Aluminium is het op twee na belangrijkste element in de aardkorst. Door zijn lage dichtheid en andere eigenschappen is het geschikt voor bijna elke industrie. Veel mensen kennen echter niet de exacte dichtheid van aluminium en zijn legeringen. Deze eigenschap maakt aluminium populair.
Wat is de dichtheid van aluminium? Hoe vergroot deze eigenschap het belang ervan? Als je dat niet weet, geen zorgen! Deze gids is gewijd aan de dichtheid van aluminium metaal. Je zult alle basisbegrippen begrijpen. Dus laten we beginnen!
Overzicht van dichtheid
Voordat ik in detail ga, laten we eerst de betekenis van dichtheid begrijpen. Het is een technische term die de massa van een object in een volume-eenheid aangeeft. In eenvoudige woorden is het de ruimte die een object inneemt in een volume-eenheid. Laten we dit begrijpen aan de hand van een eenvoudig voorbeeld.
Stel je hebt een stuk ijzer en een bord. Je plaatst dat stuk ijzer op de plaat. De ruimte die het stuk ijzer inneemt is zijn dichtheid. Als het meer ruimte inneemt, zal het een grotere dichtheid hebben, en omgekeerd. Het gewicht en de dikte zijn recht evenredig met elkaar.
Als ijzer meer ruimte inneemt, betekent dit ook dat het zwaarder is. Er worden verschillende soorten eenheden gebruikt om de dichtheid aan te geven. Deze omvatten kg/m3 (SI-eenheid) en g/cm3 (FPS-eenheid). Meestal wordt de dichtheid weergegeven door de Griekse letter rho (ρ). Nu je de dichtheid begrijpt, gaan we het hebben over de dichtheid van aluminium.
Wat is de dichtheid van aluminium en aluminiumlegeringen?
Zuiver aluminium heeft een dichtheid van 2700 kg/m3 (SI-eenheid) of 2,70 g/cm3. Deze afmetingen kunnen variëren in aluminiumlegeringen. Onthoud dat dit dichtheidsbereik als klein wordt beschouwd. Door deze kleinere dichtheid is aluminium lichter dan andere elementen.
Verschillende factoren kunnen de dichtheid van aluminium beïnvloeden. Als aluminium bijvoorbeeld kleine onzuiverheden heeft, zal de dichtheid niet hetzelfde zijn als hierboven vermeld. De dichtheid die ik hierboven heb genoemd, heeft betrekking op de zuiverste vorm van aluminium.
Over het algemeen wordt aluminium gebruikt in een legering met verschillende andere elementen. Het legeringselement maakt aluminium robuuster en geeft het eigenschappen. Houd er rekening mee dat deze legeringselementen verschillende dichtheden hebben. Daarom zal de aluminiumlegering verschillende dichtheden hebben, afhankelijk van de legering.
Dichtheid van aluminiumlegeringen
Zoals ik al zei, zijn er verschillende aluminiumlegeringen. Aluminium wordt meestal gebruikt in de vorm van een legering. Het legeringselement geeft het verschillende eigenschappen die nodig zijn voor andere projecten. De standaard legeringselementen zijn koper, zink, magnesium, mangaan en silicium.
Deze legeringselementen hebben verschillende dichtheden. Wanneer deze elementen worden gelegeerd met aluminium, veranderen ze de dichtheid van aluminium. Laten we eens kijken naar de verschillende aluminiumlegeringen en hun dichtheden:
| Aluminiumlegering | Legeringselementen | Dichtheid (g/cm³) |
| Aluminium 1100 | koper, ijzer, magnesium, mangaan, silicium | 2.71 |
| Aluminium 2024 | Koper, mangaan, magnesium | 2.78 |
| Aluminium 3003 | Mangaan | 2.73 |
| Aluminium 5052 | Magnesium, chroom | 2.68 |
| Aluminium 6061 | Magnesium, silicium, ijzer, koper, chroom, zink, titanium | 2.70 |
| Aluminium 6063 | Magnesium, silicium | 2.69 |
| Aluminium 7075 | Zink, magnesium, koper | 2.81 |
| Aluminium 5083 | Magnesium, mangaan, chroom | 2.66 |
| Aluminium 2011 | Koper, bismut, lood | 2.83 |
| 6060 | Magnesium, silicium | 2.70 |
Zoals hierboven vermeld, heeft zuiver aluminium een dichtheid van 2,70 g/cm3. Verschillende soorten aluminium hebben echter iets hogere of lagere dichtheden in de tabel. Weet je waarom? Ik wed dat je het nu weet! Dit komt door de aanwezigheid van legeringselementen.
Dichtheidstabel voor aluminiumlegeringen
In het gedeelte hierboven heb ik aluminiumlegeringen genoemd met hun respectievelijke dichtheden. Er zijn echter talloze soorten aluminium in de wereld. Het is voor mij niet haalbaar om de dichtheid van elke soort in één alinea op te schrijven. Daarom is hier een visuele grafiek met de dichtheid van aluminiumlegeringen.
Hoe bereken je de dichtheid van aluminium?
De dichtheid van aluminium berekenen is heel eenvoudig. Je hebt niet eens een rekenmachine nodig. Je hoeft alleen maar de formule te kennen die wordt gebruikt om de dichtheid te berekenen. Eerst noteer je de massa in grammen en het aluminiumvolume.
Als deze twee parameters aanwezig zijn, hoef je alleen nog maar de massa door het volume te delen. Dit geeft je de dichtheid van aluminium. Als je met cm3 werkt, krijg je de dichtheid in g/cm3. Als je met m3 werkt, is de dichtheid kg/m3. Hier is de formule die je moet gebruiken:
Dichtheid = Volume / Massa
Door de waarden in deze formule op te nemen, kun je de exacte dichtheid van aluminium vinden. Raak niet in de war bij het berekenen van de dichtheden van aluminiumlegeringen. Je kunt dezelfde formule ook gebruiken om hun dichtheden te berekenen.
Hoe varieert de dichtheid per soort aluminium?
Laat me je even in verwarring brengen. De 1xxx serie legeringen hebben een dichtheid die erg dicht bij die van puur aluminium ligt. Sommige andere legeringen hebben een zeer hoge dichtheid. Voorbeelden hiervan zijn legeringen uit de 7xxx of 8xxx series. Bovendien hebben sommige series aluminiumlegeringen, zoals 4xxx, een lage dichtheid. Waarom is dit zo?
De vraag rijst: Waarom is dit verschil zo groot, aangezien aluminium in alle legeringen aanwezig is? Dit verschil komt door de aanwezigheid van legeringselementen met verschillende individuele dichtheden. In legeringen met een hoge dichtheid zijn de legeringselementen zwaar en dicht, waardoor ze dichtheid toevoegen aan de totale legering.
Op dezelfde manier zijn de legeringselementen in de series van legeringen met een lage dichtheid licht van gewicht. Onthoud dat deze variatie in dichtheid in alle aluminiumlegeringen voorkomt. Geen enkele aluminiumlegering heeft dezelfde dichtheid 100% als zuiver aluminium.
Hoe is de dichtheid van aluminium in vergelijking met andere metalen?
Aluminium is licht van gewicht en dat is zijn belangrijkste eigenschap. Hierdoor wordt het veel gebruikt in de luchtvaart- en auto-industrie. Lichtgewicht betekent ook dat de dichtheid (2,70 g/cm3) is aan de lage kant.
De dichtheid van aluminium metaal is minimaal in vergelijking met sommige metalen. Hier zijn enkele metalen en hun dichtheden:
- IJzer: 7,87 g/cm³
- Koper8,96 g/cm³
- Zink: 7,14 g/cm³
- Lood: 11,34 g/cm³
- Titanium: 4,50 g/cm³
- Magnesium: 1,74 g/cm³
- Goud: 19,32 g/cm³
- Zilver: 10,49 g/cm³
Als je naar deze metalen kijkt, weet je hoe licht aluminium is. Zoals je weet, is roestvrij staal een van de prominente elementen in metaalbewerking. De dichtheid van aluminium is 1/3 van die van roestvrij staal. De lage dichtheid van aluminium betekent echter niet dat het minder sterk is.
Aluminium is een stevig metaal. Het is licht en sterk, waardoor het een uitstekende verhouding tussen gewicht en sterkte heeft. Door deze eigenschappen is aluminium het meest gevraagde element voor metaalbewerking.
Voordelen en eigenschappen van aluminium en aluminiumlegering
Het is geen vergissing dat aluminium een van de meest gebruikte metalen is. De belangrijkste reden is de lage dichtheid, waardoor het zeer licht is. Daarom wordt het gebruikt in industrieën zoals de lucht- en ruimtevaart en de auto-industrie.
De onderdelen en componenten van aluminium zijn licht van gewicht. Voertuigen die met dergelijke onderdelen zijn gemaakt, verbruiken dus minder brandstof. Dergelijke lichtgewicht onderdelen worden ook gebruikt bij het maken van de vleugels van vliegtuigen. Laten we naar beneden gaan en de eigenschappen van aluminium.
1- Weerstand tegen corrosie
Aluminium maakt oxide wanneer het in contact komt met zuurstof. Onderdelen van aluminium worden dus roestvrij. Wanneer een aluminium onderdeel buiten wordt gebruikt, reageert het met zuurstof en vormt het oxide. Dit oxide werkt als een beschermende laag. Dit beschermt aluminium onderdelen tegen corrosie en andere milieu-invloeden.
Dit is de belangrijkste reden voor het uitgebreide gebruik ervan in metaalwerk. De deuren, ramen en onderdelen die buiten worden gebruikt, zijn gemaakt van aluminium en zijn duurzaam. Ze vereisen geen onderhoud, behalve af en toe een veegbeurt. Zelfs bij hard regenweer blijven deze onderdelen in goede staat.
2- Recyclebaar
Wat aluminium een populaire keuze maakt, is de recyclebaarheid. Het heeft het hoogste recyclingpercentage van alle metalen. Dit betekent dat aluminium herhaaldelijk kan worden hergebruikt en hergebruikt. Het recyclen van aluminium kan tot 95% energie besparen. Deze recyclebaarheid geeft aan dat aluminium milieuvriendelijk is.
3- Duurzaamheid en sterkte
Aluminium is een essentieel metaal vanwege zijn duurzaamheid. De elementen die worden gebruikt bij het maken van aluminium zorgen ervoor dat het lang meegaat en de beschermende oxidelaag maakt het roestvrij. Veel mensen beschouwen aluminium als een zwak metaal vanwege de lage dichtheid. Ze hebben het mis.
Niet alleen aluminium, maar ook alle legeringen ervan zijn stevig. Ze hebben een veelbelovende verhouding tussen gewicht en sterkte. Dit maakt aluminium een uitstekende keuze voor structurele doeleinden. Een van de sterke aluminiumlegeringen is 7050 (met een dichtheid van 2,83 g/cm3). Het is robuuster dan standaard staal, maar slechts een derde van zijn gewicht.
4- Elektrische en thermische geleidbaarheid
Aluminium wordt gebruikt voor het maken van draden en elektriciteitsleidingen. Het hoge geleidingsvermogen maakt het een ideale keuze voor dergelijke doeleinden. Vanwege het uitstekende warmtegeleidingsvermogen wordt aluminium ook gebruikt in warmtewisselaars. Houd er rekening mee dat het warmtegeleidingsvermogen hoger is dan dat van koper. Het elektrisch geleidingsvermogen is echter lager dan dat van koper.
5- Kosteneffectief
Aluminium is niet erg duur. Het ontginnings- en raffinageproces is relatief eenvoudiger en minder duur. Dit is wat veel fabrikanten willen. Elke fabrikant wil een goedkoper product maken. Het gebruik van aluminium is perfect voor hen. Het maakt het eindproduct ook minder duur voor de consument.
Conclusie
Het is een onmiskenbaar feit dat aluminium ons leven mogelijk maakt. Veel producten om ons heen zijn afhankelijk van dit metaal. De pure vorm van aluminium komt echter minder vaak voor dan de legeringen. De grote bruikbaarheid van aluminium is te danken aan de lagere dichtheid.
Deze gids behandelt alle details over aluminiumlegeringen en hun dichtheden. Samengevat is aluminium een zeer licht metaal en het hart van metaalbewerking. Bij HXSCO werken we als een aluminium leverancier. Als je aluminium nodig hebt, neem dan gerust contact met ons op.