EN
Slitiny hliníku řady 6xxx jsou dnes nezbytné pro výrobu automobilových podvozků, protože kombinují pevnost s lehkostí a velmi dobře odolávají rezavění. Podle nedávných materiálových testů z období roku 2025 těmto slitinám vydrží až o 20 procent větší kroutící síla ve srovnání s běžnou ocelí, a to při výrobě dílů, které jsou zhruba o 35 až dokonce 40 procent lehčí. Co je činí tak užitečnými, je jejich snadná tvarovatelnost během výroby. Výrobci automobilů mohou vytvářet složité konstrukce pro ochranu při nárazu a ty speciální dveřní nosníky s vícekomorovým vnitřním uspořádáním. Tyto konstrukce splňují přísné bezpečnostní normy, ale zároveň zajistí, že automobily mají na silnici stále dobré jízdní vlastnosti.
Pokud jde o zlehčování automobilů, hraje hliníkové profilování automobilkám vstříc, protože ušetří přibližně 100 až 150 kilogramů hmotnosti vozu ve srovnání s tradičními ocelovými konstrukcemi. U automobilů se spalovacím motorem to znamená o 6 až 8 procent lepší palivovou účinnost. Elektromobily mají ještě výraznější výhody – z téhož akumulátorového balíčku získají o 12 až 15 procent delší dojezd. Jednou z oblastí, kde se tato technologie plně uplatní, je výroba bateriových podlah pro elektromobily. Duté profily vzniklé profilováním nejenže zajišťují nižší hmotnost těchto komponent, ale také poskytují potřebné strukturální zpevnění kolem kritických bateriových článků, které jsou klíčové pro výkon elektromobilů.
Vedoucí výrobci elektromobilů nyní používají jednodílné lité hliníkové skříně baterií, které integrují chladicí kanály a nárazové tlumiče do jednotných konstrukcí. Tyto skříně nabízejí o 40 % lepší tepelnou regulaci než tradiční svařované sestavy a poskytují nárazovou ochranu odpovídající 1,8mm oceli při poloviční hmotnosti – klíčové inovace umožňující bezpečnější a elektromobily s delším dojezdem.
A automobilová inženýrská zpráva 2024 zdůrazňuje, jak výrobci automobilů využívají hliníkové profily k výstavbě modulárních podvozkových systémů. Tyto propojené komponenty umožňují rychlou adaptaci platformy napříč třídami vozidel, přičemž udržují konzistentní výsledky nárazových testů a zkracují vývojové cykly o 30 % ve srovnání s konvenčními svařovanými ocelovými architekturami.
Letectví těžce spoléhá na hliníkové profily vytlačované za horka, protože nabízejí výbornou pevnost vzhledem ke své hmotnosti, zejména pokud jde o třídy jako 7075 a 2024. To, co tyto materiály činí tak cennými, je jejich schopnost dosáhnout pevnosti v tahu nad 500 MPa, přičemž stále váží přibližně 60 % méně než ocel, což je velmi důležité, když se snažíme, aby letadla lépe létala. Jako jeden praktický příklad uveďme koncovky nosníků křídel. Pokud jsou tyto komponenty vyrobeny z vytlačovaného hliníku místo titanu, jsou o 18 až 22 % lehčí, a přesto splňují všechny požadavky FAA na odolnost proti únavě materiálu v průběhu času. Jaký je reálný dopad? Aerolinky uvádějí úspory zhruba 2 400 litrů leteckého paliva ročně na každé letadlo, které používá tyto lehčí komponenty, což zároveň pomáhá jak finančně, tak i v rámci plnění environmentálních cílů.
Horké extruzní techniky pracující při teplotách mezi přibližně 375 a téměř 500 stupni Celsia zajišťují přeměnu těchto vysoce kvalitních ingotů pro letecký průmysl na pevné konstrukční profily bez švů. Udržování přesné teploty během zpracování pomáhá zachovat strukturu kovového zrna, což znamená, že díly jako například pohony podvozku budou mít po celé své délce spolehlivou pevnost. To, že se to podaří, znamená, že továrny, které přejdou na tyto metody, obvykle dosáhnou snížení výrobního času o přibližně třicet procent ve srovnání se staršími metodami kování. Po extruzi zůstávají rozměry velmi přesné, obvykle v toleranci plus nebo minus 0,1 milimetru. Takováto přesnost je zásadní v případě, kdy se tyto díly musí přesně spojit s částmi z uhlíkových vláken v moderní letadlové výrobě.
Nejnovější extruzní matrice umožňují výrobcům vytvářet složité multifunkční profily najednou. Vezměme si například žebra křídel, která nyní mohou mít vestavěné chladicí kanály spolu s montážními body pro senzory hned od začátku. Podle výzkumu zveřejněného minulý rok ušetřila letecká společnost přibližně čtrnáct tisíc dolarů na každém letadle, když nahradila osmdesát čtyři samostatné nitované ocelové komponenty jediným hliníkovým trupem vyrobeným extruzí. Nový návrh nejen snížil náklady, ale také lépe odolával vibracím během letových zkoušek. Co je opravdu nadějné, je, že tyto pokročilé extruze zároveň vyhovují i budoucím potřebám leteckého průmyslu. Poskytují nezbytnou elektromagnetickou ochranu v prostorách s citlivou elektronickou výbavou a mají speciálně navržené tvary, které pohlcují nárazy mnohem lépe než tradiční materiály v nákladních oblastech.
Hliníkové profily vytvořené extruzí se staly základním kamenem moderní architektonické tvorby, které inženýrům a designérům nabízejí nevídanou flexibilitu při vytváření konstrukčních řešení sladěných do vzhledu i funkce.
V dnešní době spoléhají většina moderních budov těžce na lisované hliníkové profily, protože je lze vyrábět s úžasnou přesností a dobře se hodí pro všechny druhy složitých tvarů. Vezměme si například slitinu 6063, která je mezi staviteli velmi oblíbená díky hladkému vzhledu po dokončení a snadné svařitelnosti. Pokud do oken z tohoto materiálu začleníme tepelné zlomy, skutečně snížíme tepelné ztráty o přibližně 30 % ve srovnání se staršími materiály, které nejsou tak účinné. Architekti také rádi pracují s lisovanými profily, protože mohou vytvářet ty elegantní vícekomorové fasádní systémy, které odolávají poměrně významným větrným tlakům – někdy přes 3500 Pascalů – aniž by bylo nutné obětovat ten čistý, moderní vzhled, který si dnes všichni přejí.
Budovy u pobřeží a v metropolích se pro své fasády obrací k hliníkovým profilům potaženým PVDF. Tyto povlaky prokázaly vynikající odolnost, odolávají slanému vzduchu s pouhými 2 % koroze i po čtvrt století expozice v těchto komorách pro škrtové zkoušky (norma ASTM B117). Loni provedený výzkum v oblasti stavebních materiálů odhalil něco zajímavého: budovy s hliníkovými fasádami potřebovaly přibližně o tři pětiny méně údržby ve srovnání s ocelovými konstrukcemi při sledování po dobu 15 let. Co činí hliník tak výjimečným? No, vytváří přirozenou oxidovou vrstvu, která dokáže opravovat drobné škrábance samotnou silou, takže budova působí dobře i pod intenzivním slunečním světlem den co den.
Hliníkové systémy profilování stojí zhruba o 15 až 20 procent více než alternativy z PVC nebo dřevěného kompozitu. Avšak ve srovnání dlouhodobém tyto systémy vydrží přibližně 60 let, čímž se náklady na výměnu sníží zhruba o 83 procent podle různých studií sledujících životní cykly produktů. U správců budov bylo navíc zaznamenáno výrazné snížení nákladů na údržbu, u některých až o 42 procent, protože není potřeba tak často provádět natírání či utěsňování. I environmentální aspekt je poměrně přesvědčivý. Většina hliníkových částí může být znovu a znovu recyklována bez ztráty kvality, přičemž se recykluje zhruba 95 procent materiálu ve srovnání s pouhými 35 procenty u kompozitních materiálů. To činí hliník chytrou volbou pro budovy usilující o certifikaci LEED, jelikož dobře zapadá do modelů kruhového hospodářství, kdy materiály nadále cirkulují a nekončí na skládkách.
Hliníkové slitiny vytlačované lisem získaly velký význam při řízení tepla v moderní elektronice, zejména pro výrobu chladičů. Materiál vede teplo přibližně 160 až 200 wattů na metr kelvin, což znamená, že velmi rychle odvádí teplo od citlivých částí uvnitř zařízení. To pomáhá zabránit jejich zpomalení způsobenému přehřátím. Nedávný výzkum z roku 2023 ukázal také něco zajímavého – zařízení vybavená těmito hliníkovými chladiči měla o 32 procent méně případů, kdy bylo nutné kvůli tepelným problémům snížit výkon ve srovnání s výrobky vyrobenými z plastových materiálů. Vzhledem k tomu, že špatné řízení tepla může snížit spolehlivost elektroniky až o 40 procent, spoléhají se výrobci nyní těžce na hliník pro výrobu výkonných počítačových čipů a LED osvětlení, kde je nezbytné udržovat teplotu pod kontrolou.
Pokud jde o výrobu lehkých, ale přitom odolných skříní pro zařízení jako jsou transformátory, fotovoltaické střídače a elektrické nabíječky pro elektromobily, které dnes vidíme všude kolem nás, pak se velmi dobře uplatňují extrudované hliníkové profily. Tyto materiály disponují vestavěnou ochranou proti elektromagnetickému rušení, díky čemuž zůstanou citlivé desky plošných spojů uvnitř chráněny, aniž by byla narušena jejich pevnost. Výhodou je zejména to, že extruzní metoda výroby umožňuje výrobcům integrovat chladiče přímo do konstrukce a zároveň zajistit vhodná místa pro vedení kabelů. To znamená, že při montáži je potřeba použít méně dílů. Některé společnosti uvádějí, že při přechodu z tradičních svařovaných ocelových konstrukcí na hliníková řešení ušetří mezi 18 % a téměř 25 % nákladů na výrobu.
Schopnost extruzních procesů vyrábět téměř jakýkoliv tvar způsobila, že se staly oblíbenými mezi výrobci při vytváření složitých konstrukcí chladičů s více komorami, stejně jako struktur kombinujících vodivost s izolačními vlastnostmi. Pokud jde o chladicí systémy serverových stojanů, jeden kus vyrobený extruzí hliníku může nahradit mezi čtyřmi až šesti samostatnými díly vytvořenými zápustkovým tvářením, což snižuje výrobní odpad zhruba o polovinu, jak uvádí nedávná průmyslová studie z minulého roku o efektivitě materiálů. Co však opravdu zaujme, je, jak přizpůsobitelnou metodou zůstává tento postup při kombinaci s úplnou recyklovatelností hliníku. Pro firmy zaměřené na dlouhodobé cíle udržitelnosti nabízejí tyto extrudované díly skutečné výhody oproti tradičním možnostem z mědi v oblasti rozvoje sítí 5G i v různých průmyslových aplikacích, kde je řízení tepla rozhodující.
Vytlačovací proces u hliníkových slitin vytváří komplexní profily s tolerancemi okolo ±0,1 mm, což výrazně snižuje množství ztraceného materiálu. Tradiční výrobní metody nemohou s touto efektivitou konkurovat. Při vytlačování získávají výrobci duté profily a vícekomorové konstrukce přímo integrované do návrhu. Tento postup ušetří přibližně 30 % surového materiálu, aniž by byla ohrožena jeho síla či trvanlivost. Co je na tom ještě lepšího, je jeho výborná kompatibilita s recyklovanými hliníkovými odpadky. Většina firem považuje tuto metodu za nákladově výhodnou, jelikož více než tři čtvrtiny všech hliníkových vytlačovaných profilů vyrobených v historii stále někde slouží díky naší schopnosti je opakovaně recyklovat v průběhu výrobních cyklů.
Hliníkové profily velmi dobře fungují s přístupy k výrobě v rámci uzavřeného koloběhu. Když se podíváme na to, co se děje po ukončení životnosti produktů u spotřebitelů, energie potřebná k recyklaci hliníkového odpadu činí zhruba 5 % energie potřebné k výrobě nového hliníku z surovin. Mezinárodní hliníkový institut provedl minulý rok výzkum, který ukázal, že budovy postavené s využitím hliníkových profilových komponent ve skutečnosti sníží během provozu emise uhlíku přibližně o 40 % ve srovnání se srovnatelnými konstrukcemi postavenými ze oceli během tří desetiletí. Co činí tuto skutečnost ještě lepší je, že naše současné systémy recyklace dokážou získat zhruba 95 % hliníku z bouraných starých budov. Tato vysoká míra zpětného získávání znamená, že většina architektů a stavebních firem nyní považuje hliníkové profily nejen za dobrou volbu, ale často za preferovaný materiál pro projekty zaměřené na ochranu životního prostředí.
Ocel má rozhodně větší surovou pevnost než hliník, ale pokud se podíváme na pevnost v poměru k hmotnosti, hliníkové slitiny jsou o asi 60 % lepší. To dělá obrovský rozdíl u věcí jako jsou karoserie automobilů nebo letadlové součástky, kde hmotnost hraje velkou roli. Vezměme si například slitinu 6061-T6, která dosahuje meze kluzu přibližně 310 MPa a přitom má hustotu pouze 2,7 gramu na kubický centimetr. Měkká ocel musí být až na 250 MPa, aby se k tomu vůbec přiblížila, ale s hustotou 7,85 gramu na kubický centimetr je téměř třikrát těžší. Nižší hmotnost přináší i reálné úspory. Dopravní společnosti uvádějí zlepšení palivové účinnosti o 8 % až 12 %, pokud používají hliník místo oceli, jak je uvedeno v těchto studiích SAE International.
Řada 6xxx (6061, 6063, 6082) dominuje v konstrukčním tváření díky ideální rovnováze mezi tvárností a mechanickými vlastnostmi. Nejnovější tržní údaje ukazují, že tyto hořčíkově-křemičité slitiny zaujímají:
| Aplikace | použití řady 6xxx | Využitá klíčová vlastnost |
|---|---|---|
| Automobilové konstrukce | 68% | Pohlcování energie při nárazu |
| Fasády budov | 73% | Odolnost proti povětrnostním vlivům |
| Chlazení elektroniky | 82% | Tepelná vodivost |
Toto široké uplatnění vyplývá z jejich schopnosti dosáhnout pevnosti v tahu 150–340 MPa po umělém stárnutí, přičemž si udržují vynikající odolnost proti korozi.
Komplexní řešení integrující výzkum a vývoj, výrobu, prodej a řízení dodavatelského řetězce.
