständigen Metallteilen. Einer der Industriezweige, der in hohem Maße auf Aluminiumlegierungen angewiesen ist, ist die Luft- und Raumfahrt- sowie die Automobilindustrie. In diesem speziellen Zusammenhang wird Aluminiumlegierung zu einem immer wichtigeren Werkstoff. Der Grund dafür ist, dass es das Gewicht eines Fahrzeugs reduzieren kann, wodurch die Effizienz und die Nachhaltigkeit des Kraftstoffverbrauchs auf lange Sicht maximiert werden. Darüber hinaus ist die Aluminiumlegierung aufgrund ihrer Langlebigkeit auch eine sicherheitsbewusste Option, da sie bei Crashtests sehr gut abschneidet und die Anforderungen der meisten Sicherheitsvorschriften weltweit übertrifft. Aluminium ist viel leichter als Stahl (etwa ein Drittel seines Gewichts) und ermöglicht es den Herstellern, starke Metallteile zu bauen, ohne unnötiges Gewicht hinzuzufügen, das die Leistung ihrer Fahrzeuge beeinträchtigt.

> Bau und Konstruktionen

Hochfeste Aluminiumlegierung ist auch ein sehr beliebtes Mittel im Bauwesen. Stahl ist nach wie vor einer der wichtigsten Werkstoffe im Bauwesen, aber Aluminiumlegierungen sind definitiv sehr nah dran. Beim Bau moderner Wolkenkratzer und Bauwerke sind Festigkeit und Sicherheit sehr wichtig. Die zusätzlichen Vorteile der hohen Korrosionsbeständigkeit und der geringen Entflammbarkeit sowie die natürlichen Isolationseigenschaften von Aluminium machen es zu einer perfekten Wahl. In den letzten Jahren wurde Aluminium international für den Einsatz in Gebäuden, in denen ein Feuer ausbrechen könnte, hoch bewertet. Um die Temperatur von Aluminium um ein einziges Grad zu erhöhen, ist etwa die doppelte Menge an Wärme erforderlich als bei einer vergleichbaren Masse von Stahl. Außerdem brennt Aluminium nicht in der Luft und verursacht auch keinen Rauch oder andere giftige Dämpfe.

> Elektrotechnik und Elektronik

Aluminium findet man häufig in der Elektrotechnik und Elektronik, da es keine magnetischen Störungen verursacht. Aluminium ist im Gegensatz zu anderen Metallen nicht ferromagnetisch, was es sehr wertvoll und wichtig für die Elektronikfertigung, die elektrische Abschirmung und andere Anwendungen macht.

> und darüber hinaus…

Aluminiumlegierungen sind nicht nur äußerst robust, sondern auch weniger entflammbar als andere Legierungen und weniger korrosionsanfällig, besonders wenn Magnesium beteiligt ist. Es ist sehr wichtig, die beste Aluminiumlegierung für die jeweilige Anwendung auszuwählen, wobei unter anderem Faktoren wie Verformbarkeit, Dichte, Dehnbarkeit und Zugfestigkeit zu berücksichtigen sind.
Es ist nicht verwunderlich, dass große Institutionen wie die NASA und mehrere Armeen auf der ganzen Welt für viele wichtige Anwendungen auf Aluminiumlegierungen vertrauen. Als ob dies nicht schon Beweis genug für die enorme Stärke von Aluminium wäre, hier noch ein weiterer Beweis für Sie: Haifischkäfige!
Haie gehören zu den ältesten und tödlichsten Tötungsmaschinen auf dem Planeten Erde, und ihr Biss ist stark genug, um Walknochen zu brechen und menschliche Gliedmaßen wie eine heiße Klinge durch geschmolzene Butter zu reißen. Allerdings können sie nicht durch Käfige aus Aluminiumlegierungen gelangen! Meerwasser ist aufgrund seines Säuregehalts und seines Salzgehalts äußerst korrosiv für Metalle. Aluminium ist jedoch, wie bereits erwähnt, sehr korrosionsbeständig. Außerdem hat es einen sehr guten Auftrieb, was bedeutet, dass es sich im Wasser tendenziell leichter anfühlt.

Abschließende Beobachtungen

So, da haben Sie es, einen Ausblick auf die vielen Gesichter von Aluminiumlegierungen. Diese unglaublich vielseitigen Werkstoffe bieten Herstellern und Produzenten eine große Vielseitigkeit und erfreuen sich immer größerer Beliebtheit.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass dies nur einige der Dinge sind, die Aluminium fantastisch machen. Von großen Regierungsinstitutionen bis hin zu riesigen Konzernen und kleinen unabhängigen Herstellern schätzen viele Menschen die Vorteile und Vorzüge von Aluminium und seinen vielen verwandten Legierungen, die oft als Synonym für Flexibilität, Stärke und Zuverlässigkeit stehen

Quellen und weiterführende Literatur

http://www.alcotec.com/us/en/education/knowledge/techknowledge/understanding-the-alloys-of-aluminum.cfm
https://materialsdata.nist.gov/bitstream/handle/11115/173/Aluminum%20and%20Aluminum%20Alloys%20Davis.pdf
https://www.asminternational.org/documents/10192/1849770/05917G%20Sample.pdf/7e7ed58b-3fd6-46bf-aa91-14c6e1360084
https://www.sciencedirect.com/topics/materials-science/aluminum-alloys
https://firesciencereviews.springeropen.com/articles/10.1186/s40038-015-0007-5
https://www.experimentalaircraft.info/articles/aircraft-aluminum.php