ALUMÍNIUM SZERKEZETEK TERVEZÉSE 2. AZ ALUMÍNIUM SZERKEZETGYÁRTÁS KÜLÖNLEGES VONATKOZÁSAI SZAKMÉRNÖKI KURZUS
AZ ALUMÍNIUM TULAJDONSÁGAI Előnyök Kis térfogatsúly Alakíthatóság Korrózió állóság Viszonylag magas szilárdság Hátrányok Magas ár Kis rugalmassági modulus Kontakt korrózió Hegesztés hatására kilágyulás
ALUMÍNIUM RUDAK SAJTOLÁSA
Az alumínium kristály szerkezete
ALUMÍNIUM SAJTOLÓ PRÉS ELRENDEZÉSE
SAJTOLHATÓSÁG
SAJTOLT SZELVÉNYEK I
SAJTOLT SZELVÉNYEK IV
SAJTOLT SZELVÉNYEK II
SAJTOLT SZELVÉNYEK III
SAJTOLT SZELVÉNYEKBŐL ÖSSZETETT SZERKEZETEK
BORDÁS FÜGGÖNYFAL
KOCSISZEKRÉNY SAJTOLT PROFILOKBÓL
HELIKOPTER PÉATFORM PROFILBÓL
KORRÓZIÓS TULAJDONSÁGOK Az alumínium anyag (és ötvözetei) felületén oxidréteg képződik. Ez a réteg kemény és összefüggő felületet képez. Ez a réteg megvédi az anyagot a további oxidációtól. Az ötvöző anyagtól függően az anyag korrózióval szembeni ellenállása csökkenhet. Kifejezetten kedvezőtlen a réz (Cu) tartalom, illetve a vas (Fe) szennyezés. Jelentős mértékben függ az esetleges korróziós károsodás a környezeti hatásoktól, a levegő nedvességtartalmától, a szennyeződésektől stb. Az alumínium szerkezeti elemmel érintkezésbe kerülő egyéb anyagok (kapcsolódó fémek, építő anyagok, vegyszerek) hatása is eltérő lehet. Megállapíthatjuk, hogy bár az alumínium szerkezetek korrózió ellenállása lényegesen kedvezőbb az acélénál, de minden körülmény között ellenálló alumínium szerkezetről nem beszélhetünk.
Használhatósági besorolás KORRÓZIÓS BESOROLÁS Anyag vastagság Vidéki Tiszta A szükséges korrózió védelem Környezeti hatás Mérsékelten szennyezett Városi / ipari Erősen szennyezett Vízbe merülő A Bármelyik 0 0 (Pr) 0 B 3 mm alatt 3 mm felett 0 0 (Pr) Pr 0 0 0 (Pr) C Bármelyik 0 0* (Pr)* (Pr)* 0 védelem nem szükséges Pr védelem szükséges (Pr) a szükséges védelem a körülmények (pl. szennyezés) vizsgálatától függ * cinkes ötvözet esetén (7xxx sorozat) a varrat környezetét kell védeni
ÖTVÖZETEK KORRÓZIÓS BESOROLÁSA Szabványos jel Kémiai összetétel Felhasználási terület Korróziós ellenállás EN AW-3004 AlMn2Mg1 Lemez, szalag A EN AW-3103 AlMn1 Lemez, szalag, profil A EN AW-5083 AlMg4,5Mn0,7 Lemez, szalag, A EN AW-5754 AlMg3 profil* A EN AW-6060 AlMgSi Profil B EN AW-6061 AlMg1SiCu Lemez, szalag, profil B EN AW-6063 AlMg0.7Si Profil B EN AW-7020 AlZn4,5Mg1 Lemez, szalag, profil C
AZ ALUMÍNIUM FELÜLETKEZELÉSE Az alumínium (ötvözet) felületkezelésére a legtöbb esetben nem elsősorban a szerkezet károsodást is okozó korrózió megakadályozása céljából kerül sor, hanem elsősorban a megfelelő minőségű megjelenés biztosítása érdekében. Ilyen esetekben a festés, illetve az eloxálás alkalmazható.
CORROSION OF ALUMINIUM PLATE
CORROSION IN ALUMINIUM PLATE
ALUMÍNIUM ELEMEK FELÜLETKEZELÉSE Kedvező Környezeti feltételek és ötvözetválasztás esetén az alumínium szerkezet felületkezelésére nincsen szükség. Városi-, ipari környezetben (közepesen szennyezett levegő) a jó megjelenés érdekében a látható alumínium felületeket kezelni kell. Az alumínium speciális felületkezelési módja az eloxálás (direkt színezés). Az alumínium festése különleges felület előkészítést (tapadás javítást) igényel. Beégetett lakkozás.
DIREKTSZÍNEZETT ALUMÍNIUM HOMLOKZAT
VÉKONYFALÚ ALUMÍNIUM SZERKEZETEK Az alumínium korrózió állósága jó ezért az acélnál vékonyabb falú elemek alkalmazhatók. Az alumínium rugalmassági modulusa 1/3-a az acélénak ezért a vékony lemezek horpadási veszélye nagyobb. A vékony alumínium lemezeket merevítések, élekkel tagolt felületekkel kell kialakítani. Így azonos anyagmennyiségből sokkal merevebb szerkezetek alakíthatók ki.
MEREVÍTETT HULLÁMLEMEZ
MEREVÍTETT LEMEZSZERKEZETEK
KAISER KUPOLA HAWAI 1951
VÉKONY LEMEZ SZERKEZETEK I
IGEN VÉKONYFALÚ HÉJSZERKEZETEK ÍVES TETŐELEMEK
IPARI CSARNOK ALUMÍNIUM TETŐVEL
VÉKONY LEMEZ SZERKEZETEK II
SPORTCSARNOK AJKA
ALUMÍNIUM ANYAGOK HEGGESZTÉSE Az alumínium elem felületén oxidréteg van, ezért különleges módon (nagy hőmérsékleten) lehet csak hegeszteni. A hegesztés mindig védőgáz alatt történik, hogy az olvadék intenzív oxidációját (égését) megakadályozzuk. Az AWI hegesztés wolfram elektródával egyenárammal történik. Az AFI hegesztés alumínium anyagú fogyó elektródával, ma váltóárammal történik. A hegesztés hő-bevitele hatására a hideg alakítással, vagy hőkezeléssel szilárdságnövelt anyag kilágyul, szilárdsága lecsökken. A hegesztés által érintett, így csökkent szilárdságú területet nevezzük hő-befolyásolt zónának. Különleges ötvözet típus az önszilárduló ötvözet.
Az alumínium ötvözetek hegeszthetősége A különböző ötvöző fémek eltérően befolyásolják a hegeszthetőséget. Amennyiben a fő ötvöző: Mg az anyag jól hegeszthető, MgSi, ZnSi a hegeszthetőség közepesen nehéz, Mn nehezen hegeszthető az anyag.
HŐBEFOLYÁSOLT ÖVEZET A VARRAT KÖRNYEZETÉBEN
FESZÜLTSÉGEK A HÖBEFOLYÁSOLT ÖVEZETBEN
EN AW- HENGERELT TERMÉKEK HÖBEFOLYÁSOLT ZÓNÁJA Állapot mm N/mm 2 % - t max f o f u A ρ 0,HAZ ρ u,haz - 5083 O,F 110 270 12 1 1 10 H22 200 280 6 0,68 0,96 6060 T6 15 140 170 8 0,43 0,59 6061 T6 20 240 260 8 0,48 0,67 6063 T6 25 160 195 8 0,41 0,56 6082 T6 15 260 310 10 0,48 0,60 7020 T6 40 275 350 10 0,75 0,80
EN AW- Állapot mm N/mm 2 % - t max f o f u A 50 ρ 0,HAZ ρ u,haz - 3004 H 26 3 190 240 3 0,39 0,65 5005 O 35 100 15 1 1 12 H 22 80 125 4 0,55 0,80 5754 O 80 190 12 1 1 25 H 24 160 240 6 0,63 0,79 5083 O 115 275 14 1 1 40 H 22 215 305 5 0,72 0,90 6061 T4 110 205 12 0,86 0,73 12,5 T6 240 290 6 0,48 0,60 6082 T4 110 205 10 0,91 0,78 12,5 T6 255 300 9 0,49 0,72 7020 T6 12,5 280 350 7 0,73 0,80