In verschillende industrieën gebruiken mensen metalen voor verschillende toepassingen. Twee van deze metalen zijn aluminium en staal. Metalen kunnen worden onderverdeeld in twee groepen. Dit zijn ferro- en non-ferrometalen. Aluminium en staal zijn twee metalen die we voor veel verschillende dingen kunnen gebruiken.
In de verwerkende industrie spelen aluminium en staal een cruciale rol. Ze worden gebruikt om complexe metalen onderdelen te maken. Ze bieden uitzonderlijke voordelen in industriële toepassingen in de auto- en luchtvaartindustrie.
Het is dus essentieel om te weten welk materiaal het beste bij je behoeften past. Het kiezen van het beste metaal hangt af van een paar dingen. Bijvoorbeeld hoe goed het roest bestrijdt, hoe gemakkelijk het te vormen is en hoe buigzaam het is. Bedenk ook hoe sterk het moet zijn. Denk ook aan het weer waar je bent en hoeveel het kost.
In dit artikel bespreken we de toepassingen van aluminium en staal. Bovendien zullen we de verschillen en kenmerken van aluminium en staal begrijpen.
Aluminium vs Staal - Belangrijke verschillen
Aluminium versus staal metalen verschillen van elkaar op basis van chemie. Aluminium is een zacht metaal met een zilvergrijze kleur. Het heeft een glanzend oppervlak. Het is lichter en kwetsbaarder dan staal, met een lage smelttemperatuur. Het heeft een lage dichtheid. Aluminium is niet magnetisch en corrodeert niet snel. Deze bijzondere eigenschap van aluminium zorgt ervoor dat het bestand is tegen ruwe omgevingen. Aluminium is dus het meest geschikt voor het maken van vliegtuigonderdelen. Aluminium is ook een goede geleider van warmte en elektriciteit.
Staal is een metaallegering. Koolstofijzer en legeringsmetalen komen samen om staal te vormen. Deze omvatten chroom, nikkel, molybdeen en silicium. Het heeft een hoog gewicht en een hoge dichtheid. Staal is minder geleidend dan aluminium. Bovendien ligt het smeltpunt hoger dan dat van aluminium. Ook kun je staal lassen. Dit maakt het ideaal voor constructies en structurele toepassingen.
Laten we de vergelijking tussen aluminium en staal eens bespreken.
Corrosiebestendigheid
Het vermogen van metalen om corrosie te weerstaan speelt een belangrijke rol bij de productie. Aluminiummetaal wordt verkregen uit aluminiumoxide (alumina oxide). Aluminium heeft een uitstekend vermogen om roest te erven. Op het oppervlak van aluminium vormt zich een laagje aluminiumoxide. Dit beperkt de blootstelling aan lucht en zuurstof en voorkomt verdere oxidatie. Daarom is aluminium op lange termijn bestand tegen roest en roest het niet na verloop van tijd.
Wanneer aluminium in contact komt met bepaald zout, begint het te roesten. Het kan snel roesten of breken in de buurt van zuren of basen. Maar we kunnen dit voorkomen door iets te doen dat anodiseren heet.
Anodiseren betekent een extra beschermlaag op het oppervlak van aluminium. Het draagt bij aan hogere kostenfactoren. Aluminium dat wordt gebruikt in scheepvaarttoepassingen heeft anodiseerlagen nodig. Veel gebruikte kwaliteiten voor aluminium in scheepvaarttoepassingen zijn 2024, 5052, 6061, 6063 en 7075.
Staal heeft een groot aantal verschillende soorten legeringen. Roestvrij staal is minder corrosiebestendig dan aluminium. Het wordt gemakkelijk aangetast in ruwe omgevingen. Maar roestvast staal is wel corrosiebestendig.
Chroom is cruciaal bij het beschermen van roestvast staal. Het kan staal beschermen in ruwe omgevingen zoals zure omstandigheden. Roestvast staal, zoals 304 en 306, gedijt goed in ruwe omgevingen. Het trotseert zelfs de zoute beet van de oceaan. Toch bestaat er in sommige gevallen een risico op corrosie. Het is dus het beste om het oppervlak te beschermen met verf of coatings. Coating van zinkmetaal kan staal beschermen tegen roest door het galvaniseren.
Buigzaamheid
Aluminium is het op één na meest flexibele en elastische metaal in de natuur. Het is sterk en flexibel en buigt in unieke vormen zonder barsten. De hoge vervormbaarheid maakt het geschikt voor metaalbewerkingstoepassingen. Metalen prototypes en complexe geometrieën zijn eenvoudig te maken met aluminium metaal.
Staal is ongeveer 3,5 keer harder en zwaarder dan aluminium. Het is dus moeilijk om staal onder hoge druk of hitte te buigen of te vervormen. Er bestaat lichter staal, zoals zacht staal, dat zachter is. Maar als we zacht staal met aluminium vergelijken, neemt aluminium de leiding vanwege zijn elastische sterkte.
Vergelijking van sterkte
De sterkte van metalen hangt af van de treksterkte, de verhouding sterkte/gewicht en de elasticiteitsmodulus. Staal wordt stijf onder hoge druk of hitte. Staal heeft een hogere sterkte dan aluminium. De sterkte van staal is te danken aan veel koolstof. Staal is er in drie vormen, bepaald door de verschillende hoeveelheden koolstof die het bevat:
- Koolstofarm
- Medium Koolstof
- Hoog koolstofgehalte
Aluminium heeft een hogere sterkte-gewichtsverhouding dan staal. De sterkte-gewicht verhouding van aluminium is 1/3 van die van staal. Dit betekent dat aluminium een vergelijkbare constructie als staal kan ondersteunen, maar minder zwaar is.
Aluminium is lichter dan staal. Dit geeft het meer voordelen in de constructie-, framing- en automobielsector. Het presteert ook goed bij koud weer. Het wordt sterker naarmate de temperatuur daalt.
Vergelijking van gewicht
Laten we aluminium en staal eens vergelijken op basis van hun gewicht. Omdat staal dichter is dan aluminium, heeft het een gewicht/dichtheid van 2,5 keer die van aluminium.
De dichtheid van staal is 490 lb/kubieke voet. De dichtheid van aluminium is 169 lb/kubieke voet. Staal is zwaarder en complexer dan aluminium vanwege het hoge koolstofgehalte.
Aluminium weegt de helft minder dan staal. Bij het bouwen van boten zijn aluminium schepen superlicht. Ze wegen slechts een derde van het gewicht van een stalen boot. Maar ze zijn allebei stijf genoeg om de golven aan te kunnen. T.
Kosten
Wanneer je kiest welk metaal je wilt gebruiken voor een project, is het belangrijk hoeveel het kost. Dit hangt af van hoe het eruit ziet, hoe het gemaakt is, hoe groot het is, hoeveel je er nodig hebt en hoeveel zorg het nodig heeft.
Aluminium is een licht metaal, dus is het goedkoper om het in bulk te kopen dan staal. Het kan duur zijn als je het niet in bulk koopt. Mild staal en koolstofstaal zijn betaalbaarder dan roestvrij staal. Roestvast staal is dus duurder als we het vergelijken met aluminium. Voor extrusietoepassingen op maat kun je het beste aluminium gebruiken.
Aluminium kost meer dan staal. De gemiddelde geschatte prijs van aluminium ligt tussen 2500 en 2700 USD per ton. De prijs voor staal varieert van 500 tot 1500 USD per ton. Deze prijzen kunnen fluctueren. Ze zijn afhankelijk van markttrends, vraag en aanbod en de beschikbaarheid van grondstoffen.
Industriële toepassingen
Staal en aluminium bieden een breed scala aan industriële toepassingen. Beide metalen bieden veelzijdige toepassingen, van auto's, lucht- en ruimtevaart en constructies tot consumentenelektronica. Laten we de diverse toepassingen van elk metaal in detail bespreken;
Bouw:
Ingenieurs kiezen voor staal in de bouw omdat staal een hoge treksterkte en druksterkte heeft. Ze geven dus de voorkeur aan staal voor de bouw van gebouwen, wegen, bruggen, balken en slijpmachines.
Aluminium en staal hebben ook enkele toepassingen in de bouw gemeen. Beide blinken uit in bekledingstoepassingen, zoals dakbedekking en gevelbekleding.
Automobiel:
De auto-industrie is zich gaan richten op aluminium vanwege de hoge sterkte-gewichtsverhouding. Staal is sterker. Aluminium is een betere keuze voor auto's omdat het ze lichter maakt. Hierdoor werken ze beter. Aluminium voertuigen kunnen tot 40% gewicht besparen in vergelijking met stalen voertuigen.
Ruimtevaart:
Vliegtuigen vliegen dankzij aluminium! Het is licht en robuust, dus ingenieurs gebruiken het om vleugels, motoronderdelen en andere essentiële onderdelen te bouwen. Maar niet alles in een vliegtuig is van aluminium. Landingsgestellen moeten supersterk zijn, dus gebruiken ze in plaats daarvan staal. Staal kan meer gewicht en hitte aan.
Chemische industrie en energiecentrales:
Staal is een belangrijk onderdeel van verschillende chemische industrieën en energiecentrales. Stalen vaten en zware turbines worden meestal van staal gemaakt vanwege de sterkte.
Energiesector:
De energiesector gebruikt staal voor zijn sterkte, corrosiebestendigheid en betrouwbaarheid. Staal wordt gebruikt in elektriciteitscentrales om structuren te ondersteunen. Aluminium wordt echter vooral gebruikt in hoogspanningsleidingen. Aluminium geleidt ook warmte in koelsystemen.
Elektrisch:
- De lichtheid en flexibiliteit van aluminium maken het gemakkelijker om draden van te maken dan koper. Je vindt het in laptops, smartphones en zelfs in je broodrooster!
- Staal wordt gebruikt voor motoren, generatoren en transformatoren. Dankzij het ijzergehalte kan het goed overweg met magneten, waardoor het zeer geschikt is voor het verwerken van elektriciteit.
Verpakking en consumptiegoederen:
Aluminium is de beste verpakking. Het is van nature niet giftig, waardoor het veilig is voor voedsel, medicijnen en drankjes. Het is overal om je heen - van blikjes frisdrank tot keukengerei tot die glimmende koelkastplanken!
Conclusie:
Staal en aluminium zijn een powerkoppel! Staal is de stoere jongen. Het houdt zich bezig met gebouwen, machines en auto's. Aluminium, de lichtgewicht kampioen, schittert in draden, blikjes en zelfs je auto. Ze hebben unieke sterke punten, waardoor ze waardevolle spelers in ons leven zijn.
Deze metalen hebben eigenschappen die de basis vormen van bijna elke productie-industrie. Van lucht- en ruimtevaart tot consumentengoederen, aluminium en staal bestrijken elk aspect.
De metaalkeuze hangt niet alleen af van de kosten. Houd ook rekening met ontwerpgeometrieën en processen. Welk materiaal is nu het beste? Beide zijn uniek in hun perspectieven en uiteenlopende toepassingen.