Hliník

Hliník

Hliník (chemická značka Al, latinsky Aluminium) je velmi lehký kov bělavě šedé barvy, velmi dobrý vodič elektrického proudu, široce používaný v elektrotechnice a ve formě slitin v leteckém průmyslu a mnoha dalších aplikacích. Hliník a slitiny hliníku jsou velmi dobře svařitelné téměř všemi metodami svařování.

Výjimkou je slitina dural, která je svařitelná obtížně. Hliník nalézá uplatnění především díky své poměrně značné chemické odolnosti a nízké hmotnosti. Proto se z jeho slitin vyrábějí například některé drobné mince, ale i běžné kuchyňské nádobí a příbory. Ve stavebnictví se používají lisované hliníkové profily, ze kterých se vyrábějí např. okna a dveře.

Slitiny hliníku

Nejdůležitější je však uplatnění hliníku ve formě slitin, z nichž bezesporu nejznámější je slitina s hořčíkem, mědí a manganem, známá jako dural. Tento materiál má oproti samotnému hliníku mnohem větší pevnost a tvrdost při zachování velmi malé hustoty. Zároveň jsou i značně odolné vůči korozi. Všechny uvedené vlastnosti předurčují dural jako ideální materiál pro letecký a automobilový průmysl, ale setkáme se s ním při výrobě výtahů, jízdních kol, lehkých žebříků a podobných aplikacích.Slitiny hliníku se využívají proto, že čistý hliník má poměrně malou pevnost. Nejvýznamnějšími prvky, které se vyskytují ve slitinách s hliníkem, jsou měď, hořčík, mangan, křemík a zinek. Měď, která může být do 12% obsahu, zvyšuje tvrdost i pevnost, nepříznivě ovlivňuje tvárnost a odolnost proti korozi.

  • Hořčík, do maximálního obsahu 11%, zajišťuje vytvrditelnost a zlepšuje odolnost proti korozi a pevnost.
  • Mangan, obvykle do 2% obsahu, zvyšuje tvárnost, pevnost, houževnatost a odolnost proti korozi.
  • Křemík, až do 25% obsahu (u slévárenských slitin) či 1% (u tvárných), zvyšuje odolnost proti korozi a pevnost.
  • Zinek (max. 6-8%)zvyšuje pevnost za cenu nižší odolnosti proti korozi.
  • Železo zvyšuje slévatelnost a pevnost, snižuje tvárnost a odolnost proti korozi a to až do 1,5% obsahu.
  • Nikl zvyšuje teplotní odolnost, pevnost, houževnatost i odolnost proti korozi, jeho koncentrace ve slitinách je 2% obsahu.

Technicky čistý hliník – řada 1000

Aplikace hliníků čistoty minimálně 99,00% (série 1000) je především v oblastech, kde se požadují vysoké hodnoty fyzikálních vlastností, a to vysoká elektrickáa tepelná vodivost a také vysoká oddolnost vůči korozi. Jedná se o elektrotechnivký a chemický průmysl, energetíku, architekturu a obalovou techniku.

Slitiny s mědí – řada 2000

Tyto slitiny jsou známější pod obchodním názvem dural, duralminum či superdural. Slitina se dá vytvrzovat ohřevem na teplotu tání, následném ochlazení do vody a samovolném vytvrzení (stárnutí) při normální teplotě. Jedná se o nejpoužívanější slitiny ke tváření, využívané v automobilovém a leteckém průmyslu na součásti, které pracují za běžných teplot. Jedná se o lehkou slitinu s velkou pevností ale malou odolností proti korozi.

Slitiny s manganem – řada 3000

Tyto slitiny obsahují jen málo manganu (do 1,5%) a nejsou vytvrditelné. Používají se tam, kde je potřeba vyšší pevnost a odolnost proti korozi, než má čistý hliník.

Slitiny s křemíkem – řada 4000

Tyto slitiny, nazývané také jako siluminy, se používají pouze ve slévárenství. Maximální rozpustnost křemíku v hliníku je 1,65%. Mají velmi dobrou odolnost proti korozi. Pevnostní vlastnosti se zlepšují takzvaným očkováním.

Slitiny s hořčíkem – řada 5000

Slitiny s hořčíkem mají zvýšenou odolnost proti korozi a proto se využívají ke stavbě lodních konstrukcí a v chemickém a potravinářském průmyslu. Tyto slitiny používají obchodní označení hydronalium, pokud obsahují i křemík, používá se označení pantal.

Slitiny s hořčíkem a křemíkem – řada 6000

U slitin série 6000 je z hlediska pevnostních vlastností důležité množstvi intermetalické fáze MgSi, díky které jsou tyto slitiny tepelně zpravovatelné a mají určitou analogii se samokalitelnými ocelemi – jsou samokalitelné. Charakteristickou vlastností je jejich výborbá schopnost ke tvářeni, svařitelnost, oddolností vůči korozi, mechanická obrobitelnost při středních pevnostních vlastnostech. Hlavní aplikace je v komponentech pro dopravu, segmentech mostních konstrukcí, architektuře a v oblasti sportovních výrobků, např. rámy jízdních kol.

Slitiny se zinkem – řada 7000

Tyto slitiny obsahují 5-8% zinku a kolem 2% hořčíku.
Mohou obsahovat také měď, chrom či titan. Jedná se o nejpevnější slitiny hliníku s pevností v tahu až 600 MPa.

Ekvivalentní slitiny hliníku

Nabídka ekvivalentního materiálu je v současné době velmi častým požadavkem zadávaným ze strany podniků.
Často nastává případ, kdy konstruktéři navrhnou materiál, který neodpovídá požadovaným vlastnostem nebo který není na našem trhu k dispozici.

Úprava povrchu hliníku a jeho slitin

Cílem povrchových technik a dalších následných činností je v současnosti dosáhnout „funkčního” povrchu. Stavební díly se kvůli své váze a nákladům rozměřují stále s menšími rezervami, materiály se zatěžujíaž na hranici jejich možných vlastností. Na povrchy jsou kladeny nároky, které materiál nemůže splnit. Proto se zde uplatní povrchy s konverzními vrstvami.

Technologický postup výroby a výsledné vrstvy mohou návratně nebo nenávratně ovlivnit vlastnosti stavebních dílů. Proto je vedle znalostí o funkčnosti vrstev důležité také vědět o vedlejších účincích technologických postupů.

Eloxovaní

Anodizace (elox) znamená elektrolytickou oxidaci hliníku.
Hliník potřebuje ochranu proti korozi. Té můžeme dosáhnout pomocí elektrolytické oxidace hliníku – ELOXu. Během anodické oxidace vznikne na povrchu kompaktní vrstva oxidů hliníku. Slitiny hliníku, předúprava a parametry anodické oxidace určují vzhled a vlastnosti oxidické vrstvy. Takto vytvořené kompaktní a tvrdé povrchy chrání eloxovaný hliník proti korozi a mechanickému poškození. Různými postupy anodické oxidace se mohou vytvořit dekorativní, funkční a barevné oxidické vrstvy. Hliník teprve po anodické oxidaci (eloxování) získá stálost, odolnost proti korozi a velmi dobře se také ošetřuje. Kovové vlastnosti materiálu zůstanou dlouho zachovány. Nabídka struktur a barev na úpravu povrchu je opravdu velmi široká a jistě uspokojí vaše požadavky.

Práškové lakování

Práškové lakování, známé také pod názvem komaxit, využívá nejmodernějších technologií pro nanášení barevných práškových plastů. K tomu dochází za pomoci automatické chemické předúpravy, automatického nebo ručního stříkacího boxu a vypalovací pece.
K dokonalému splynutí práškové barvy a povrchu lakovaného materiálu dochází za přispění elektrostatického a tribostatického nabíjení částic, zatímco lakovaný předmět je uzemněn.
Tato technologie zajišťuje vytvoření dostatečně silné, pravidelné a kompaktní vrstvy barevného prášku na povrchu lakovaného předmětu. Po finálním vypálení se z práškového plastu stává celistvá vrstva laku.