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Aluminium - das Leichtmetall - allgemeine Infos Aluminium ist das dritthäufigste Element und das Metall, welches in der Erdkruste am häufigsten vorkommt. Das reine Leichtmetall Aluminium hat ein stumpfes, silbergraues Aussehen. Die undurchdringliche Oxidschicht macht reines Aluminium sehr korrosionsbeständig. Aluminium ist ein relativ weiches, zähes Metall. Es ist dehnbar und kann durch Auswalzen zu dünner Folie verarbeitet werden. Es lässt sich auch bei niedrigen Temperaturen gut gießen, verformen, biegen, pressen, schmieden und spanabhebend bearbeiten.
Eigenschaften von Aluminium:
- Langlebigkeit
- Wartungsfreiheit
- Leicht, geringes Gewicht
- Sehr gute Recycling-Eigenschaften
- Hohe Festigkeit
- Gute Korrosions- und Witterungsbeständigkeit
- Vielseitige Formgestaltungsmöglichkeiten
- Sehr widerstandsfähiges Leichtmetall
- Unbegrenzte Haltbarkeit
In den letzten Jahren hat sich die konstruktive und gestalterische Vielfalt von Aluminium sehr durchgesetzt. Aluminiumprodukte finden sich rund ums Haus: Als Geländer, Wintergärten, Sonnenschutzeinrichtungen, Deckenverkleidungen, Duschkabinen wie auch als Folien in Verbindung mit Dämmstoffen zur Isolierung.
Dach- und Wandverkleidungen aus profilierten Blechen und Bändern sowie Verbundmaterialien bieten ausgezeichneten Wetterschutz.
Verwendung und Einsatzmöglichkeiten von Aluminium im Überblick:
- Aluminium in Transport und Verkehrswesen
- Bauwirtschaft
- Maschinenbau
- Verpackung
- Elektrotechnik
- Diverses
Aluminium im Transport und Verkehrswesen
Aluminium wird im Verkehrswesen am meisten eingesetzt, das Verkehrswesen ist der wichtigste Nachfrager nach Aluminium. In den letzten Jahren hat sich der Anteil an Aluminiumblechen in Automobilkarrosserien deutlich erhöht. Der Trend in der Automobilbranche geht klar in die Richtung eines verstärkten Einsatzes von Komponenten aus Aluminium. Für die Bereiche Fahrwerk, Motor und Getriebe werden vorwiegend Aluminiumguss-Legierungen eingesetzt. Im Waggon-, Karosserie- und Flugzeugbau finden aber auch Walz- und Strangpress-Produkte Verwendung.
Die Vorteile des Aluminiums im Transport und Verkehrswesen sind die deutlich höhere Nutzlast, niedrigere Betriebskosten, eine längere Nutzungsdauer und geringere Wartungskosten. Eingesetzt wird das Aluminium für Luft- und Raumfahrt, Schiffe, Bahnen, Busse und vieles mehr. Insbesondere im Flugzeugbau und in der Weltraumtechnik ist Aluminium der Werkstoff der Wahl.
Aluminium in der Bauwirtschaft - als Baustoff und Konstruktionswerkstoff
Nach dem Verkehrs- und Transportwesen ist die Bauwirtschaft der zweitgrößte Nachfrager nach Aluminium. Beliebt durch seine vielfältigen Verarbeitungsmöglichkeiten wird Aluminium für Fenster, Türen, Fassaden, Dächer und Wände bis hin zu Innen- und Wohnraumgestaltungen eingesetzt. Die Verarbeitung des Aluminiums zu Profilen und Stangen ermöglicht die Herstellung von Aluminiumfenstern und Aluminiumtüren bis hin zu komplexen Glas-Metall-Konstruktionen. Zu den weiteren Aluminiumprodukten in der Bauwirtschaft zählen Rollläden, Tore, Jalousien, Fassadenkonstruktionen aus Aluminium, sowie Mischkonstruktionen aus Stahl und Aluminium.
Eigenschaften des Aluminiums:
Aluminium ( Alu) ist ein sehr widerstandsfähiges Leichtmetall und besonders witterungsbeständig. Vor allem das geringe Gewicht bei gleichzeitig hoher Festigkeit und Spannbarkeit ist ein wesentlicher Vorteil. Hohe Materialfestigkeit schafft die Voraussetzung für filigrane und standsichere Tragkonstruktionen. Das geringe Gewicht ermöglicht leichtere Unterkonstruktionen und hohe Vorfertigungsgrade von Bauteilen in der Werkstatt.
Aluminiumfenster
Das Aluminiumfenster gewinnt zunehmen an großer Beliebtheit. Mittlerweile wird mehr als ein Viertel des deutschen Aluminiumverbrauches im Bausektor für Fensterrahmen verwendet. Aluminiumfenster weisen eine deutliche Verbesserung ihrer wärmedämmenden Eigenschaften auf.
Aluminium im Maschinenbau
Aufgrund der hervorragenden Eigenschaften von Aluminium werden Maschinen und Maschinenkomponente bevorzugt aus Aluminiumplatten, Guss- oder Schmiedeteile hergestellt. Sie stellt eine der wichtigsten Industriezweige dar. Alu hat ausgezeichnete Eigenschaften wie leichtes Gewicht, hohe Festigkeit, gute Korrosionsbeständigkeit und eine sehr gute Verarbeitbarkeit.
Der Maschinen- und Anlagenbau ist nach dem Verkehrs- und Bausektor der drittgrößte Markt für Aluminiumprodukte und somit ein unverzichtbarer Konstruktionswerkstoff. Der Maschinen- und Anlagenbau ist der drittgrößte Abnehmer für Walzprodukte, Schmiede- und Gussteile sowie Press- und Ziehfabrikate aus Aluminium.
Materialeigenschaften:
Geringes Gewicht, Festigkeit, Beständigkeit, leichte und steife Konstruktionen, bis zu 50 % verringertes Gewicht im Vergleich zu Bauteilen aus Stahl, in vielen Fällen auch Verzicht auf Beschichtungen und dadurch zusätzliche ermöglichte Einsparung gegenüber herkömmlichen Stahlkonstruktionen.
Durch vielfältige Verarbeitungsmöglichkeiten mit Guss-, Schmiede- und Strangpressteilen lassen sich die unterschiedlichsten Lösungen für Maschinen und Bauteile maßschneidern. Druckguss ist das am häufigsten angewendete Gießverfahren aus dem man Getriebegehäuse herstellt.
Das Feingießen eignet sich besonders für hochfeste Bauteile wie Motorengehäuse, Verdichter- oder Pumpenlaufräder.
Im Maschinenbau spielen vor allem die eingesetzten Strangpressprofile eine wichtige Rolle.
Diverse Anwendungen
Im Haushalt trifft man Aluminium in Form von Getränkedosen und Aluminiumfolie an, aber auch in Form von Kochtöpfen und Campinggeschirr. Weiters in Form von Kesseln, Wand- und Hängelampen in immer neuen verspielten Formen, Bilderrahmen, Schreibutensilien, Mülleimern usw.
Immer öfter wird Aluminium auch verwendet für Möbel oder Teile der Inneneinrichtung: für aluminiumfarbene Schrankfronten, Bettgestelle, Tische und Stühle, Regalsysteme. Seine kühle Eleganz entfaltet seinen besonderen Reiz in Kombination mit kontrastierenden Werkstoffen wie Holz und Glas.
Verpackungsmaterial
Aluminium ist aufgrund seiner Vorzüge wie chemische Beständigkeit, gesundheitliche Unbedenklichkeit, Aromaneutralität und vieles mehr als Verpackungswerkstoff nicht mehr ersetzbar. Als Verpackung zählen z.B. Alufolie, Getränkekartons, und Getränkedosen, Verbundpackungen für Kaffee, Spraydosen, Menüschalen und vieles mehr.
Elektrotechnik
Der Werkstoff Aluminium ist in fast allen Bereichen der Elektrotechnik zu finden. Aluminium besitzt eine ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit, eine sehr gute Wärmeleitfähigkeit, ein geringes Gewicht und die Fertigungsverfahren sind sehr kostengünstig.
Der Einsatz von Aluminium in der Elektrotechnik lässt sich in 3 Bereiche gruppieren:
- Alu direkt als Leiterwerkstoff
- Alu als konstruktives Element
- Alu als Wärmeleiter
Aluminium als Leiter:
- Einsatz als Stromleitung
- Stromschienen
Eine Stromleitung aus Aluminium hat den Vorteil, dass neben der elektrisch guten Leitfähigkeit und der Witterungsbeständigkeit des Leichtmetalls aufgrund des leichten Gewichts der Stromleitung, die Leitungsmasten wesentlich weiter voneinander entfernt stehen können. Vor allem in unwegsamen Gegenden und Gebirgen eignen sich daher besonders Stromleitungen aus Aluminium. Aluminium wird vor allem in Überlandleitungen als Leitungsmaterial verwendet.
Ein weiteres wichtiges Einsatzgebiet von Aluminium in der Elektrotechnik als Leitwerkstoff sind Stromschienen im Nahverkehr.
Im Inneren von Transformatoren und Elektromagneten
Wicklungen aus Aluminium erzeugen mit den verschiedensten Querschnittsformen eine Induktivität, die zum Bau von Transformatoren und Elektromagneten notwendig sind.
Elektromotoren aus Aluminium
Ein Marksegment, welches erhebliche Mengen an Aluminium verbraucht, ist der Bau von Gehäusen und Rotoren für Elektromotoren in jeder Größe. Dabei sind zwei unterschiedliche konstruktive Verfahren möglich: Die verschiedenen Gießverfahren (Sand-, Kokillen- und Druckguss) sowie das Strangpressen. Das Gussverfahren eignet sich besonders für komplexe Geometrien und hohe Stückzahlen. Bei Baureihen kleinerer Motoren kommt die Strangpresstechnik zum Einsatz.
Durch die sehr gute Wärmeleitfähigkeit von Aluminium kann bei den meisten Motoren mit Aluminiumgehäuse auf eine weitere Kühlung verzichtet werden. Aufgrund seiner sehr guten Wärmeleitfähigkeit sorgen Kühlkörper aus dem Aluminium für eine Abführung der anfallenden Wärme.
Computertechnik:
In der Computertechnik wird Aluminium auch als Trägermaterial beim Bau von Festplatten benötigt. Aluminium lässt sich exakt bearbeiten und ist zudem leicht und antimagnetisch. Beim Gehäuse der Festplatte wird Aluminiumguss verwendet, der mechanisch stabil und leicht ist.
Ein weiteres umfangreiches Einsatzgebiet für Aluminium in dieser Branche sind die runden Spiegel von Satellitenempfänger, wobei neben dem geringen Gewicht auch die große Witterungsbeständigkeit eine wichtige Rolle spielt.
Freizeit:
Wohnwagen, Fußballtore, Skiliftbestandteile, Gartenstühle etc. Aluminium eignet sich hervorragend für Gegenstände wie Gartenstühle, Gartentische, die leicht zu bewegen sind.
Weitere Produkte aus Aluminium: Trinkflaschen, Kochgeschirre, Bikes aus Aluminium, schnelle Motorräder etc.
Die Aluminiumverarbeitung geschieht oft mit Hilfe von Gussverfahren (Aluminiumgießerei).
Formen:
- Sandguss
- Strangguss
- Druckguss
- Feinguss
- Kokillenguss
- Bandguss
- Sprühkompaktieren
Sandguss, Druckguss und Feinguss dienen der Herstellung fast fertiger Bauteile, der Strangguss z.B. liefert Rohmaterial für die Weiterverarbeitung zu Halbzeuge wie Blechen und Strangpressprofilen.
Aluminium kann im schmelzflüssigen Zustand mit Kupfer, Magnesium, Mangan, Silizium, Eisen, Titan, Beryllium, Chrom, Zink, Zirkon und Molybdän legiert werden, um bestimmte Eigenschaften zu fördern oder andere, ungewünschte Eigenschaften zu unterdrücken.
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