Alüminyum nedir?
Alüminyum (Al), mekanik özelliklerinin üstünlüğü nedeniyle, çağımızın en çok kullanılan metallerinden biridir. Özellikleri birçok durumda onun ideal ve ekonomik bir malzeme olmasını sağlamaktadır.
Yumuşak ve hafif bir metal olmakla birlikte, mat gümüşümsü bir renktedir. Doğada genelde boksit cevheri halinde bulunur ve oksidasyona karşı direnci ile bilinir. Zehirli ve manyetik değildir. Saf alüminyumun çekme dayanımı yaklaşık 49 MPa (megapascal) iken alaşımlandırıldığında bu değer 700 MPa'a çıkar. Kolaylıkla dövülebilir, makinede işlenebilir ve dökülebilir. Çok üstün korozyon özelliklerine sahip olması, üzerinde oluşan oksit tabakasının koruyucu olmasındandır.
Alüminyum özellikleri
- Alüminyum hafiftir. Aynı hacimdeki bir çelik malzemenin ağırlığının ancak üçte biri kadar ağırlıktadır.
- Alüminyum, hava şartlarına, yiyecek maddelerine ve günlük yaşamda kullanılan pek çok sıvı ve gazlara karşı dayanıklıdır.
- Alüminyum’un yansıtma kabiliyeti yüksektir. Gümüşi beyaz renginin bu özelliğe olan katkısı ile beraber gerek iç gerekse dış mimarî için cazibeli bir görünüme sahiptir. Alüminyumun bu güzel görünümü, anodik oksidasyon (eloksal), lâke maddeleri vs. gibi uygulamalar ile uzun müddet korunabilir. Hatta, birçok uygulamada tabii oksit tabakası bile yeterli olur.
- Çeşitli alüminyum alaşımlarının mukavemeti, normal yapı çeliğinin mukavemetine denk veya daha yüksektir.
- Alüminyum elastik bir malzemedir. Bu nedenle ani darbelere karşı dayanıklıdır. Ayrıca, dayanırlığı düşük sıcaklıklarda azalmaz. (Çeliklerin, düşük sıcaklıklarda ani darbelere karşı mukavemeti azalır.)
- Alüminyum, işlenmesi kolay bir metaldir. Öyle ki, kalınlığı 1/100 mm.’den daha ince olan folyo veya tel haline getirilebilir.
- Alüminyum ısı ve elektriği bakır kadar iyi iletir.
- Alüminyuma şekil vermek için döküm, dövme, haddeleme, presleme, ekstrüzyon, çekme gibi tüm metodlar uygulanabilir.
Teknik Özellikler
Alüminyumun aşağıdaki özellikleri çok büyük bir hızla yaygınlaşmasına neden olmuş, böylelikle 21. yüzyıla damgasını vuran bir metal haline gelmiştir.
- Uygun mekanik özelliklerle birlikte düşük ağırlık.
- Korozyona karşı dayanımı.
- Alaşımlarının sağlamlık ve yumuşaklık açısından son derece çeşitli olması.
- Koku ve kimyasallara karşı dayanım ve hijyenik koşullar.
- Uygulanan enerjiyi barındırma yeteneği.
- Geri dönüşebilir olması.
- Yüksek elektrik ve ısı iletkenliği.
- Parlama ve alev almazlık özelliği.
- Magnetik nötralite.
- Kolay işlenebilme ve biçimlendirilebilmesi.
Neden Alüminyum?
Estetik
- ✔️ Göz alıcı dizayn
- ✔️ Estetik tasarım
- ✔️ Boyalı, desenli, çekici ürünler
Kolay montaj
- ✔️ Kolay ve hızlı monte edebilme
- ✔️ Düşük montaj maliyeti
Fiziksel özellikler
- ✔️ Esnek yapısı ile daha rahat işlenebilme
- ✔️ Hafif kubbe yapısı (kurşuna göre 4 kat daha hafiftir)
- ✔️ Her türlü hava koşuluna karşı mükemmel dayanıklılık ve esneklik
- ✔️ Uygun fiyat & maliyet avantajı
- ✔️ Çevre ve insan sağlığına duyarlı
- ✔️ Hafif ve dayanıklıdır.
- ✔️ Dekoratif görünüm sunar.
- ✔️ Kolay şekillendirilebilinir.
- ✔️ Korozyona karşı dirençlidir.
- ✔️ Uzun ömürlüdür.
- ✔️ Geri dönüşümü kolaydır.
Diğer
Alüminyum Çünkü
Alüminyum hakkında
Yer kabuğunda en çok bulunan ikinci metal element alüminyumdur. Alüminyum, geri dönüşüm çemberiyle tekrar geri kazanılmaktadır. Alüminyum, ham maddeden üretim için gerekli enerjinin sadece %5’i kadar bir enerjiyle tekrar ergitilebilir ve yepyeni ürünler için kullanılabilir. Günümüz endüstrisinde çelikten sonra en fazla kullanılan alüminyum ve alüminyum alaşımları; hafif olmaları, iyi ısıl ve elektrik iletkenlikleri, artırılabilen mukavemet özelikleri ve korozyona karşı dirençleri nedeniyle mühendis ve tasarımcılar için günümüzde önemli bir malzeme konumundadır.
Özellikle son yıllarda, enerji tasarrufuna dönük çalışmalar, daha az yakıt harcayan hafif ve ekonomik taşıtların üretimini gündeme getirmiş alüminyum alaşımları, otomobillerde, otobüslerde, trenlerde, deniz taşıtları yapımında öncelikli olarak tercih edilen malzemeler olmuştur. Aslında bu alaşımlar, uzun yıllardır havacılık endüstrisinde kullanılmakta olan malzemelerdir ve artırılmış mukavemet ve darbe özelikleri sayesinde savunma sanayinde de kullanıma girmişlerdir.
Alüminyum, çelik ve demire göre yaklaşık üç kat daha hafiftir. Otomobil toplam ağırlığındaki her %10’luk azalma %5-10 oranında yakıt tasarrufu sağlamaktadır. 1400 kg ağırlığındaki bir taşıtta geniş kapsamda alüminyum kullanımı taşıtın ağırlığında 300 kg azalmaya neden olmakta, taşıtın toplam ağırlığında %20’lik bir azalma sağlanmaktadır. Bir araç için kullanılan her 1 kg çeliğin 500 gr alüminyumla yer değiştirmesi aracın tüm kullanım ömrü için toplam 10 kg daha az emisyona sebep olacaktır.
Çelik sacların pres operasyonunda kullanılan ekipmanlar, alüminyum alaşımları için benzer operasyonlarda kullanılmaktadır. Keskin ve çapaksız kenarlar elde edebilmek için kalıp bıçak aralıklarının alüminyum alaşımlara gereksinimlerine bağlı doğrultularda ayarlanmasıyla mevcut pres operasyonları uygulanabilmektedir. Tüm bunlara ek olarak, alüminyum levha ürünlerine uygulanacak imalat, montaj ve geri kazanım pratikleri çelik saclar için bugün uygulanandan farklı olmadığından, bu değişiklik otomobil üreticisine ek bir yük de getirmemektedir
Alüminyum,yumuşak ve hafif bir metal olup, mat gümüşümsü renktedir. Bu renk, havaya maruz kaldığında üzerinde oluşan ince oksit tabakasından ileri gelir. Alüminyum, zehirleyici ve manyetik değildir ve kıvılcım çıkarmaz.
Alüminyum kolay soğuyup ısıyı emen bir metal olması nedeniyle soğutma sanayinde sıkça kullanılmaktadır. Bakırdan daha ucuz olması ve daha çok bulunması, işlenmesinin kolay olması ve yumuşak olması nedeniyle birçok sektörde kullanılan bir metaldir.
Alüminyum genel manada soğutucu yapımında, spot ışıklarda, mutfak gereçleri yapımında, hafiflik esas olan araçların yapımında (uçak, bisiklet otomobil motorları, motorsikletler v.b) kullanılır. Bunun yanında sanayide önemli bir madde olan alüminyum günlük hayatta her zaman karşımıza çıkan bir metaldir.
Alüminyum Alaşım Serileri
Alüminyum neredeyse tüm sanayi kollarında kullanılmaktadır ve çok çeşitli alaşım serileri bulunmaktadır. Aşağıdaki tabloda bu alaşımları, alaşımın ana elementi, ana elementin etkisi ve alaşımın açıklamasını bulabilirsiniz.
| Alaşım | Ana Element | Açıklama |
|---|---|---|
| 1000 serisi | - Etkisi: Yüksek korozyon direnci, düşük mukavemet, iyi iletkenlik | %99 ve daha yüksek alüminyum oranına sahiptir. Özellikle elektrik ve kimya endüstrisinde kullanılır. Yüksek korozyon direnci, yüksek termal ve elektrik iletimi, düşük mekanik özellikleri ve mükemmel işlenebilirlik en önemli özellikleridir. |
| 2000 serisi | Bakır Etkisi: Mukavemet, sertlik ve işlenebilirlik, Isıl işlemle sertleşebilir | Birincil alaşım elementi bakırdır, genellikle ikincil element olarak magnezyum tercih edilir, Bu alaşımlar optimum özelliklerine sahip olabilmesi için ısıl işleme tabi tutulurlar, bazende yaşlandırma ile mekanik özellikleri arttırılır. |
| 3000 serisi | Mangan Etkisi: Orta derece mukavemet, iyi derecede işlenebilirlik | Birincil alaşım elementi mangan olan bu grup, genellikle ısıl işleme tabi tutulmaz. |
| 4000 serisi | Silisyum Etkisi: | Birincil alaşım elementi silisyumdur ve genel olarak oranı %12’ye kadar çıkar. Genel olarak kaynak teli ve lehim alaşımı olarak kullanılır. |
| 5000 serisi | Magnezyum Etkisi: Orta ve iyi derece mukavemet, iyi derecede işlenebilirlik | Birincil alaşım elementi magnezyumdur. Yüksek mukavemet, kaynaklanabilir olması ve yüksek korozyon direnci (deniz suyu ve kimyasallara karşı) ile özellikle gemi sanayiinde bir çok kullanım alanına sahiptir. |
| 6000 serisi | Magnezyum, Silisyum Etkisi: Şekillendirilebilirlik, korozyon direnci, yüksek mukavemet | Alüminyum, Mg ve Si ile üretilen ısıl işlem görebilen alaşımlardır. 2XXX ve 7XXX serisi kadar iyi bir mukavemete sahip olmamasına karşın, yüksek korozyon direncine ve mükemmel işlenebilirliğe sahiptir. |
| 7000 serisi | Çinko Etkisi: Çok yüksek mukavemet, ısıl işlemle sertleşebilir | Birincil alaşım elementi Zn, %1 ile %8 arasında bir oranda bulunur. Genellikle mukavemetini daha çok arttırmak için Mg, Cu ve düşük oranlarda Mn ve Cr ile birlikte kullanılır. Bu grubun en önemli alaşımları olan 7075, 7050 ve 7049 yüksek gerilim altındaki mükemmel mukavemetleri ile uçak sanayisinin vazgeçilmez Alüminyum alaşımı olmuşlardır. |
| 8000 serisi | Lityum, Kalay, Demir, Nikel (alaşıma göre değişir) Etkisi: Düşük yoğunluk, yüksek elektrik iletkenliği, iyi şekillendirilebilirlik, belirli alaşımlarda yüksek mukavemet | 8000 serisi, klasik Al-Cu-Mg-Si sistemleri dışında özel alaşımlar içeren gruptur. En bilinenleri Al-Li (Lityumlu) alaşımlar olup havacılık sektöründe yoğun şekilde kullanılır. Ayrıca 8011 gibi alaşımlar Al-Fe-Si bazlıdır ve özellikle folyo, levha ve ambalaj sektöründe tercih edilir. Genel olarak iyi işlenebilirlik, yüksek iletkenlik ve düşük yoğunluk sunarlar. |
- 1000, 3000, 5000 ve 6000 serisi alaşımlar iyi derecede kaynaklanabilirliğe ve korozyon direncine sahiptir.
- 2000 ve 7000 serisialaşımlar daha yüksek mukavemete ve işlenebilirliğe, ancak düşük kaynaklanabilirlik ve korozyon direncine sahiptir.
Alüminyum Kondüsyonları
Aşağıda ki tabloda Alüminyum kondisyonlarının (ısıl işlem / temper) açıklamalarını bulabilirsiniz.
| Temper (Isıl İşlem) | Açıklama |
|---|---|
| F | İmal edildiği şekilde. |
| H0 | Soğuk şekillendirilmiş, Tavlanmış (Mümkün olan en yumuşak şartlarda) |
| H1X | Sadece soğuk şekillendirilmiş (x soğuk şekillendirme miktarına ve mukavemetlendirmeye işaret eder) |
| H12 | Soğuk şekillendirme, 0 ve H14 temperleri arasında, ortalarda bir çekme dayanımı sağlar. |
| H14 | Soğuk şekillendirme, 0 ve H18 temperleri arasında bir çekme dayanımı sağlar. |
| H16 | Soğuk şekillendirme, H14 ve H18 temperleri arasında ortalarda bir çekme dayanımı sağlar |
| H18 | Soğuk şekillendirme, yaklaşık % 75 azalma sağlar |
| H19 | Soğuk şekillendirme, H18 temperleme ile elde edilen çekme dayanımından 2000 psi fazla dayanım sağlar |
| H2X | Soğuk şekillendirilmiş ve kısmen tavlanmış |
| H22 | |
| H24 | |
| H26 | |
| H111 | |
| H114 | |
| H224 | |
| H244 | |
| H3X | Düşük sıcaklıkta yapının yaşlanmasını önlemek için soğuk şekillendirilmiş ve dengelenmiş |
| H32 | |
| H321 | |
| W | Çözelti ısıl işlemi görmüş |
| T | Yaşlandırılmış |
| T0 | |
| T1 | İmalat sıcaklığından soğutulmuş ve doğal olarak yaşlandırılmış |
| T2 | İmalat sıcaklığından soğutulmuş, soğuk şekillendirilmiş ve doğal yaşlandırılmış |
| T3 | Çözelti ısıl işlemi uygulanmış, soğuk işlenmiş ve esas olarak kararlı bir duruma doğal yaşlandırılmış |
| T4 | Çözelti ısıl işlemi uygulanmış ve esas olarak kararlı bir duruma doğal yaşlandırılmış |
| T5 | Yüksek sıcaklıktaki şekillendirme işleminden ve soğuduktan sonra yapay yaşlandırılmış |
| T6 | Çözelti ısıl işlemi görmüş ve yapay yaşlandırılmış |
| T7 | Çözelti ısıl işlemi görmüş ve kararlılaştırılmış |
| T8 | Çözelti ısıl işlemi uygulanmış, soğuk işlenmiş ve yapay yaşlandırılmış |
| T9 | Çözelti ısıl işlemi uygulanmış, yapay yaşlandırılmış ve soğuk işlenmiş |
| T10 | İmalat sıcaklığından soğutulmuş, soğuk şekillendirilmiş ve yapay yaşlandırılmış |