Что такое алюминий – подробное руководство

Введение в алюминий

В производстве алюминий является одним из наиболее используемых материалов. Сочетание уникальных свойств этого материала трудно игнорировать во многих областях, автомобильной или аэрокосмической, а также в строительстве. Осведомленность владельцев бизнеса и лиц, принимающих решения, об алюминии приводит к более обоснованным стратегическим решениям, повышению производительности и экономической масштабируемости их операций.

Свойства алюминия

Определенные свойства алюминия стали залогом его идеального использования в производстве:

• Низкая плотность: с плотностью около одной трети стали, использование алюминия охватывает идентификацию аспектов, которые предпочитают легкость компонентов или продуктов, таких как транспорт (как на море, так и в воздухе). Это свойство повышает топливную экономичность и активность в целом, опираясь на это свойство.
• Устойчивость к коррозии: Алюминий образует тонкий оксидный слой, который обеспечивает общую защиту от коррозии, особенно в областях, которые контактируют с водой и кислотами. Это делает его предпочтительным материалом для изделий, которые были предназначены для использования без, но не сильно сокращают срок службы пользователей.
• Тепло- и электропроводность: Алюминий обладает высокой электро- и теплопроводностью, поэтому он является одним из лучших материалов для прокладки силовых проводов к теплообменникам и т. п., тем самым увеличивая скорость передачи энергии.
• Пластичность и ковкость: Алюминий податлив и может быть сформирован в желаемую форму для использования в различных процессах в производстве. Они используют этот процесс в производстве автомобилей, строительной промышленности и электронике, в основном для производства их сложных и небольших конструкций или форм.
• Отражательная способность: Из-за металлических поверхностей алюминия, это блестящее и яркое вещество, которое характерно отражает свет (отражательная способность, следовательно, низкое поглощение тепла). Отражающие свойства делают его энергоэффективным в различных применениях.

Эти характеристики делают алюминий одним из наиболее подходящих материалов, которые могут быть использованы для удовлетворения потребностей современной обрабатывающей промышленности.

Типы алюминиевых сплавов

Алюминиевые сплавы основаны на алюминии в сочетании с определенными добавками. Кратко о популярных сериях алюминиевых сплавов:

• Серия 1000: Эта серия, включающая в себя почти 99% алюминий, считается самой чистой из всех промышленных металлов, во многом благодаря своей высокой коррозионной стойкости, и используется в различном оборудовании для химической обработки и в упаковочных материалах для пищевых продуктов.
• Серия 2000: Благодаря сплаву с медью они обеспечивают высокую прочность и широко используются в аэрокосмической промышленности, поскольку именно здесь качество становится необходимостью.
• Серия 3000: Эта серия содержит марганец, также известный как исследовательская коррозионная стойкость, используемая для изготовления кухонной утвари, кровельных и сайдинговых материалов.
• Серия 4000: Эта серия содержит кремний и подходит для сварки, изготовления автомобильных деталей и т. д., где важна хорошая износостойкость.
• Серия 500: Серия 5000 легирована магнием и обеспечивает хорошую устойчивость к атмосферной коррозии, особенно в морской среде.
• Серия 6000: Содержание магния и кремния позволяет получить более прочный, устойчивый к воздействию космоса сплав, используемый в основном в строительной отрасли (балочные мосты) и компонентах рам автомобилей.
• Серия 7000: Серия 7000 обеспечивает самую высокую прочность среди всех серий алюминия и обычно используется в таких областях, как аэрокосмическая промышленность, компоненты надстроек или спортивное оборудование.
• Серия 8000: В эту серию входит множество различных металлов, таких как литий, используемых в специальных приложениях (например, электрические кабели, аккумуляторная фольга и т. д.).

Каждая серия сплавов имеет свое применение, поэтому алюминий способен удовлетворить широкий спектр потребностей в различных отраслях промышленности.

Процесс производства алюминия

Производство алюминия – дело непростое, возможно, именно поэтому процесс состоит из многих этапов.

• Добыча бокситов

В начале вы будете добывать боксит (сырье, используемое для производства алюминия). Боксит добывается открытым способом и транспортируется на аффинажных заводах. И так далее с этой рудой будет продолжаться получение оксида алюминия, который жизненно необходим для того, чтобы следовать процессам.

• Алюминий — это процесс рафинирования

Здесь, на аффинажном заводе, вы проводите процесс Байера и превращаете боксит в глинозем, который является оксидом алюминия. Измельченная руда смешивается с гидроксидом натрия (основанием) для удаления примесей, а затем измельчается дальше. Конечный продукт известен как очищенный глинозем.

• Процесс плавки Холла-Эру

С помощью плавки можно преобразовать глинозем в металлический алюминий с помощью процесса Холла-Эру. Глинозем растворяется в расплавленном криолите, затем подвергается электролизу. Алюминий затвердевает, удаляя оксид с помощью электрического тока.

• Поверхностное легирование для специальных применений

Вы также можете повысить прочность алюминия, смешивая его с другими металлами во время плавки. Например, алюминий, обработанный медью, магнием и цинком, способен удовлетворить требования автомобильной промышленности, а также аэрокосмической промышленности.

• Производство и изготовление Landings

Затем вы формируете алюминий посредством прокатки, литья или экструзия. Это необходимо для облегчения склеивания материала для различных целей, гарантируя, что он соответствует производственным требованиям.

Это особенно полезно для понимания того, как вы можете управлять этим более чем адекватно, исходя из его характеристик в свете того, какой тип работ вы выполняете.

Бизнес-преимущества алюминия

Ниже приведен список преимуществ производства алюминия для вашего бизнеса:

• Легкий, но прочный: Из-за своей низкой плотности алюминий используется там, где требуется соотношение прочности к весу и формуемость, например, в автомобильной и аэрокосмической промышленности и т. д. Несмотря на то, что он легкий, он прочный (высокопрочная сталь), поэтому изделия, купленные с использованием этого материала, прочны, поскольку они сделаны на века.
• Коррозионная стойкость: Алюминий не подвержен коррозии, поскольку он образует на своей поверхности пленку оксида. Этот материал лучше всего подходит для использования в местах, где он подвергается воздействию влаги или любого другого едкого элемента, поскольку этот материал очень устойчив к ржавчине и коррозии, что продлевает срок службы этого продукта.
• Высокая проводимость: Алюминий демонстрирует хорошую электро- и теплопроводность. Это было частью его привлекательности в электрических и тепловых применениях, где требуется максимально эффективная передача энергии, например, линии электропередач, теплообменники и т. д.
• Подлежит вторичной переработке: Алюминий может быть переработан и использован повторно, без какого-либо влияния на его свойства. Переработка алюминия является относительно эффективным предприятием, поскольку требует только 5% энергии, необходимой для производства первичного материала, тем самым способствуя устойчивости.
• Экономическая эффективность: Для начала, алюминий может быть немного дороже нержавеющей стали, но поскольку он служит дольше, требует минимальной обработки и является перерабатываемым материалом, поэтому считается дешевым металлическим материалом, когда дело касается затрат. Невозможность сократить расходы на ремонт и замену, которые могут быть эффективно снижены алюминием, является плюсом к прибыльности бизнеса.

Все эти факторы в совокупности сделали этот вариант стратегическим для производителей, нацеленных на повышение эффективности и сокращение расходов.

Проблемы использования алюминия

Алюминий является лучшим материалом по многим причинам, но у него есть свои недостатки, которые производители должны придумать, как преодолеть. Основной проблемой здесь являются особые потребности в обработке. Для обработки алюминия требуются специальные инструменты и оборудование, поэтому он также будет создавать некоторые проблемы в производстве и стоимости. Убедитесь, что на вашем производственном предприятии есть необходимое оборудование, которое позволит вам обрабатывать алюминий, а также проверьте, знакома ли вся команда с этим видом работы.

Во-вторых, алюминиевые конструкции изначально могут быть дороже, чем стальные или другие материалы. Стоимость алюминия может быть выше по сравнению с другими материалами в течение первого периода, но это смягчается, помимо прочего, тем фактом, что металл сверхпрочный и редко требует ремонта или переустановки. Решение этой проблемы заключается в том, чтобы вы использовали эффективно оснащенные инструменты и технологии, предназначенные для обработки алюминия. Кроме того, получение алюминия по таким конкурентоспособным ценам посредством управления цепочкой поставок имеет решающее значение, поскольку это также делает операции более устойчивыми в долгосрочной перспективе.

Заключение

Алюминий является одним из наиболее распространенных металлов в производственных процессах из-за качеств, которые он обладает, что позволяет внедрять инновации и, таким образом, повышать производительность. Знание того, что это такое, его характеристик, его сплавов и того, как он производится, поможет вам принимать правильные решения для вашего бизнеса, чтобы стать успешным и получать прибыль. Хотя есть трудности в работе с алюминием, преимущества стратегически перевешивают любые из них и делают его разумной инвестицией, чтобы гарантировать вам долгосрочный успех в мире производства.