Alüminyum Basınçlı Döküm Alaşımları

Kullanım alanı gittikçe artmaktadır. Hâlen bütün basınçlı dökümlerin % 30 kadarı alüminyum alaşımları oluşturmaktadır. Alüminyum alaşımlarının tercih edilme sebepleri; ağırlıklarının az olması, akma sınırının istenenden çok iyi olması, termik ve elektrik iletkenliği ve yüzey parlaklığının iyi olması, fiyatının ekonomik olması, son işlem maliyetinin az olmasıdır.

kaynak: http://alform.com.tr/blog/aluminyum-basincli-dokum-alasimlari

Alüminyum Alaşımları

Alüminyum Alaşımları

Öncelikle alüminyum alaşımlarını ve özelliklerini tanıyalım.

Tanıtılması ve Özellikleri

Ana metali alüminyum olan alaŞımlara “alüminyum alaŞımları” denir. Bunlara hafif alaŞımlar da denir. Alüminyum alaŞımları bakır, çinko, silisyum, mağnezyum, manganez, demir, nikel, titan vb. elementleri ilave edilerek oluŞturulur. Özellikleri; hafif olmaları, ısı ve elektrik iletkenliklerinin olmaları, ısıl iŞlemlere elveriŞli olmaları ve bazı kimyasal etkilere karŞı dayanıklı olmalarıdır. Alüminyum alaŞımları döküme elveriŞlidir. Aynı zamanda, dövme, çekme ve haddeleme ile biçimlendirilen alüminyum alaŞımları da hazırlanmaktadır. Korozyona dayanıklı olduklarından ve zehirlenme tehlikesi yaratmadıklarından ilaç sanayinde ve gıda maddelerinde koruma maddesi olarak kullanılmaktadır.

Katkı Elementlerinin Alüminyuma Etkileri

• Çinko, dökülebilirliği artırır. Yüksek çinkolu alaŞımlar sıcak çatlama ve soğuma çekmesi gösterir. % 10’dan yüksek alaŞımlar zayıf gerilmeli korozyon direnci gösterir.
• Bakır, alüminyuma; sertlik, dayanım, dökülebilme özelliği ve iŞlenebilme kolaylıkları sağlar. Bakır % 33 oranında alüminyumla ötektik bileŞim verir.
• Silisyum, alüminyumun içinde çok az erir (%1-1.5). Silisyum % 12 oranında alüminyumla ötektik bileŞim yapar ve ergime sıcaklığı 577 oC’ye düŞer. Kristalleri inceltir iyi özellikler kazandırır. Mekanik özellikleri ve sıcak dayanımı yükselir, akıcılığı artar. Silisyum miktarı artınca iŞlenmeye karŞı sertlik meydana gelir.
• Manganez, alüminyum içinde çok az (% 0.3) erir. Ergime derecesini yükseltir, dökülebilirliği artırmak için demir ile birlikte kullanılır. AlaŞımların tokluk ve süneklik özelliklerini artırır.
• Mağnezyum % 33 oranında alüminyumla ötektik bileŞim verir. Özgül ağırlığı az olduğu için girdiği alaŞımın özgül ağırlığını düŞürür. % 6’dan fazla Mg içeren alaŞımlarda çökelme sertleŞmesi oluŞur.
• Demir, iğneli doku biçiminde kristalleŞir. Ġğneli doku kristallerin oluŞması tehlikeli olur. Mekanik dayanımları azaltır.
• Nikel, korozyon dayanımını iyileŞtirir, parçalara kalıcı parlaklık verir.
• Titanyum, bor ile birlikte alüminyum alaŞımlarında tane inceltici olarak kullanılır.
• 
  

Kanak: http://alform.com.tr/blog/aluminyum-alasimlari

Alüminyum Alaşımlarının Bölümlenmesi

Alüminyum Alaşımlarının Bölümlenmesi

Kullanım yerlerindeki gereksinimlere göre çok değişik alüminyum alaşımları hazırlanmaktadır. Döküm yoluyla hazırlanan alaşımlar bu gruba girer.

Isıl işlem uygulanamayan alüminyum alaşımları

Isıl iŞlem uygulanamayan alüminyum alaŞımları Şunlardır:

Alüminyum – çinko – bakır – silisyum alaŞımları

Dökümde küçük çatlaklar oluŞturur. % 10 oranına kadar katılır. İkili alüminyum çinko alaŞımları ucuzdur ancak sıcak gevreklik özelliğinden ötürü fazla kullanılmaz.

Alüminyum – bakır alaşımları

Hazırlanmaları ve dökümleri kolaydır. Yeterli bir ısı iletkenliği ve iyi ısı dayanımı vardır. İŞlenebilirlik özelliği iyi, akıŞkanlıkları silisyumlu alaŞımlardan daha azdır.

Alüminyum – bakır alaşımları

Alüminyum – silisyum alaşımları
Bu alaşımlar en önemli alüminyum alaşımlarıdır. Silisyumun özgül ağırlığı alüminyumunkinden düşük olduğu için alüminyum silisyum alaşımlarının özgül ağırlığı düşüktür. % 11,6 silisyumlu alaşım bir ötektik mikro yapı verir. Akıcılığı iyidir. Soğukta dayanımı iyi, sıcakta düşüktür.

Alüminyum – silisyum alaşımları

Silisyum, alüminyumun genleşme katsayısını düşürür, sertliğini artırır. Uçak ve otomobil endüstrisinde ve genleşme katsayısının düşük olmasından dolayı pistonların yapımında geniş ölçüde kullanılır.

Alüminyum–mağnezyum alaşımları

Mağnezyum % 3-12 oranında katılır. Isıl işlem uygulanmadan kullanılır. Korozyon dayanımları yüksek olduğundan gemilerde boru bağlantı parçaları olarak kullanılır. Çabuk oksitlendiği için döküm işlemi oldukça zordur.

Alüminyum–mağnezyum alaşımları

kaynak: http://alform.com.tr/blog/aluminyum-alasimlarinin-bolumlenmesi

Isıl işlem uygulanan alüminyum alaşımları

Isıl işlem uygulanan alüminyum alaşımları

• Isıl işlem uygulanan alüminyum alaşımları

Alüminyum döküm alaşımlarının dokusu kabadır ve homojen değildir. Homojenliği sağlamak ve dokuyu inceltmek için ısıl iŞlem uygulanır. Bu alaŞımlar temelde Al-Cu-Mg alaŞımlarıdır. Ancak bu alaŞımlar 150 ºC sıcaklığın üzerinde dayanımlarını yitirir. Bundan dolayı yeni alaŞım geliŞtirilerek % 4 bakır- % 1,5 mağnezyuma ilave olarak % 2 nikel kullanılmıŞtır. Bu alaŞımın özelliği, yüksek sıcaklıklarda dayanımının fazla olmasıdır. Sıcak iŞlenebildiğinden dövülmüŞ ve preslenmiŞ uçak pistonları için kullanılır. Çil dökümlerin yapıları çok incedir.

% 1 Cu, % 0,9 Ni, % 0,1 Mg, % 1 Fe, % 0,2 Ti, % 2,5 Si içeren alüminyum alaŞımları çözündürme ısıl iŞlemi gerektirmeden 155 – 170 ºC’ de yaŞlandırılabilmektedir.

% 10 Cu, % 0,15-0,35 Mg, % 0,7 F.

% 12 Si, % 1 Mg, % 1 Cu, % 2,5 Ni ısıl iŞlem uygulanabilen alaŞımlara örnek gösterilebilir.

• Modifikasyon

Alüminyum silisyum alaŞımlarında % 0,01 sodyum ilavesi ile modifikasyon bir baŞka ifadeyle inceltme iŞlemi yapılır. Aynı amaçla stronsiyum da kullanılmaktadır.

• Tane inceltme

Alüminyum titanyum bor ön alaŞımları (Al-Ti-B) sıvı alüminyuma ilave edilerek tane inceltme iŞlemi gerçekleŞtirilir. Mekanik özelliklerin geliŞmesini sağlar.

kaynak: http://alform.com.tr/blog/isil-islem-uygulanan-aluminyum-alasimlari

Alüminyum Alaşımlarının Döküm Özellikleri

Alüminyum Alaşımlarının Döküm Özellikleri

Akıcılık ve çekme önemli döküm özelliklerindendir.

Akıcılık

Sıvı metal kalıp boŞluğunu tam olarak doldurması akıcılık olarak adlandırılır. Akıcılığı aŞağıdaki faktörler etkiler:

 Metalin bileŞimi ve sıcaklığı

 Dökülen parçanın Şekli

 Kalıbın özellikleri

 Kalıp ile sıvı metalin temas durumu

 Döküm koŞulları

Çekme

Çekme, hacim küçülmesi demektir. Bu özellik alüminyumda fazladır. AlaŞım yapılarak çekme azaltılır ama yine de diğer metallere göre alüminyum alaŞımlarının çekmesi yüksektir. Çöküntü, çatlama ve çarpıklıklar döküm hatası olarak ortaya çıkar. Özgül ağırlığının düŞüklüğünden dolayı besleme zorluğu oluŞur. Yüksek sıcaklıklar daha fazla çekmeye neden olur.

Akıcılık özelliği spiral deneyi ile ölçülür. Saf alüminyumun akıcılığı azdır. AlaŞımlarda meydana gelen
alüminyum oksit, sıvı metalin yüzeyinde zar Şeklinde bir kabuk oluŞturur. Bu da sıvı metalin akıcılık özelliğini azaltır.

Ergitmenin Yönetimi

Alüminyum ve alaŞımlarının ergitilmesinde oksitlenme ve gaz emme tehlikesinden sakınılması gereklidir. Bunun için ergitmede aŞağıdaki hususlara dikkat etmek gereklidir:

• Kullanılan gereçler çok temiz olmalıdır.
• AŞırı ısıtmadan özellikle kaçınılmalıdır.
• Potaya önce büyük parçalar, ergitmeden sonra da küçük parçalar yüklenmelidir.
• Ocağı isli kırmızı ortamda çalıŞtırınız (yakıt fazla hava az).
• Koruyucu flaks kullanılmalıdır.
• Temizleme flaksı kullanılmalıdır.
• Gaz giderme iŞlemi yapılmalıdır.
• Sıvı hâldeki metal hemen dökülmelidir.
• Nemden kaçınılmalıdır.
• Sıvı metal fazla karıŞtırılmamalıdır.
• Metal sıcaklığı pirometre ile ölçülmelidir.
• Cüruf dökümden hemen önce temizlenmelidir.
• Ergitme sırasında ve daha sonraki iŞlemlerde metalin hava ve gazlarla teması titizlikle önlenmelidir.

Flakslar

Flaksları öncelikle bir tanıyalım.

• Tanıtılması

 Alüminyum alaŞımlarının ergitilmesinde koruma ve temizleme flaksları kullanılır.

• ÇeŞitleri

Flakslar koruma ve temizleme olmak üzere ikiye ayrılır.

• Koruma flaksları

Koruyucu flakslar florür ve klorür içeren tuzlardır. Koruyucu flakslar ocak içerisinde oluŞan oksitlerin ve gazların sıvı metal ile temasını keserek gazların emilmesine engel olur. 17

•  Temizleme flaksları

Temizleme flaksları sıvı metalin içindeki oksit ve gazları gidermek için kullanılır. Bu flakslar genellikle mağnezyum, sodyum klorür ve florür içerir. Özgül ağırlıkları metale yakındır. Tamamen nemsiz olmaları gerekmektedir.

• Alüminyum alaŞımlarında kullanılan flakslar

Temizleme flaksı bileŞimi	Koruyucu flaks bileŞimi
% 40 NaCl + % 25 NaF +% 6 CaF2 + % 6AlF3 + % 23 Na2SO2 Kaynak: http://alform.com.tr/blog/aluminyum-alasimlarinin-dokum-ozellikleri	% 45KCl + % 35 NaCl + % 20NaF

Alüminyum Alaşımlarının Hazırlanması

Alüminyum Alaşımlarının Hazırlanması

Alüminyum Alaşımlarının Hazırlanması

Alüminyum alaŞımlarına giren elementlerin ergime dereceleri alüminyumunkinden yüksektir. Direkt olarak alüminyuma katılması zordur. Ergime derecesi yüksek olan elementlerin katılabilmesi için ön alaŞım yapmak gereklidir.

Ergime derecesi alüminyumunkine yakın olan elementler (Mg, Zn gibi) sıvıyı flakslarla koruyarak katılabilir.

Bakır, titanyum, silisyum, krom, manganez vb. elementlerin katılmasında ön alaŞım hazırlanırken özel döküm yöntemleri kullanılır. Önce ergime derecesi yüksek elementler ergitilir, alüminyum buna karıŞtırılır. Ġlave azar azar yapılır, aynı zamanda sıvı metal karıŞtırılır.

Karışık Alüminyum AlaŞımları Hazırlanmasına Ait Örnekler

BileŞimi %92.5 Al – %4 Cu – %2 Ni – %1.5 Mg olan bir alaŞım hazırlayalım.

Ergitmede grafit pota kullanılır. Ayrı ayrı Al-Ni, Al-Cu ön alaŞımları hazırlanır. Alüminyum ergitilir. Önce bakırlı ön alaŞım sonra nikelli ön alaŞım sıvı alüminyuma katılır. Metalin sıcaklığı 750 ºC’nin altında tutulur. Mağnezyum en sonra katılır. Döküm sıcaklığı 690 – 730 ºC arasında olur.

Türk Standartlarında Alüminyum Alaşımları Çizelgesi

Alüminyum Alaşımlarının Hazırlanması

Kaynak: http://alform.com.tr/blog/aluminyum-alasimlarinin-hazirlanmasi

Alüminyum ve Kaynakları

Alüminyum ve Kaynakları

Alüminyum, yer kabuğunda en çok bulunan üçüncü elementtir. Bunun anlamı, insan var oldukça, yeterli alüminyum her zaman var olacaktır. Günümüzün en geçerli alüminyum hammaddesi olan boksitin bilinen rezervleri, halihazır tüketim hızına göre 3000 yıl yetecek miktardadır. Tüketim hızının iki misli miktarda yeni boksit rezervleri bulunmaktadır. Bunun yanısıra, kaolin-esaslı yeni cevherlerden alüminyum eldesi için de çalışmalar devam etmektedir. Boksit, açık alan maden yataklarından çıkarılır. Daha sonra doğanın eski görünümünü alması için açılan yerler kapatılır ve ağaçlandırılır.

Kaynak: aluminyum kaynakları

Alüminyum ve Diğer Mühendislik Uygulamaları:

Alüminyum ve Diğer Mühendislik Uygulamaları

Makina elemanlan uygulamalarında, yüksek dayanım/ağırlık oranı, korozyona dayanımı ve işleme kolaylığı, alüminyumun üstün özellikleridir. Hafıfliği nedeniyle, büyük ve tek parçalarin manüpülasyonu mümkün olur. Hassas toleranslarda işleme kolaylığı sayesinde, standart birimlerden büyük parçaların yapılması mümkün olur. Karmaşık kesitli parçaların üretiminde,alüminyum ekstrüzyonu büyük avantajlar sağlar. Vites kutulan, motor blokları ve silindir kafaları kolaylıkla alüminyum döküm ile yapılır. Son uygulamalarda krankmili yataklannda alüminyum kullanılması, bu parçaların uzun ömürlü olmasını sağlamıştır. Son yıllarda otomotiv piyasasında yanlışlıkla “çelik jant” denilen gösterişli, parlak, boya ve bakım gerektirmeyen “hafif alaşımlı” jantlar “alüminyum”dur.

Kaynak: Alform Blog

Alüminyum Ve Taşıt Araçları

Alüminyum Ve Taşıt Araçları

Alüminyum, ulaşım sektöründe taşıt araçlarının üretiminde kullanılan en önemli malzemelerden birisidir. Alüminyum kullanımının yaklaşık % 25’i taşıt araçlarının üretimine aittir. Taşıt araçları ne kadar hafıf olursa, hareket etmeleri için daha az enerjiye gerek duyulur. Günümüzde bir otomobilde 50 kg alüminyum kullanılmaktadır. Bu sayede, yaklaşık 100 kg demir, çelik ve bakır malzeme tasarrufu yapılmaktadır. Yapılan hesaplar ve deneyimler sonucunda, alüminyum kullanılan bir otomobilin, yeterince alüminyum kullanılmamış bir otomobile kıyasla, ekonomik ömrü boyunca 1500 litre daha az yakıt harcadığı anlaşılmıştır. Bu durumun gerek sürücülerin akaryakıt masraflarına sağlayacağı ekonomi ve çevre sağlığı açısından atmosfere yayılan atık ekzos gazının düşürülmesi yönünden çok büyük faydası bulunmaktadır. Otobüs ve tren gibi sık sık hareket eden ve duran araçlarda, aracın hafif olması daha da fazla önem kazanmaktadır. Günümüzde otobüs, tren, kamyon gibi büyük kara araçlarında alüminyum kullanımı ile önemli yakıt tasarrufu sağlanmaktadır. Ayrıca karayolları trafık ve yön işaret sistemlerinde, otoyol parafet ve köprülerinde alüminyum kullanımı artmaktadır. Deniz araçlarında, özellikle teknelerde alüminyum süper-yapı sistemleri ile ağırlık merkezi daha aşağıya çekilmekte ve böylece teknenin dengesi artırılmakta ve daha çok kullanım hacmi sağlanmaktadır. Küçük teknelerin ve yatların yelken direkleri alüminyumdan yapılmaktadır. Bir uçağın ağırlıkça % 70’i alüminyumdan oluşmaktadır. Alüminyum alaşımlarının hafifliği yanısıra sağlamlığı, uçakların ve dolayısı ile havacılık sektörünün gelişmesine en büyük katkıyı yapmıştır. Duralüminyum (alüminyum-bakır) alaşımlanndan sonra gelecekte en önemli uçak malzemesi alüminyum-lityum alaşımlan olacaktır. Alüminyum-lityum alaşımlan ile, uçakların % 15 hafiflemesi mümkündür.

Kaynak: Otomotiv Ürünleri

Aluminyum ve Ambalaj

Aluminyum ve Ambalaj

Alüminyum, en kullanışlı ambalaj malzemelerinden birisidir. Alüminyum, kontenyer imalatından ilaç kutulanna kadar çok çeşitli ambalaj uygulamalanna mükemmel cevap verir. Banyoda diş macunu tüpünden, marketlerdeki sayısız ürünler (çikolata vb.) mutfakta folyoya sarılı fırın yemekleri ve buzdolabındaki soğuk meşrubatlara kadar, alüminyum pek çok ürünü sarar ve korur. Alüminyumun homojen yapısı, ince folyo (alüminyum kağıt) şeklinde üretilebilmesi, hava geçirmezliği ve kolay şekillenebilmesi onu ideal bir ambalaj malzemesi yapar. Alüminyum folyo, hava ve mor-ötesi ışınları geçirmediğinden, gıdaları doğal renk ve tadları ile birlikte korur. Alüminyum, folyo olarak vakumlu ambalajlarda, metalize fılm (alüminyum kaplı plastik) olarak da ısı ile kapanan ambalajlarda (yoğurt, ilaçlar vb) en tercih edilen malzemedir. Alüminyumun en yaygın kullanıldığı alanlardan birisi de, meşrubat ve bira kutulandır. Dünyada kullanılan tüm içecek kutulannın % 80’i alüminyum kutularıdır. Bunun nedeni, hafif açılması kolay, darbeye dayanıklı, sağlam, çabuk soğutma özelliği ve geri kazanılabilir (recycable) olmalarıdır. Kullanılmış alüminyum içecek kutularının yüksek hurda değeri, geri kazanma için kutulann toplanmasını kolaylaştırır. Kullanılmış alüminyum kutuların tüketiciden satın alınması ile başlayan geri kazanma işlemi sonucunda, yeni kutular üretilmektedir. 1989 yılında kullanılmış alüminyum meşrubat kutularının geri kazanma oranı ABD’de % 61, Avustralya’da % 60, Kanada’da % 45, Japonya’da % 42, Avrupa’da % 16 olmuştur. Bu oranlar, her yıl artmaktadır.

Kaynak: Alüminyum

Alüminyum’un Eldesi

Alüminyum’un Eldesi

Alüminyum, yüzyıldan beri, tüm dünyada aynı yöntemle elde edilmektedir. Alüminyum eldesi, iki aşamada gerçekleşir. Birinci aşamada, Bayer metodu ile boksit cevherinden alümina elde edilir. Ikinci aşamada ise, elektroliz ile alümina’dan alüminyum elde edilir. Alümina tesisleri, genellikle boksit cevherlerinin yanına kurulur. Madenden çıkarılan boksit cevheri, sudkostik eriyiği ile muamele edilerek alüminyum hidroksit eldesi gerçekleşir. Bu islem sonucunda olusan erimeyen kalıntılar (kırmızı çamur) ayrılır ve alüminyum hidroksitin kalsinasyonu ile “alümina” (alüminyum oksit) elde edilir. Bundan sonraki asama, “alümina”nın “alüminyum”a dönüştürülmesidir. Beyaz bir toz görünümündeki alümina, elektroliz işleminin yapılacağı hücre adı verilen özel yerlere alınır. Burada amaç, alüminyumu oksijenden ayırmaktır. Elektroliz işlemi için 4-5 volt gerilimde doğru akım uygulanır. Dipte biriken alüminyumün alınması ile işlem tamamlanır. Genel olarak, ağırlıkça 4 birim boksitten 2 birim alümina ve 2 birim alüminadan da 1 birim alüminyum elde edilir. Ilk zamanlarda üretilen birincil alüminyumun her tonu için 42.000 kwh olan enerji sarfiyatı, günümüzde ortalama 16.500 kwh değerine düşmüştür. Bu değer, en yeni teknoloji ile çalışıldığında 13.000 kwh/t olmaktadır. Yukarıda sözedilen işlemler ile elde edilen alüminyum “birincil alüminyum” (primary aluminium) olarak tanımlanır.

Kaynak: Alüminyum Döküm

Alüminyum elementi ve kullanım alanları

Alüminyum elementi ve kullanım alanları

Alüminyum (Al) periyodik cetvelin IIIA grubunda yer alan, gümüş beyazı renkte metal element. Bileşikler hâlinde yer kabuğunun %15’ini oluşturur. Çoğunlukla feldispat, mika ve kaolen biçiminde bulunur. Teknik bakımdan önemli olan doğal bileşikleriyse kriyolit (Na3AlF6) ve boksittir. Türkiye’de Zonguldak ve Toros’larda zengin boksit damarları vardır. Alüminyum en çok ABD, SSCB ve Kanada’da üretilir. Teknikte, 1886 yılında C. M. Hall tarafından geliştirilen ve boksitin temizlenmesiyle saflaştırılan alüminyum oksidin elektrolizi yöntemiyle elde edilmektedir. Isıyı ve elektriği iyi iletir. Demirden hemen hemen üç kez hafiftir. Hava ve kaynar su, üzerinde ince bir oksit tabakası oluşturmaktan başka etki yapmaz. Yüksek sıcaklıktaysa, oksijenle göz kamaştırıcı bir alevle yanarak büyük ölçüde ısı verir. Aktif bir metal olduğundan, alkali ve toprak alkali metaller dışındaki metalleri, bileşiklerinden açığa çıkarır, yani çok iyi indirgendir. Asitlerden ve kuvvetli bazlardan çok kolay etkilenen alüminyum, tuzlu çözeltilerde de aşınır ve çürür. En önemli oksidi, alüminyum oksittir (Al2O3). Flüorla tepkimeye sokulduğunda alüminyum flüorür verir; buysa, doğada, suda çözünmeyen kriyolit çift tuzu hâlinde bulunur. Alüminyum klorür, alümin – kömür karışımına 800°C sıcaklıkta klor etkisiyle elde edilir; suda bolca çözünen ve organik kimyada katalizör olarak kullanılan önemli bir bileşiktir. Alüminyum bromür ve alüminyum iyodür de aynı özelliklere sahiptirler. Alüminyum sülfat, alümin ya da boksit üzerine sülfürik asit etkisiyle elde edilir. Bu bileşik, suda kristalleşir, bolca çözünür ve potasyumla birleşerek şap meydana getirir. Kâğıt sanayiinde yapıştırıcı olarak, dericilikte sepi maddesi olarak, tekstil sanayiindeyse renk kaptırma işlemlerinde kullanılır. Alüminyum, yumuşak bir metal olduğundan, teknikte genellikle alaşımları kullanılır. En önemli alaşımları duralümin, %5-15 magnezyum içeren magnalyum ve %4 bakır, %1,5 magnezyum, %2 nikel, %1 demir içeren alüminyum tuncu dur. Alüminyum, saf ya da alaşımlar hâlinde uçak, otomobil ve gemi sanayi’inde, inşaatlarda doğrama olarak, mutfak eşyası ve kablo yapımında kullanılır. Ayrıca toz hâlinde, boya sanayi’inde pigment olarak, ince levha hâlinde, gıda sanayi’inde ambalaj malzemesi olarak ve alüminotermide kullanılır. Plastik kompleksleri, ilâç sanayi’inde yumuşak tüp yapımında kullanılan alüminyumdan, dekoratif ve sanatsal amaçlarla da yararlanılmaktadır. KULLANIM ALANLARI : Çeşitli mutfak aletlerinin ve dekorasyon malzemelerinin ana yapım maddesidir. Bakır, magnezyum ve diğer metallerle oluşturduğu alaşımlar, saf halinden çok daha güçlü özelliklere sahiptir. Bu nedenle de bu tip alaşımlar; hafif ancak güçlü metallerin gerek duyulduğu, başta füze ve uçak yapımı olmak üzere, her türlü alanda kullanılır. Teleskop aynaları kaplamalarında ve dekoratif kağıtların yapımında da bu elementten yararlanılır. Elektrik iletkenliği bakırın yalnızca %60’ı kadar olsa da, hafif yapısı nedeniyle elektrik iletim hatlarında kullanılır.

KULLANIM ALANLARI : Çeşitli mutfak aletlerinin ve dekorasyon malzemelerinin ana yapım maddesidir. Bakır, magnezyum ve diğer metallerle oluşturduğu alaşımlar, saf halinden çok daha güçlü özelliklere sahiptir. Bu nedenle de bu tip alaşımlar; hafif ancak güçlü metallerin gerek duyulduğu, başta füze ve uçak yapımı olmak üzere, her türlü alanda kullanılır. Teleskop aynaları kaplamalarında ve dekoratif kağıtların yapımında da bu elementten yararlanılır. Elektrik iletkenliği bakırın yalnızca %60’ı kadar olsa da, hafif yapısı nedeniyle elektrik iletim hatlarında kullanılır.

Kaynak: Alüminyum Döküm

Alüminyumun Doğada Bulunuşu

Alüminyumun Doğada bulunuşu:

Yerkabuğunda bol miktarda (%7,5-8,1) bulunmasına rağmen serbest halde çok nadir bulunur ve bu nedenle bir zamanlar altından bile daha kıymetli görülmüştür. Alüminyumun ticari olarak üretiminin tarihi 100 yıldan biraz fazladır.

Alüminyum ilk keşfedildiği yıllarda cevherinden ayrıştırılması çok zor olan bir metal idi. Alüminyum rafine edilmesi en zor metallerden biridir. Bunun nedeni, çok hızlı oksitlenmesi, oluşan bu oksit tabakasının çok kararlı oluşu ve demirdeki pasın aksine yüzeyden sıyrılmayışıdır.

Alüminyumun hurdalardan geri kazanımı, günümüz alüminyum endüstrisinin önemli bir bileşeni haline gelmiştir. Geri kazanım işlemi, metalin basitçe tekrar eritilmesi esasına dayanır, ki bu yöntem metalin cevherinden üretimine nazaran çok daha ekonomiktir. Alüminyum rafinasyonu çok yüksek miktarlarda elektrik enerjisi gerektirir, buna karşılık geri kazanım işlemi, üretiminde kulanılan enerjinin %5'ini harcar. Geri kazanım işlemi 1900'lü yılların başlarından beri uygulanmakta olup yeni değildir. 1960'lı yılların sonlarına kadar düşük profilli bir faaliyet olarak devam eden geri kazanım olgusu, bu tarihte içecek kutularının alüminyumdan yapılmaya başlanması ile gündeme daha yoğun şekilde gelmiştir. Diğer geri döndürülen alüminyum kaynakları arasında otomobil parçaları, pencere ve kapılar, cihazlar ve konteynerler sayılabilir.

Alüminyum reaktif bir metal olup cevherinden (alüminyum oksit, Al2O3) kazanımı çok zordur. Örneğin, karbonla doğrudan redüksiyonu, alüminyum oksitin ergime sıcaklığı yaklaşık 2000 °C olduğundan ekonomik olmaktan uzaktır. Dolayısıyla, alüminyum elektroliz yöntemiyle kazanılır. Bu yöntemde alüminyum oksit, ergimiş kriyolit içinde çözündürülür ve daha sonra saf metale redüklenir. Bu yöntemde redüksiyon hücrelerinin çalışma sıcaklığı 950-980 °C civarındadır. Kriyolit, Grönland adasında bulunan doğal bir mineraldir fakat alüminyum üretimi için sentetik olarak yapılır. Kriyolit, alüminyum ve sodyumun florürlerinin bir karışımı olup formülü Na3AlF6 şeklindedir. Alüminyum oksit (beyaz toz), yaklaşık %30-40 demir içerdiği için kırmızı renkli olan boksitin rafinasyonu ile üretilir. Bu işlemin adı Bayer işlemidir ve daha önceleri kullanılmakta olan Deville işlemininyerini almıştır.

Wöhler işleminin yerini alan elektroliz yönteminde her iki elektrot da karbondan yapılmıştır. Cevher bir kez ergimiş hale geldikten sonra iyonlar serbestçe dolaşmaya başlarlar. Negatif elektrotta (katot) gerçekleşen reaksiyon:

Al3+ + 3e- → Al
olup alüminyum iyonunun elektron alarak redüklendiğini gösterir. Alüminyum metali daha sonra hücrenin tabanına sıvı halde çöker ve buradan sifonlanarak dışarı alınır.

Öte yandan, pozitif elektrotta (anot) oksijen gazı oluşur:

2O2- → O2 + 4e-
Anot karbonu bu oksijen ile oksitlenerek tükenir ve dolayısıyla düzenli aralıklarla yenilenmesi gerekir:

O2 + C → CO2
Katotlar elektroliz işlemi sırasında, anotların tersine, tükenmezler çünkü katotta oksijen çıkışı olmaz. Katodun karbonu, hücre içinde sıvı alüminyum ile örtülmüş olduğu için korunmalıdır. Öte yandan katotlar, elektrokimyasal işlemler gereği erozyona uğrarlar. Elektrolizde uygulanan akıma bağlı olarak, hücelerin 5-10 yılda bir tümüyle yenilenmesi gerekir.

Hall-Héroult işlemiyle alüminyum elektrolizi çok fazla elektrik enerjisi tüketirse de, alternatif yöntemler gerek ekonomik gerekse ekolojik olarak uygulanabilirlikten uzaktırlar. Dünya genelinde, ortalama spesifik enerji tüketimi, kg Al başına yaklaşık 15±0.5 kilowatt saat dir (52-56 MJ/kg). Modern tesislerde bu rakam yaklaşık 12.8 kW·h/kg (46.1 MJ/kg) civarındadır. Redüksiyon hattının taşıdığı elektrik akımı, eski teknolojilerde 100-200 kA iken bu değer, modern tesislerde 350 kA'e kadar çıkmış olup 500 kA'lik hücrelerde deneme çalışmaları yapıldığı bilinmektedir.

Alüminyum üretim maliyetinin %20-40'ını, tesisin bulunduğu yere göre değişmek üzere, elektrik enerjisi oluşturmaktadır. Bu nedenle alüminyum üreticisi işletmeler, Güney Afrika,Yeni Zelanda'nın Güney Adası, Avustralya, Çin, Orta Doğu, Rusya, İzlanda, Kanada'da Quebec gibi elektrik enerjisinin bol ve ucuz olduğu bölgelere yakın olmak eğilimindedirler.

Çin 2004 itibarıyla, alüminyum üretiminde dünya lideridir.

Metal ambalajların geri kazanımı

Teneke (kalay) ve alüminyum, ambalajlarda yaygın olarak

kullanılmaktadır. Bu metallerin kullanıldıktan sonra atık olarak

değerlendirilmesi hem çevre kirliliğine neden olmakta hem doğal

kaynakların tükenmesine neden olmaktadır. Geri kazanımla oluşan çevre

kirliliğinin önlenmesinin yanında hammadde, enerji ve su gibi doğal

kaynaklar daha az tüketilir.

Teneke (kalay) ve alüminyumun ambalaj malzemesi olarak kullanılması yaygındır ve eskilere

dayanmaktadır. Bu metallerin kullanıldıktan sonra atık olarak değerlendirilmesi hem çevre

kirliliğine neden olmakta hem de doğal kaynakların tükenmesine neden olmaktadır. Geri

kazanımla oluşan çevre kirliliğinin önlenmesinin yanında hammadde, enerji ve doğal

kaynaklar daha az tüketilir.

Teneke ve alüminyum kullanımı

Sebze ve meyvelerde teneke ambalaj kullanımı yaygındır. Fakat, şişe kapakları, kavanoz

kapakları ve içecek kaplarının iç ve taban kısımları kalaylanmış çelikten üretilmektedir. Bu

çeliğin, silindirle düzleştirilerek 1.5 ile 5 milimetre kalınlığa getirilmesi ile sağlanır. Her metre

kare çelik levha için 2 gram kalay ilave edilerek kalay kaplama elde edilir. Kalay kaplama

konteynerler içinde şekillendirildikten sonra, çoğu kapların içi korozyonu önlemek ve ürünün

tadında negatif etki oluşmasını engellemek için boyanır. 1810 yılında Peter Durand ilk kez

yiyecekleri teneke kaplar içinde ısıtarak sterilize etmiştir. Bu olay endüstriyel üretimde

yiyecek maddelerinde teneke kapların kullanımında büyük bir imkan sağlamıştır.

1813/14'lü yıllarda İngiliz Ordusu tarafından kapsamlı bir testle teneke ambalajlarda etler

üretilmiştir. Teneke

kutularda ambalajlanmış

ürünler 1830'lu yıllarda

görülmeye başlamıştır ve

uzun süre teneke pahalı bir

ambalaj olarak

düşünülmüştür. İlk teneke

içecek kutuları Amerika'da

1935 yılında geliştirilmiştir.

Ambalaj üretiminde yaygın

olarak kullanılan

metallerden biri de

alüminyumdur. Alüminyum

bir kimyasal element

olmasına rağmen, saf hali

doğada bulunmamaktadır.

Bu hafif metal, 19.

yüzyıldan beri sadece

ekonomik olarak ve

endüstriyel derecede

iyileştirilebilmektedir.

Alüminyum folyolar ilk kez

1911 yılında üretilmiştir. Çikolata üreticileri bundan ilk faydalanan endüstrilerden biridir. Alüminyum tüpler 1919

yılında kullanılmış ve ilk şişe kapakları 1924 yılında üretilmiştir. Alüminyum içecek kapları

1952'de marketlerde bulunmaya başlamış ve bunu 1955 yılında sprey kutuları izlemiştir.

Alüminyumun diğer maddelerle kombine edildiği kompozitler ise 1960'lı yılların başında

kullanılmıştır. Günümüzde alüminyum, çikolata sarma folyosu, tüpler, servis tabağı, sprey

kutusu, şişe üzerindeki etiketler ve şişe kapaklarında kullanılmaktadır.

kaynak: metal ablarları

Alüminyumun tarihcesi

Tarihçe
Eski Yunanlılar ve Romalılar, alüminyum(æljʊˈmɪniəm)un tuzlarını, boyaların renklerini sabitleştirmede ve kan durdurucu olarak kullanmışlardır. Alum günümüz tıbbında hala kan durdurucu ve damar büzücü olarak kullanılmaktadır.
Friedrich Wöhler'in, alüminyumu, 1827'de, susuz alüminyum klorürü potasyum ile karıştırarak ayrıştıran ilk kişi olduğu bilinirse de metal, o tarihten iki sene kadar önce, Danimarkalı bir fizikçi ve kimyacı olan Hans Christian Øersted tarafından saf olmayan bir formda üretilmiştir. Dolayısıyla almanaklarda ve kimya literatüründe Øersted'in adı alüminyumu bulan kişi olarak geçer [1]. Fransız Henri Saint-Claire Deville, 1846'da, Wöhler'in metodunu, daha pahalı olan potasyum yerine sodyumkullanarak geliştirmiştir.
Amerikalı Charles Martin Hall 1886'da, alüminyumun elektrolitik bir işlemle eldesine ilişkin bir patent başvurusunda (patent no: 400655) bulunmuş, aynı yıl, Hall'un bu buluşundan tamamen habersiz olmak üzere Fransız Paul Héroult da aynı tekniğiAvrupa'da geliştirmiştir. Bu nedenle iki bilim adamının adı verilen Hall-Heroult işlemi, günümüzde alüminyumun cevherinden eldesinde bütün dünyada kullanılan temel yöntemdir.
ABD'deki Washington anıtının zirvesinin yapımında alüminyum kullanılması kararlaştırılmış ve o tarihte alüminyumun yaklaşık 30 gramının maliyeti bu projede çalışan bir işçinin yevmiyesinin iki katına eşdeğer olmuştur [2].
Adolf Hitler'in yönetime gelişinden hemen sonraki yıllarda Almanya, alüminyum üretiminde dünya lideri olmuştur. Ancak1942'de, ABD'de yeni hidroelektrik santral projelerinin (örneğin, Grand Coulee Barajı) devreye alınması, ABD'ye Nazi Almanya'sının başedemeyeceği bir üstünlük vermiştir. Bu üstünlük, dört yıl içinde 60 bin savaş uçağı yapmaya yetecek kadar alüminyum üretimi şeklinde ortaya çıkmıştır

Site: Alüminyum döküm

Alüminyum nedir özellikleri

Alüminyum (veya aluminyum, Simgesi Al). Gümüş renkte sünek bir metaldir. Atom numarası 13 tür. Doğada genellikleboksit cevheri halinde bulunur ve oksidasyona karşı üstün direnci ile tanınır. Bu direncin temelinde pasivasyon özelliği yatar. Endüstrinin pek çok kolunda milyonlarca farklı ürünün yapımında kullanılmakta olup dünya ekonomisi içinde çok önemli bir yeri vardır. Alüminyumdan üretilmiş yapısal bileşenler uzay ve havacılık sanayii için vazgeçilmezdir. Hafiflik ve yüksek dayanım özellikleri gerektiren taşımacılık ve inşaat sanayiinde geniş kullanım alanı bulur.

Özellikleri

Alüminyum,yumuşak ve hafif bir metal olup mat gümüşümsü renktedir. Bu renk, havaya maruz kaldığında üzerinde oluşan ince oksit tabakasından ileri gelir. Alüminyum, zehirleyici ve manyetik değildir. Kıvılcım çıkarmaz. Saf alüminyumun çekme dayanımı yaklaşık 49 megapascal (MPa) iken alaşımlandırıldığında bu değer 700 MPa'a çıkar. Yoğunluğu, çeliğin veya bakırın yaklaşık üçte biri kadardır. Kolaylıkla dövülebilir, makinede işlenebilir ve dökülebilir. Çok üstün korozyon özelliklerine sahip olması, üzerinde oluşan oksit tabakasının koruyucu olmasındandır. Elektrik iletkenliği %64,94 IACS'dir (saf Al, 2 °C'de).

Kaynak: Alüminyum