DS-HÅNDBOG 123.1:20 09 3. UDGAVE Aluminium Del 1 Betegnelsessystemer, termer, definitioner, symboler og dokumentation
DS-håndbog 123.1 COPYRIGHT Danish Standards. NOT FOR COMMERCIAL USE OR REPRODUCTION. DS-håndbog 123.1:2009 Aluminium Del 1 Aluminium Del 1 Betegnelsessystemer, termer, definitioner, symboler og dokumentation
Aluminium Del 1: Betegnelsessystemer, termer, definitioner, symboler og dokumentation COPYRIGHT Danish Standards. NOT FOR COMMERCIAL USE OR REPRODUCTION. DS-håndbog 123.1:2009 Aluminium Del 1 Dansk Standard 2009 Kopiering ikke tilladt uden særlig tilladelse DS-håndbog 123.1 Projektnummer M241298 Grafisk tilrettelæggelse: Dansk Standard Omslag: Dansk Standard Tryk: Dansk Standard Udgivet 2009 3. udgave ISBN 978-87-7310-554-2 (trykt udgave) ISBN 978-87-7310-555-9 (elektronisk udgave) ISSN 0903-0484 Udgivet af Fonden Dansk Standard Kollegievej 6 2920 Charlottenlund Telefon: 39 96 61 01 Telefax: 39 96 61 02 ds@ds.dk www.ds.dk Dette er en POD-publikation Printet i Danmark VIGTIG INFORMATION Alle publikationerne var gældende på håndbogens udgivelsestidspunkt, men det er væsentligt at være opmærksom på, at håndbogens publikationer med tiden kan blive genstand for revision og udkomme i nye udgaver. Det er ifølge ophavsretsloven ikke tilladt at gengive håndbogen eller dele heraf. Tilladelse til gengivelse ifølge Dansk Standards gengivelsesbestemmelser kan indhentes ved henvendelse til Dansk Standard, Kundecentret, tlf. 39 96 61 01. 2
Indholdsfortegnelse COPYRIGHT Danish Standards. NOT FOR COMMERCIAL USE OR REPRODUCTION. DS-håndbog 123.1:2009 Aluminium Del 1 Forord....................................................................... 5 Oversigt over håndbogens standarder............................................. 7 Oversigt over standarder inden for området aluminium.............................. 9 Oversigt over europæiske forslag inden for området aluminium....................... 19 Temaafsnit om aluminium...................................................... 21 Aluminium i historisk lys Designfilosofier/designregler Fremstilling af aluminium/genanvendelse Fremstilling af halvfabrikata (plader, strengpressede stænger, strengpressede rør, strengpressede profiler, tråd, støbegods samt smedegods) Metallurgi herunder egenskaber Legerings- og tilstandsbetegnelser Samlingsmetoder Overfladebehandling Materialecertifikater/inspektionsdokumenter Standarder................................................................... 81 3
4
Forord COPYRIGHT Danish Standards. NOT FOR COMMERCIAL USE OR REPRODUCTION. DS-håndbog 123.1:2009 Aluminium Del 1 Standardiseringen i Europa vedrørende aluminium har været meget intensiv og omfangsrig. Dette har medført udgivelse af såvel et stort antal nye standarder som revisioner af tidligere udgivne standarder. Derfor har Dansk Standard revideret DS-håndbog 123-serien, der i sin tid forelå i 2 dele henholdsvis DS-håndbog 123.1 og 123.2, så den indtil videre omfatter følgende dele: DS-håndbog 123.1 Aluminium - Betegnelsessystemer, termer, definitioner, symboler og dokumentation DS-håndbog 123.2 Aluminium - Tyndplader, bånd og plader DS-håndbog 123.3 Aluminium - Smedegods DS-håndbog 123.4 Aluminium - Støbegods. Fra del 2 og opefter er håndbøgerne opdelt i aluminiumprodukttyper. I hver håndbogsdel for produkttypen indgår der standarder om: tekniske leveringsbetingelser mekaniske egenskaber dimensions- og formtolerancer. Del 1 indeholder de generelle standarder for tilstandsbetegnelser, betegnelsessystemer, terminologi og dokumentation. Dokumentationen omfatter standarderne for inspektionscertifikater, der som udgangspunkt omfatter alle metalliske materialer samt CE-mærknings-proceduren for aluminiumprodukter i relation til byggevaredirektivet. Standarden DS/EN 15088 vedr. CE-mærkning af aluminiumprodukter er en paraplystandard, som redegør for de obligatoriske krav, der skal opfyldes af aluminiumproducenter og/eller deres eventuelle mellemhandlere med hensyn til CE-mærkning. DS/EN 15088 anvendes sammen med de aktuelle produktstandarder, der omfatter det givne produkt, der skal CE-mærkes. Byggevaredirektivet bygger på det princip, at der kun er 2 kontraherende parter, henholdsvis sælger (fabrikant) og køber (bruger). Ved metalliske produkter er det ikke altid, at det producerende værk har viden om det metalliske produkts endelige brugssituation. Produktet kan ofte ende hos en mellemhandler. Det er producentens ansvar at sikre, at produktet opfylder betingelserne ved brug inden for byggevaredirektivet, og at produktet er CE-mærket. Men i tilfælde af at en mellemhandler sælger produktet til en anden brugssituation end forudset af fabrikanten eller på nogen måde ændrer produktet, vil mellemhandleren fremstå som producent og derfor være den, der placerer produktet på markedet og skal gennemføre CE-mærkningsproceduren. Fordi standardiseringen af aluminium er meget omfattende, har DS suppleret håndbogserien 123 med standardpakker for områderne: Standardpakke 1: Standardpakke 2: Ekstruderede produkter Standardpakke 3: Koldtrukne stænger og rør Standardpakke 4: I aluminiumstandardpakkerne får du altid de gældende standarder. Der ydes en rabat på 40 % i forhold til køb af standarderne enkeltvis. Pakkerne kan bestilles fra Dansk Standard Forlag og Kundecenter. I DS-håndbog 123.1-4 er der en total oversigt over alle danske og europæiske standarder inden for området aluminium udarbejdet af den tekniske komité CEN/TC 132. Oversigten er produktinddelt og angiver standardens nr. og udgivelsesår samt standardens titel. Det angives, om standarden indgår i en af delhåndbøgerne eller som en del af standardpakkerne. Alle standarderne kan naturligvis købes i løssalg som enkeltstående standarder. Denne håndbog 123.1 indeholder gældende standarder per 1. september 2009. 5
Yderligere indgår der en række temaafsnit om aluminium i DS-håndbog 123-1. Afsnittene synliggør aluminium som et moderne metallisk materiale og letter forståelsen af de specielle metallurgiske begreber, der findes inden for aluminium. Endelig gør temaafsnittene standarderne mere brugervenlige. Hvert enkelt temaafsnit er suppleret med relevante litteratur- og kildereferencer samt henvisninger til hjemmesider på internettet. De væsentligste inspirationskilder til temaafsnittene har været: "Aluminium", Jakob Boje Jørgensen/IKT's maskinafd. "Materialekendskab Aluminium/Kursus A1/Kursusmateriale under lov 271 om efteruddannelse". Temaafsnittene er udarbejdet af civilingeniør Stig Rubæk. Forslag til danske og europæiske standarder offentliggøres til høring inden udgivelse som dansk standard. For at blive holdt ajour med udviklingen anbefales det at abonnere på publikationen DSlistestof og de relevante ICS-faggrupper med tilknytning til fagområdet. Dansk Standard oplyser gerne om eventuelle ændringer eller revisioner, der måtte forekomme i håndbogen inden udgivelse af en ny udgave. Desuden kan der hentes oplysning om alle eksisterende og nye danske standarder på www.ds.dk. 6
Oversigt over håndbogens standarder COPYRIGHT Danish Standards. NOT FOR COMMERCIAL USE OR REPRODUCTION. DS-håndbog 123.1:2009 Aluminium Del 1 Nummer Titel Side DS/EN 486:1994 Aluminium og aluminiumlegeringer Presseblokke Specifikationer 81 DS/EN 487:1994 Aluminium og aluminiumlegeringer Strengstøbte valseblokke 91 Specifikationer DS/EN 515:2000 Aluminium og aluminiumlegeringer Halvfabrikata 103 Betegnelser for tilstand DS/EN 573-1:2005 Aluminium og aluminiumlegeringer 145 Kemisk sammensætning og form af plastisk forarbejdede produkter Del 1: Numerisk betegnelsessystem DS/EN 573-2:2000 Aluminium og aluminiumlegeringer 163 Kemisk sammensætning og leveringstilstand for plastisk forarbejdede produkter Del 2: Betegnelsessystem baseret på kemiske symboler DS/EN 573-3:2009 Aluminium og aluminiumlegeringer 175 Kemisk sammensætning og form af plastisk forarbejdede produkter Del 3: Kemisk sammensætning og form af produkter DS/EN 573-5:2007 Aluminium og aluminiumlegeringer 213 Kemisk sammensætning og leveringstilstand for plastisk forarbejdede produkter Del 5: Kodificering af standardiserede plastisk forarbejdede produkter DS/EN 1780-1:2005 Aluminium og aluminiumlegeringer 229 Betegnelser for legerede aluminiumblokke beregnet til omsmeltning, forlegering og støbning Del 1: Numerisk betegnelsessystem DS/EN 1780-2:2005 Aluminium og aluminiumlegeringer 245 Betegnelser for legerede aluminiumblokke beregnet til omsmeltning, forlegering og støbning Del 2: Betegnelsessystem baseret på kemiske symboler DS/EN 1780-3:2005 Aluminium og aluminiumlegeringer 263 Betegnelser for legerede aluminiumblokke beregnet til omsmeltning, forlegering og støbning Del 3: Skriveregler for kemisk sammensætning DS/EN 12258-1:2000 Aluminium og aluminiumlegeringer 277 Termer og definitioner Del 1: Generelle termer DS/EN 12258-2:2005 Aluminium og aluminiumlegeringer 387 Termer og definitioner Del 2: Kemisk analyse DS/EN 12258-3:2003 Aluminium og aluminiumlegeringer 429 Termer og definitioner Del 3: DS/EN 12258-4:2005 Aluminium og aluminiumlegeringer 459 Termer og definitioner Del 4: Rester i aluminiumindustrien DS/EN 10204:2004 Metalliske produkter Typer af inspektionsdokumenter 485 7
Nummer Titel Side COPYRIGHT Danish Standards. NOT FOR COMMERCIAL USE OR REPRODUCTION. DS-håndbog 123.1:2009 Aluminium Del 1 DS/EN 15088:2006 Aluminium og aluminiumlegeringer 507 Konstruktionsprodukter til bygningsarbejde Tekniske betingelser for inspektion og levering 8
Oversigt over standarder inden for området aluminium COPYRIGHT Danish Standards. NOT FOR COMMERCIAL USE OR REPRODUCTION. DS-håndbog 123.1:2009 Aluminium Del 1 2009-06-25 Standardnr. Dansk titel Indgår i håndbog/standardpakke DS/EN 12373-1:2001 Aluminium og aluminiumlegeringer Standard Del 1: Metode til specificering af dekorative og pakke beskyttende anodiske oxidbelægninger på aluminium Aluminium DS/EN 12373-2:1999 Aluminium og aluminiumlegeringer Standard- Del 2: Bestemmelse af masse pr. enhedsareal pakke (overfladedensitet) af anodiserede oxidbelægninger Aluminium Gravimetrisk metode DS/EN 12373-3:1999 Aluminium og aluminiumlegeringer Standard- Del 3: Bestemmelse af tykkelse af anodiserede pakke oxidbelægninger Ikke-destruktiv måling ved Aluminium lyssnitmikroskop DS/EN 12373-4:1999 Aluminium og aluminiumlegeringer Standard- Del 4: Bestemmelse af tab af absorberende effekt af pakke anodiske oxidbelægninger efter forsegling Aluminium Farveprikprøvning med forudgående syrebehandling DS/EN 12373-5:1999 Aluminium og aluminiumlegeringer Standard- Del 5: Vurdering af kvaliteten af forseglede anodiske pakke oxidbelægninger ved måling af ledningsevne Aluminium DS/EN 12373-6:1999 Aluminium og aluminiumlegeringer Standard- Del 6: Vurdering af kvaliteten af forseglede anodiske pakke oxidbelægninger ved måling af massetabet efter Aluminium immersion i phosphor-chromsyreopløsning uden forudgående syrebehandling DS/EN 12373-7:2002 Aluminium og aluminiumlegeringer Standard- Del 7: Vurdering af kvaliteten af forseglede anodiske pakke oxidbelægninger ved måling af massetabet efter Aluminium immersion i phosphorsyre-chromsyre-opløsning med forudgående syrebehandling DS/EN 12373-8:1999 Aluminium og aluminiumlegeringer Standard- Del 8: Bestemmelse af ægtheden af farvede anodiske pakke oxidbelægninger over for ultraviolet lys og varme Aluminium DS/EN 12373-9:1999 Aluminium og aluminiumlegeringer Standard- Del 9: Bestemmelse af slidegenskaber og slidindeks i pakke anodisk oxiderede belægninger ved hjælp af et Aluminium slibehjulprøvningsapparat DS/EN 12373-10:1999 Aluminium og aluminiumlegeringer Standard- Del 10: Måling af den gennemsnitlige specifikke pakke slidstyrke i anodisk oxiderede belægninger gennem Aluminium slidprøvning ved hjælp af et slibemiddelstråleprøvningsapparat DS/EN 12373-11:2000 Aluminium og aluminiumlegeringer Standard- Del 11: Måling af spejlreflektion og spejlglans af pakke anodiske oxidbelægninger ved vinkler på 20, 45, 60 Aluminium eller 85 9
Standardnr. Dansk titel Indgår i hånd bog/standard pakke DS/EN 12373-12:2000 Aluminium og aluminiumlegeringer Standard- Del 12: Måling af reflektionsegenskaber på pakke aluminiumoverflader ved hjælp af Ulbrichtskugle Aluminium DS/EN 12373-13:2000 Aluminium og aluminiumlegeringer Standard- Del 13: Måling af refleksionsegenskaber af pakke aluminiumoverflader ved anvendelse af et Aluminium goniofotometer eller et præcisionsgoniofotometer DS/EN 12373-14:2000 Aluminium og alumiumlegeringer Standard- Del 14: Visuel bestemmelse af afbildningsklarhed af pakke anodiske oxidbelægninger Målestokmetoden Aluminium DS/EN 12373-15:2000 Aluminium og aluminiumlegeringer Standard- Del 15: Vurdering af anodiske oxidbelægningers pakke modstandsevne mod revnedannelse ved deformation Aluminium DS/EN 12373-16:2001 Aluminium og aluminiumlegeringer Standard- Del 16: Undersøgelse af tynde anodiske pakke oxidbelægningers kontinuitet Kobbersulfatprøvning Aluminium DS/EN 12373-17:2001 Aluminium og aluminiumlegeringer Standard- Del 17: Bestemmelse af elektrisk pakke gennemslagspotentiale Aluminium DS/EN 12373-18:2001 Aluminium og aluminiumlegeringer Standard- Del 18: System til vurdering af grubetæring pakke Diagrammetode Aluminium DS/EN 12373-19:2001 Aluminium og aluminiumlegeringer Standard- Del 19: System til vurdering af grubetæring pakke Gittermetode Aluminium DS/EN 14392:2007 Aluminium og aluminiumlegeringer Krav til Standardanodiserede produkter til anvendelse i kontakt med pakke fødevarer Aluminium Ekstruderede/strengpressede stænger, rør og profiler DS/EN 12020-1:2008 Aluminium og aluminiumlegeringer Ekstruderede/ Standardstrengpressede præcisionsprofiler i legeringerne pakke EN AW-6060 og EN AW-6063 Del 1: Tekniske Aluminium leveringsbetingelser Ekstruderede produkter DS/EN 12020-2:2008 Aluminium og aluminiumlegeringer Ekstruderede/ Standardstrengpressede præcisionsprofiler i legeringerne pakke EN AW-6060 og EN AW-6063 Del 2: Form- og Aluminium dimensionstolerancer Ekstruderede produkter DS/EN 13957:2008 Aluminium og aluminiumlegeringer Ekstruderede Standardrunde, coilede rør til generel anvendelse pakke Specifikation Aluminium Ekstruderede produkter 10
Standardnr. Dansk titel Indgår i hånd bog/standard pakke DS/EN 755-1:2008 Aluminium og aluminiumlegeringer Ekstruderede/ Standardstrengpressede stænger, rør og profiler pakke Del 1: Tekniske leveringsbetingelser Aluminium Ekstruderede produkter DS/EN 755-2:2008 Aluminium og aluminiumlegeringer Ekstruderede/ Standardstrengpressede stænger, rør og profiler pakke Del 2: Mekaniske egenskaber Aluminium Ekstruderede produkter DS/EN 755-3:2008 Aluminium og aluminiumlegeringer Ekstruderede/ Standardstrengpressede stænger, rør og profiler Del 3: Runde pakke stænger, form- og dimensionstolerancer Aluminium Ekstruderede produkter DS/EN 755-4:2008 Aluminium og aluminiumlegeringer Ekstruderede/ Standardstrengpressede stænger, rør og profiler Del 4: pakke Firkantede stænger, form- og dimensionstolerancer Aluminium Ekstruderede produkter DS/EN 755-5:2008 Aluminium og aluminiumlegeringer Ekstruderede/ Standardstrengpressede stænger, rør og profiler pakke Del 5: Rektangulære stænger, form- og Aluminium dimensionstolerancer Ekstruderede produkter DS/EN 755-6:2008 Aluminium og aluminiumlegeringer Ekstruderede/ Standardstrengpressede stænger, rør og profiler pakke Del 6: Sekskantede stænger, form- og Aluminium dimensionstolerancer Ekstruderede produkter DS/EN 755-7:2008 Aluminium og aluminiumlegeringer Ekstruderede/ Standardstrengpressede stænger, rør og profiler pakke Del 7: Sømløse rør, form- og dimensionstolerancer Aluminium Ekstruderede produkter DS/EN 755-8:2008 Aluminium og aluminiumlegeringer Ekstruderede/ Standardstrengpressede stænger, rør og profiler pakke Del 8: Strengpressede rør, form- og Aluminium dimensionstolerancer Ekstruderede produkter DS/EN 755-9:2008 Aluminium og aluminiumlegeringer Ekstruderede/ Standard strengpressede stænger, rør og profiler pakke Del 9: Profiler, form- og dimensionstolerancer Aluminium Ekstruderede produkter Folie DS/EN 546-1:2007 Aluminium og aluminiumlegeringer Folie Løssalg Del 1: Tekniske inspektions- og leveringsbetingelser DS/EN 546-2:2007 Aluminium og aluminiumlegeringer Folie Løssalg Del 2: Mekaniske egenskaber DS/EN 546-3:2007 Aluminium og aluminiumlegeringer Folie Løssalg Del 3: Dimensionstolerancer 11
Standardnr. Dansk titel Indgår i hånd bog/standard pakke DS/EN 546-4:2007 Aluminium og aluminiumlegeringer Folie Løssalg Del 4: Specielle krav til egenskaber Forvalsede bånd til generelle formål DS/EN 12482-1:1998 Aluminium og aluminiumlegeringer Forvalsede bånd HB 123.2 til generelle formål Del 1: Specifikationer for varmvalsede forvalsede bånd DS/EN 12482-2:1998 Aluminium og aluminiumlegeringer Forvalsede bånd HB 123.2 til generelle formål Del 2: Specifikationer for koldvalsede forvalsede bånd HF-svejste rør DS/EN 1592-1:1998 Aluminium og aluminiumlegeringer HF-svejste rør Løssalg Del 1: Tekniske leveringsbetingelser DS/EN 1592-2:1998 Aluminium og aluminiumlegeringer HF-svejste rør Løssalg Del 2: Mekaniske egenskaber DS/EN 1592-3:1998 Aluminium og aluminiumlegeringer HF-svejste rør Løssalg Del 3: Dimensions- og formtolerancer for runde rør DS/EN 1592-4:1998 Aluminium og aluminiumlegeringer HF-svejste rør Løssalg Del 4: Dimensions- og formtolerancer for firkantede, rektangulære og formede rør Kemisk sammensætning DS/EN 573-1:2005 Aluminium og aluminiumlegeringer Kemisk HB 123.1 sammensætning og leveringstilstand for plastisk forarbejdede produkter Del 1: Numerisk betegnelsessystem DS/EN 573-2:2000 Aluminium og aluminiumlegeringer Kemisk HB 123.1 sammensætning og leveringstilstand for plastisk forarbejdede produkter Del 2: Betegnelsessystem baseret på kemiske symboler DS/EN 573-3:2009 Aluminium og aluminiumlegeringer Kemisk sammen- HB 123.1 sætning og form af plastisk forarbejdede produkter Del 3: Kemisk sammensætning og form af produkter DS/EN 573-5:2007 Aluminium og aluminiumlegeringer Kemisk HB 123.1 sammensætning og leveringstilstand for plastisk forarbejdede produkter Del 5: Kodificering af standardiserede plastisk forarbejdede produkter DS/EN 602:2004 Aluminium og aluminiumlegeringer Kemisk Løssalg sammensætning af halvfabrikata anvendt til produktion af artikler, der kommer i kontakt med fødevarer Koldtrukne stænger og rør DS/EN 754-1:2008 Aluminium og aluminiumlegeringer Koldtrukne Standardstænger og rør Del 1: Tekniske leveringsbetingelser pakke Aluminium Koldtrukne stænger og rør DS/EN 754-2:2008 Aluminium og aluminiumlegeringer Koldtrukne Standardstænger og rør Del 2: Mekaniske egenskaber pakke Aluminium Koldtrukne stænger og rør 12
Standardnr. Dansk titel Indgår i hånd bog/standard pakke DS/EN 754-3:2008 Aluminium og aluminiumlegeringer Koldtrukne Standardstænger og rør Del 3: Runde stænger, form- og pakke dimensionstolerancer Aluminium Koldtrukne stænger og rør DS/EN 754-4.2008 Aluminium og aluminiumlegeringer Koldtrukne Standardstænger og rør Del 4: Firkantede stænger, form- og pakke dimensionstolerancer Aluminium Koldtrukne stænger og rør DS/EN 754-5:2008 Aluminium og aluminiumlegeringer Koldtrukne Standardstænger og rør Del 5: Rektangulære stænger, form- pakke og dimensionstolerancer Aluminium Koldtrukne stænger og rør DS/EN 754-6:2008 Aluminium og aluminiumlegeringer Koldtrukne Standardstænger og rør Del 6: Sekskantede stænger, form- pakke og dimensionstolerancer Aluminium Koldtrukne stænger og rør DS/EN 754-7:2008 Aluminium og aluminiumlegeringer Koldtrukne Standardstænger og rør Del 7: Sømløse rør, form- og pakke dimensionstolerancer Aluminium Koldtrukne stænger og rør DS/EN 754-8:2008 Aluminium og aluminiumlegeringer Koldtrukne Standardstænger og rør Del 8: Strengpressede rør, form- og pakke dimensionstolerancer Aluminium Koldtrukne stænger og rør DS/EN 13958:2008 Aluminium og aluminiumlegeringer Koldtrukne, Standardrunde, coilede rør til generel anvendelse pakke Specifikation Aluminium Koldtrukne stænger og rør Rondeller og rondelmaterialer DS/EN 851:1995 Aluminium og aluminiumlegeringer Rondeller og Løssalg rondelmaterialer til produktion af køkkenredskaber Specifikationer DS/EN 941:1995 Aluminium og aluminiumlegeringer Rondeller og Løssalg rondelmaterialer til generel anvendelse DS/EN 13920-1:2003 Aluminium og aluminiumlegeringer Standard- Del 1: Generelle krav, prøveudtagning og prøvninger pakke Aluminium DS/EN 13920-2:2003 Aluminium og aluminiumlegeringer Standard- Del 2: Ulegeret aluminiumskrot pakke Aluminium 13
Standardnr. Dansk titel Indgår i hånd bog/standard pakke DS/EN 13920-3:2003 Aluminium og aluminiumlegeringer Standard- Del 3: Tråd- og kabelskrot pakke Aluminium DS/EN 13920-4:2003 Aluminium og aluminiumlegeringer Standard- Del 4: bestående af en enkelt svejselegering pakke Aluminium DS/EN 13920-5:2003 Aluminium og aluminiumlegeringer Standard- Del 5: bestående af to eller flere svejselegeringer pakke fra samme serie Aluminium DS/EN 13920-6:2003 Aluminium og aluminiumlegeringer Standard- Del 6: bestående af to eller flere svejselegeringer pakke Aluminium DS/EN 13920-7:2003 Aluminium og aluminiumlegeringer Standard- Del 7: bestående af støbegods pakke Aluminium DS/EN 13920-8:2003 Aluminium og aluminiumlegeringer Standard- Del 8: bestående af ikke-jernholdige materialer pakke fra skæreprocesser til aluminiumudskillelsesprocesser Aluminium DS/EN 13920-9:2003 Aluminium og aluminiumlegeringer Standard- Del 9: af ikke-jernholdige skårne materialer fra pakke aluminiumudskillelsesprocesser Aluminium DS/EN 13920-10:2003 Aluminium og aluminiumlegeringer Standard- Del 10: bestående af brugte aluminiumdåser til pakke drikkevarer Aluminium DS/EN 13920-11:2003 Aluminium og aluminiumlegeringer Standard- Del 11: af aluminium-kobber-kølere pakke Aluminium DS/EN 13920-12:2003 Aluminium og aluminiumlegeringer Standard- Del 12: Spåner bestående af en enkelt legering pakke Aluminium DS/EN 13920-13:2003 Aluminium og aluminiumlegeringer Standard- Del 13: Blandede spåner bestående af to eller flere pakke legeringer Aluminium DS/EN 13920-14:2003 Aluminium og aluminiumlegeringer Standard- Del 14: af brugt konsumentemballage af pakke aluminium Aluminium DS/EN 13920-15:2003 Aluminium og aluminiumlegeringer Standard Del 15: af brugt konsumentemballage af pakke aluminium, hvor belægningen er fjernet Aluminium 14
Standardnr. Dansk titel Indgår i hånd bog/standard pakke DS/EN 13920-16:2003 Aluminium og aluminiumlegeringer Standard Del 16: bestående af skum, slagger, udslip og pakke metaller Aluminium Smedegods DS/EN 586-1:2000 Aluminium og aluminiumlegeringer Smedegods HB 123.2 Del 1: Tekniske leveringsbetingelser DS/EN 586-2:2000 Aluminium og aluminiumlegeringer Smedegods HB 123.2 Del 2: Mekaniske egenskaber og andre krævede egenskaber DS/EN 586-3:2003 Aluminium og aluminiumlegeringer Smedegods HB 123.2 Del 3: Dimensions- og formtolerancer DS/EN 603-1:1996 Aluminium og aluminiumlegeringer HB 123.2 Smedegodsmateriale Del 1: Tekniske leveringsbetingelser DS/EN 603-2:1996 Aluminium og aluminiumlegeringer HB 123.2 Smedegodsmaterialer Del 2: Mekaniske egenskaber DS/EN 603-3:2000 Aluminium og aluminiumlegeringer HB 123.2 Smedegodsmaterialer Del 3: Form- og dimensionstolerancer DS/EN 604-1:1997 Aluminium og aluminiumlegeringer Støbt HB 123.2 smedegods Del 1: Tekniske leveringsbetingelser DS/EN 604-2:1997 Aluminium og aluminiumlegeringer Støbt HB 123.2 smedegods Del 2: Dimensions- og formtolerancer Støbegods/Støbning DS/EN 486:1994 Aluminium og aluminiumlegeringer Presseblokke HB 123.1 Specifikationer DS/EN 487:1994 Aluminium og aluminiumlegeringer Strengstøbte HB 123.1 valseblokke Specifikationer DS/EN 515:2000 Aluminium og aluminiumlegeringer Halvfabrikata HB 123.1 Betegnelser for tilstand DS/EN 541:2007 Aluminium og aluminiumlegeringer Valsede Løssalg produkter til dunke, dåser og dæksler Specifikationer DS/EN 575:1995 Aluminium og aluminiumlegeringer Basislegeringer HB 123.3 fremstillet ved smeltning Specifikationer DS/EN 576:2004 Aluminium og aluminiumlegeringer Ulegerede HB 123.3 aluminiumstøbeblokke til omsmeltning Specifikationer DS/EN 577:1995 Aluminium og aluminiumlegeringer HB 123.3 Flydende metal Specifikationer DS/EN 601:2004 Aluminium og aluminiumlegeringer Støbegods HB 123.3 Kemisk sammensætning af støbegods til anvendelse i kontakt med fødevarer DS/EN 1559-1:2002 Støbning Tekniske leveringsbetingelser HB 123.4 Del 1: Generelt DS/EN 1559-4:2002 Støbning Tekniske leveringsbetingelser Del 4: HB 123.4 Yderligere krav til støbegods af aluminiumlegeringer 15
Standardnr. Dansk titel Indgår i hånd bog/standard pakke DS/EN 1676:1997 Aluminium og aluminiumlegeringer Legerede HB 123.4 støbeblokke for omsmeltning Specifikationer DS/EN 1706:2000 Aluminium og aluminiumlegeringer Støbning HB 123.4 Kemisk sammensætning og mekaniske egenskaber DS/EN 1780-1:2005 Aluminium og aluminiumlegeringer Betegnelser for HB 123.1 legerede aluminiumblokke beregnet til omsmeltning, forlegering og støbegods Del 1: Numerisk betegnelsessystem DS/EN 1780-2:2005 Aluminium og aluminiumlegeringer Betegnelser for HB 123.1 legerede aluminiumblokke beregnet til omsmeltning, forlegering og støbning Del 2: Betegnelsessystem baseret på kemiske symboler DS/EN 1780-3:2005 Aluminium og aluminiumlegeringer Betegnelser for HB 123.1 legerede aluminiumblokke beregnet til omsmeltning, forlegering og støbning Del 3: Skriveregler for kemisk sammensætning Termer og definitioner DS/EN 12258-1:2000 Aluminium og aluminiumlegeringer Termer og HB 123.1 definitioner Del 1: Generelle termer DS/EN 12258-2:2005 Aluminium og aluminiumlegeringer Termer og HB 123.1 definitioner Del 2: Kemisk analyse DS/EN 12258-3:2003 Aluminium og aluminiumlegeringer Termer og HB 123.1 definitioner Del 3: DS/EN 12258-4:2005 Aluminium og aluminiumlegeringer Termer og HB 123.1 definitioner Del 4: Rester i aluminiumindustrien Trukket tråd DS/EN 1301-1:2008 Aluminium og aluminiumlegeringer Trukket tråd Løssalg Del 1: Tekniske leveringsbetingelser DS/EN 1301-2:2008 Aluminium og aluminiumlegeringer Trukket tråd Løssalg Del 2: Mekaniske egenskaber DS/EN 1301-3:2008 Aluminium og aluminiumlegeringer Trukket tråd Løssalg Del 3: Tolerancer for dimensioner DS/EN 1715-1:2008 Aluminium og aluminiumlegeringer Trukket tråd Løssalg Del 1: Generelle krav og tekniske leveringsbetingelser DS/EN 1715-2:2008 Aluminium og aluminiumlegeringer Trukket tråd Løssalg Del 2: Specifikke krav for elektroteknisk anvendelse DS/EN 1715-3:2008 Aluminium og aluminiumlegeringer Trukket tråd Løssalg Del 3: Specifikke krav for mekanisk anvendelse (dog ikke svejsning) DS/EN 1715-4:2008 Aluminium og aluminiumlegeringer Trukket tråd Løssalg Del 4: Specifikke krav for svejseteknisk anvendelse Tyndplader, bånd og plader DS/EN 485-1:2008 Aluminium og aluminiumlegeringer Tyndplader, HB 123.2 bånd og plader Del 1: Tekniske leveringsbetingelser DS/EN 485-2:2008 Aluminium og aluminiumlegeringer Tyndplader, HB 123.2 bånd og plader Del 2: Mekaniske egenskaber 16
Standardnr. Dansk titel Indgår i hånd bog/standard pakke DS/EN 485-3:2005 Aluminium og aluminiumlegeringer Tyndplader, HB 123.2 bånd og plader Del 3: Dimensions- og formtolerancer for varmvalsede produkter DS/EN 485-4:2000 Aluminium og aluminiumlegeringer Tyndplader, HB 123.2 bånd og plader Del 4: Form- og dimensionstolerancer for koldvalsede produkter DS/EN 683-1:2007 Aluminium og aluminiumlegeringer Tyndplader til HB 123.2 varmevekslere (finstock) Del 1: Tekniske inspektionsog leveringsbetingelser DS/EN 683-2:2007 Aluminium og aluminiumlegeringer Tyndplader til HB 123.2 varmevekslere (finstock) Del 2: Mekaniske egenskaber DS/EN 683-3:2007 Aluminium og aluminiumlegeringer Tyndplader til HB 123.2 varmevekslere (finstock) Del 3: Dimensions- og formtolerancer DS/EN 14121:2009 Aluminium og aluminiumlegeringer Tyndplader, HB 123.2 bånd og plader til elektrotekniske anvendelser DS/EN 1669:1997 Aluminium og aluminiumlegeringer Løssalg Prøvningsmetoder Stansemærkeprøvning på plader og bånd Diverse DS/EN 570:2007 Aluminium og aluminiumlegeringer Råemne til Løssalg koldflydepresning fremstillet af plastisk deformeret (valset eller ekstruderet) halvfabrikata Specifikation DS/EN 10204:2004 Metalliske produkter Typer af inspektionsdokumenter HB 123.1 DS/EN 12392:2000 Aluminium og aluminiumlegeringer Plastisk Løssalg forarbejdede produkter Specielle krav til produkter beregnet til fremstilling af trykbærende udstyr DS/EN 1386:2007 Aluminium og aluminiumlegeringer Dørkplade Løssalg Specifikationer DS/EN 1396:2007 Aluminium og aluminiumlegeringer Belagte plader HB 123.2 og bånd i coil til generel anvendelse Specifikationer DS/EN 13981-1:2003 Aluminium og aluminiumlegeringer Produkter til Løssalg bærende jernbanekonstruktioner Tekniske betingelser for inspektion og levering Del 1: Ekstruderede produkter DS/EN 13981-2:2004 Aluminium og aluminiumlegeringer Produkter til Løssalg bærende jernbanekonstruktioner Tekniske betingelser for inspektion og levering Del 2: Plader DS/EN 13981-3:2006 Aluminium og aluminiumlegeringer Produkter til Løssalg bærende jernbanekonstruktioner Tekniske betingelser for inspektion og levering Del 3: Støbegods DS/EN 13981-4:2007 Aluminium og aluminiumlegeringer Produkter til Løssalg bærende jernbanekonstruktioner Tekniske betingelser for inspektion og levering Del 4: Smedegods DS/EN 14242:2004 Aluminium og aluminiumlegeringer Kemisk analyse Induktivkoblet plasmaoptisk emissionsspektralanalyse (ICP-OES) Løssalg 17
Standardnr. Dansk titel Indgår i hånd bog/standard pakke DS/EN 14286:2008 Aluminium og aluminiumlegeringer Svejsbare Løssalg valsede produkter til tanke til opbevaring og transport af farligt gods DS/EN 14287:2004 Aluminium og aluminiumlegeringer Specifikke krav Løssalg til kemisk sammensætning af produkter beregnet til brug til fremstilling af emballage og komponenter til emballage DS/EN 14361:2005 Aluminium og aluminiumlegeringer Kemisk Løssalg analyse Prøvetagning fra metalsmelte DS/EN 14726:2005 Aluminium og aluminiumlegeringer Kemisk Løssalg analyse Vejledning for gnistoptisk emissionsspektrometrisk analyse DS/EN 15088:2006 Aluminium og aluminiumlegeringer HB 123.1 Konstruktionsprodukter til bygningsarbejde Tekniske betingelser for inspektion og levering DS/EN 15530:2008 Aluminium og aluminiumlegeringer Miljøaspekter Løssalg for aluminiumprodukter Retningslinjer for deres indføjelse i standarder 18
Oversigt over europæiske forslag inden for området aluminium 2009-06-25 Forslagnr. Dansk titel DSF/EN 485-1/FprA1 Aluminium og aluminiumlegeringer Tyndplader, bånd og plader Del 1: Tekniske leveringsbetingelser DSF/prEN 486 Aluminium og aluminiumlegeringer Presseblokke Specifikationer DSF/prEN 487 Aluminium og aluminiumlegeringer Strengstøbte valseblokke Specifikationer DSF/prEN 1676 Aluminium og aluminiumlegeringer Legerede støbeblokke for omsmeltning Specifikationer DSF/prEN 1706 Aluminium og aluminiumlegeringer Støbning Kemisk sammensætning og mekaniske egenskaber DSF/prEN 13195 Aluminium og aluminiumlegeringer Specifikationer for støbegodsprodukter til maritim anvendelse (skibsbygning, på havet og offshore) DSF/prEN ISO 7599 af aluminium og aluminiumlegeringer Generelle specifikationer for anodiske oxidbelægninger på aluminium 19
20
Temaafsnit om aluminium Indholdsfortegnelse 1 Aluminium i historisk lys................................................... 23 1.1 Fra Romerriget frem til år 1900........................................... 23 1.2 Industriel fremstilling og anvendelse af aluminium i det 20. århundrede......... 23 1.3 Aluminium som et moderne konstruktionsmateriale......................... 26 2 Design.................................................................... 27 2.1 Designfilosofi.......................................................... 27 2.2 Grundlæggende designregler............................................ 27 2.3 Konstruktion.......................................................... 28 3 Fremstilling................................................................ 29 3.1 Fremstilling af primæraluminium......................................... 29 3.2 Genanvendelse/fremstilling af sekundæraluminium.......................... 31 3.3 Fremstilling af halvfabrikata.............................................. 31 3.3.1 Blokke (valseblokke, trådblokke og presbolte)......................... 31 3.3.2 Plader og bånd.................................................. 32 3.3.3 Strengpressede/ekstruderede stænger, rør og profiler.................. 33 3.3.4 Strengpresning af massive og halvåbne profiler....................... 33 3.3.5 Strengpresning af hulprofiler...................................... 34 3.3.6 Tråd........................................................... 34 3.4 Støbning............................................................. 35 3.5 Smedning (Near net-shape).............................................. 35 3.6 Koldflydepresning (Near net-shape)....................................... 35 4 Metallurgi................................................................. 37 4.1 Aluminium krystalstruktur.............................................. 37 4.2 Aluminium kornstørrelsen.............................................. 38 4.3 Aluminium deformation............................................... 38 4.3.1 Elastisk deformation............................................. 38 4.3.2 Plastisk deformation............................................. 40 4.4 Styrkeøgende mekanismer.............................................. 42 4.4.1 Deformationshærdning........................................... 42 4.4.2 Opløsningshærdning............................................. 42 4.4.3 Hærdning med kornforfining...................................... 43 4.4.4 Modningshærdning (udskillelseshærdning).......................... 44 4.4.5 Diffusion....................................................... 45 4.5 Aluminium varmebehandling........................................... 46 4.5.1 Udglødning/blødglødning/rekrystallisationsglødning................... 46 4.5.2 Modningshærdning/udskillelseshærdning............................ 47 4.5.2.1 Opløsningsglødning..................................... 47 4.5.2.2 Modning............................................... 47 4.5.3 Afspændingsglødning/spændingsfri glødning........................ 48 4.6 Aluminium korrosion.................................................. 48 4.7 Aluminium udmattelse................................................ 51 4.7.1 Generelt....................................................... 51 4.7.2 Grundlæggende mekanismer...................................... 52 4.7.3 Udmattelsesparametre........................................... 54 4.8 Aluminium korrosionsudmattelse....................................... 56 4.9 Andre mekaniske egenskaber............................................ 58 4.9.1 Egenskaber ved forhøjede temperaturer............................. 58 4.9.2 Egenskaber ved lave temperaturer.................................. 58 4.10 Brudmekanik...................................................... 58 5 Aluminium legerings- og tilstandsbetegnelser.................................. 60 5.1 Valselegeringer legeringer til plastisk bearbejdning......................... 60 5.2 Støbelegeringer........................................................ 62 21
6 Samlingsmetoder........................................................... 64 6.1 Nitning............................................................... 64 6.2 Limning.............................................................. 64 6.3 Svejsning............................................................. 65 6.4 Lodning.............................................................. 66 6.5 Skrueforbindelser/bolteforbindelser....................................... 67 7 Aluminium overfladebehandling............................................. 68 7.1 Generelt.............................................................. 68 7.2 Mekanisk overfladebehandling........................................... 68 7.2.1 Slibning........................................................ 68 7.2.2 Polering........................................................ 69 7.2.3 Højglanspolering................................................ 69 7.2.4 Børstning...................................................... 69 7.2.5 Tromling....................................................... 69 7.2.6 Stråleblæsning (shotpeeling)...................................... 69 7.3 Kemisk overfladebehandling............................................. 70 7.3.1 Bejdsning...................................................... 70 7.3.2 Glinsning....................................................... 70 7.3.3 Kromatering og fosfatering........................................ 70 7.3.4 Præplettering................................................... 70 7.3.5 Passivering..................................................... 70 7.4 Elektrokemisk overfladebehandling........................................ 71 7.4.1.................................................... 71 7.4.2 Elektropolering/glinsning.......................................... 72 7.4.3 Elektroplettering................................................. 72 7.5 Anden belægning.................................................... 73 7.5.1 Maling og lak................................................... 73 7.5.2 Plastbelægning.................................................. 73 7.5.3 Emaljering...................................................... 73 7.5.4 Termisk påsprøjtning............................................. 73 8 Anden bearbejdning af aluminium............................................. 75 9 Materialecertifikater/inspektionsdokumenter..................................... 76 10 Samlet referenceliste for temaafsnittet.......................................... 78 22
1 Aluminium i historisk lys 1.1 Fra Romerriget frem til år 1900 Det vil her være på sin plads kort at opridse de væsentligste milepæle i aluminiumets historie. Overleveringerne fortæller, at det lykkedes en romer under kejser Claudius Nero Tiberius (romersk kejser fra år 14 til år 37 e.kr.) at fremstille metallisk aluminium. Romeren tilbød Tiberius at fremstille metallet udelukkende til kejserens skatkammer. Men kejseren troede, at værdien af dette nye metal ville være en trussel mod hans vældige skatte af guld og sølv, så han lod manden henrette ved halshugning. Englænderen Sir Humphrey Davy forsøgte i 1807 at udvinde aluminium af et lerholdigt mineral, dog uden resultat. Men han var så sikker på, at lermineralet indeholdt et metal, at han gav det navnet aluminium. (Alun var længe forinden udvundet af lermineralet. Alun hedder på latin alumen, heraf navnet aluminium). I 1825 lykkedes det for første gang vores berømte landsmand H.C. Ørsted at fremstille metallisk aluminium, om end i små mængder. Fremstillingen skete ved at reducere vandfrit aluminiumklorid med kalium. I 1827 fremstillede tyskeren Wöhler metallisk aluminium ved en proces lig den, H.C. Ørsted havde udført. I 1854 udviklede den franske kemiker H. Sainte-Claire Deville en kemisk metode til udvinding af aluminium i større målestok, men metoden fik aldrig nogen industriel betydning. Gennembruddet kom i 1886, da amerikaneren Charles M. Hall og franskmanden Paul Héroult uafhængigt af hinanden opfandt en proces til udvinding af metallisk aluminium i virkelig industriel målestok. Ved processen udvindes aluminium vha. elektrolyse fra aluminiumoxid opløst i smeltet kryolit. Processen (Hall-Héroult) anvendes stadig i dag. Referencer: [2] Materialekendskab Aluminium/Kursus A1/Kursusmateriale under lov 271 om efteruddannelse. [4] Alucluster: www.alucluster.com [38] Aluminiumslära, Gränges Technology, Finspång, 1996. 1.2 Industriel fremstilling og anvendelse af aluminium i det 20. århundrede Igennem en årrække har dansk industri haft stadigt vanskeligere konkurrenceforhold, hvilket blandt andet skyldes manglende omstillingsevne på det materialeteknologiske område. På verdensplan er der specielt i transportsektoren, men også inden for andre sektorer, gennemført en række betydelige materialeteknologiske udviklinger inden for lettere konstruktionsmaterialer, herunder aluminium og aluminiumlegeringer. Markedets efterspørgsel efter højkvalitetsprodukter baseret på aluminium og aluminiumlegeringer er som følge heraf øget betydeligt. Figur 1.1 viser verdensproduktionen af primæraluminium fra 1900 og frem til 1998. Som det fremgår af kurven, har produktionen af og dermed forbruget af aluminium været eksplosivt de sidste 50 år. Dette skal også ses i lyset af de seneste års øgede forståelse for såvel de positive som de negative sider af aluminium og aluminiumlegeringers muligheder i konstruktions- og designmæssig sammenhæng. De seneste produktionstal er 22,6 millioner tons (2004). 23
Mill. tons 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 1900 1910 1920 1930 Verdensproduktion af primæraluminium 1940 1950 Figur 1.1 Produktion af primæraluminium Denne udvikling er typisk båret af flyindustrien, hvorfra den er overført til andre brancher som fx bil-, offshore- og skibsbygningsindustrien. Dansk industri har dog haft vanskeligt ved at følge denne udvikling på grund af branchesammensætningen. Forbruget (pr. indbygger) af aluminium i Danmark er i dag noget lavere end forbruget i lande som Japan, Tyskland og Sverige. 35 30 25 20 15 10 5 0 Forbrug pr. indbygger 1998 (kg) Norden 28,5 Sverige 21,2 Norge 22,8 Danmark 15,0 Finland Island 1960 40 35 1970 30 21,9 (1998) 25 22,9 20 15 10 1980 0 Figur 1.2.a Aluminiumforbrug pr. indbygger 5 1990 2000 År Forbrug pr. indbygger 1997 (kg) Verden Norden 24 Tyskland 31,6 Japan 24
Forbrugsfordeling Norden - 1998 COPYRIGHT Danish Standards. NOT FOR COMMERCIAL USE OR REPRODUCTION. DS-håndbog 123.1:2009 Aluminium Del 1 Tråd 60 x 10 3 Støbegods 65 x 10 3 Profiler 159 x 10 3 Figur 1.2.b Forbrugsfordeling Plader 192 x 10 3 mill. tons Ikke overraskende har aluminiumproducenterne forøget deres indsats betragteligt i de seneste år, såvel i udbredelsen af kendskabet til aluminium og aluminiumlegeringers egenskaber som i brugen af aluminium i forskellige sammenhænge. Desuden har Søfartsstyrelsen igangsat et stort treårigt udviklingsprojekt, det såkaldte SASAK-projekt (Sammenføjning af Store Aluminium Konstruktioner), som skal munde ud i en slags Aluminiumståbi. En øget anvendelse af aluminium inden for områder, hvor stål hidtil har været det dominerende materiale, er således højt prioriteret. Dette forstærkes af samfundsmæssige forhold samt de særlige egenskaber ved aluminium: Stor råstofreserve (8 % af jordskorpen er aluminium) Mulighed for politisk stabile leverancer (fx fra Norge) Kort transportafstand til materialet Energibesparende konstruktioner på grund af lav vægt Gode genbrugsegenskaber God formbarhed God elektrisk og termisk konduktivitet Gode refleksionsegenskaber Økonomisk attraktivt til mange formål Lav vægt Godt styrke/vægtfyldeforhold Kan ekstruderes og/eller svejses Let bearbejdeligt Korrosionsbestandigt Anvendelse af aluminiumsteknologi inden for industrien vil på væsentlige områder kunne være med til at sikre industriens eksistensgrundlag fremover. En succesfuld omstilling fordrer imidlertid en optimal udnyttelse af materialeegenskaberne i kombination med en udvikling af alle led i fremstillingsprocessen. Og en omlægning af traditionelle konstruktions-, design- og produktionsmetoder i den eksisterende industri er ikke uproblematisk, idet det ofte kan resultere i en utilfredsstillende produktivitet i omstillingsfasen. Omstilling fra traditionelle materialer til fx aluminium kræver således en væsentlig videntilførsel inden for centrale områder som materialekendskab, konstruktionsteknik og produktionsmetoder. Man må endvidere gøre sig klart, at aluminium i teknisk og anvendelsesmæssig henseende er et relativt nyt materiale, hvorfor ikke alle tekniske og driftsmæssige problematikker er afdækkede og udforskede. Eksempelvis er udmattelse og korrosion specielt i kombination særdeles problematiske. 25
Referencer: [4] AluCluster: www.alucluster.com [5] SASAK (Samling af Store Aluminiumkonstruktioner): www.sasak.dk [13] Aluminium & Miljø: www.alu-info.dk [14] Scan-aluminium: www.scanalu.no 1.3 Aluminium som et moderne konstruktionsmateriale Næst efter stål er aluminium i dag det mest benyttede metal. Det stadigt stigende forbrug af aluminium i de højteknologiske industrier viser tydeligt, at der ligger et stort potentiale i at beherske denne materialeteknologi. Fordelen ved brug af aluminium i stedet for stål har hidtil været mest synliggjort inden for transportområdet, hvor vægtbesparelsen har afgørende betydning. Aluminiumlegeringer er således det afgørende grundlag for udvikling af den moderne flyindustri. Anvendelsen af aluminium har været markant stigende siden anden verdenskrig. Den årlige aluminiumproduktion (primæraluminium) steg således fra ca. 1 million tons pr. år i 1940 til ca. 22 millioner tons pr. år i 1998. På verdensplan er de store anvendelsesområder: Flyindustrien Hovedparten af et moderne fly er fremstillet af aluminiumlegeringer. Offshore På grund af sin lave vægt er aluminium et udbredt konstruktionsmateriale til fx boligmoduler og helikopterdæk, men også til mindre detaljer som lyskastere. Søfart Aluminium har siden århundredeskiftet været anvendt til skibsbygning, men der er på det seneste sket en massiv forøgelse af anvendelsen på grund af fremkomsten af de store hurtiggående færger. Motorindustrien Fra udelukkende at være benyttet til stempler, plejlstænger og topstykker er der nu udviklet nye bilmotorer i aluminiumlegeringer. Bilindustrien Udover ovennævnte motorer anvendes aluminium i stor udstrækning til karosseriopbygning og karburatorer, til rørføringer og forskellige kølesystemer, eksempelvis til aircondition. Også bremsetrykbeholdere, som anvendes i lastvogne, fremstilles i stort antal i aluminium. Elektroindustrien Anvender aluminiumlegeringer i strømførende ledninger. Konduktiviteten er kun 60 % af kobbers, men dette opvejes af den lavere vægt. Andre anvendelsesområder er til lynafledere, antenner mv. Elektronikindustrien Anvender i stor udstrækning aluminium til kondensatorer, afbryderhuse, koblingsbokse, kabinetter og belysningsarmaturer mv. Levnedsmiddelindustrien Anvender aluminium til forskellige beholdere, kar og frem for alt dåser (øldåser etc.). Den kemiske industri Benytter aluminium til kar, beholdere, rørledninger og armaturer. Byggeindustrien Benytter aluminium til facadebeklædninger, arkitektonisk udsmykning, vinduer og døre. Husholdningsartikler I den daglige husholdning findes stort set alt fra pyntegenstande til gryder, dog er aluminium i grydeproduktionen nu næsten blevet fortrængt af rustfrit stål. Emballage Folier, tuber, dåser mm. 26
2 Design 2.1 Designfilosofi Design eller konstruktion af produkter er en interaktiv proces, hvor designeren til stadighed vurderer det opnåede resultat ud fra de krav, der er stillet til den aktuelle konstruktion. For større aluminiumkonstruktioner er vægt ofte det vigtigste kriterium, idet en minimering af denne i fx skibe og containere giver mulighed for øget nyttelast eller brændstofbesparelser. Optimeringsprocessen er yderst kompliceret og vil i sidste ende være et kompromis mellem produktionsomkostninger og den vægtoptimale løsning. Eksempler på vægtoptimerende konstruktioner i aluminium er: Spaceframes til mindre sportsvogne, kofangere og fælge til personbiler, fly, højhastighedstog og -færger samt overbygninger på stålskibe. Alle disse konstruktioner er specialiserede løsninger, hvor designeren har fokuseret på funktionen af den aktuelle konstruktion. Denne funktionsorientering giver ofte anledning til valg af en speciel designfilosofi, der bedst kan karakteriseres som det sæt af kriterier, der anvendes ved evaluering af, hvorvidt det aktuelle design opfylder de krav, der er til konstruktionen. Disse designfilosofier er ofte resultatet af mange års erfaringer og kan kort præsenteres som følger: Infinite-life Design, hvor det aktuelle spændingsniveau i en given, dynamisk belastet konstruktion aldrig vil overstige konstruktionens udmattelsesgrænse, dvs. at et sammenbrud af konstruktionen aldrig skal kunne forekomme. Dette designkriterium anvendes ofte ved design af roterende dele dele der udsættes for millioner af påvirkninger, og hvor der eksisterer et godt kendskab til de maksimale normale spændingsniveauer under drift. Safe-life Dette design kræver, at den hyppigst forekommende defekt i en konstruktionsdel ikke vil give anledning til brud, når denne del udsættes for cyklisk og vedvarende last i hele konstruktionsdelens forudbestemte levetid eller serviceinterval. Fail-safe Dette design stammer fra flyindustrien. En samlet konstruktion designes således, at et sammenbrud af ét strukturelt element ikke fører til generelt sammenbrud af den samlede konstruktion. Dette opnås ved, at den påførte last kan overføres via flere konstruktionsdele. Denne designfilosofi kræver blandt andet information om, hvorledes revnevækst vil foregå i den aktuelle konstruktion. Damage-tolerant Et design, der er en videreudvikling af fail-safe design, idet det her antages, at en konstruktionsdel er født med fejl i form af revner, som det ikke er muligt at opdage ved inspektion. Der opstilles et inspektionsskema, der nøje angiver inspektionsperioder og en tilladelig størrelse af en given kritisk revne i en konstruktionsdel. Damage-tolerant-design kræver stor viden om de brudmekaniske forhold og stammer ligeledes fra flyindustrien. Andre gode eksempler på brug af damage-tolerant-design er krigsskibe og kollisionssikre biler. Good-practice Et design, der kan anvendes i tilfælde, hvor den information, der kræves for at anvende de ovenfor beskrevne designmetoder, ikke er tilstede. Her anvendes designmetoder, der tidligere har vist sig at være fornuftige. Det skal bemærkes, at det i denne sammenhæng er vigtigt at studere såvel gode som dårlige konstruktioner for at opnå et overblik over, hvad der skal stræbes efter. Samtidig er dette også vigtigt for at vide, hvad der skal undgås i forbindelse med design af den aktuelle konstruktion. Et vigtigt aspekt ved good-practice-design er dog altid at minimere konstruktionens spændingsniveauer. Som det fremgår af ovennævnte, vil valg af designfilosofi ofte afhænge af den sammenhæng, den enkelte konstruktion indgår i samt konstruktørensvidensniveau. Et kendt problem er den totale mangel på eksempler på good-practice-design, som de fleste virksomheder står over for ved et materialeteknologisk skift fra eksempelvis stål til aluminium. Forskellige instanser forsøger derfor konstant at opbygge viden inden for designregler samt at registrere de gode og dårlige eksempler på good-practice-design. Eksempelvis har klassifikationsselskabet Det Norske Veritas (DNV) udarbejdet designregler for hurtiggående fartøjer i aluminium. 2.2 Grundlæggende designregler Ved design af større aluminiumkonstruktioner er der umiddelbart en række grundlæggende designregler, der bør overholdes. 27