EN
Legure aluminija iz serije 6xxx sada su neizostavne pri izradi karoserija automobila jer pružaju jakost uz laganih 35 do čak 40 posto, što ih čini vrlo otpornim na koroziju. Prema nedavnim ispitivanjima materijala iz 2025. godine, ove legure mogu podnijeti otprilike 20 posto veći torziono opterećenje u usporedbi s običnim čelikom, a istovremeno čine dijelove znatno lakšima. Ono što ih čini tako korisnima je jednostavnost oblikovanja tijekom proizvodnje. Proizvođači automobila mogu stvoriti složene konstrukcije za zaštitu pri sudarima i posebne gredne konstrukcije za vrata s više komora u unutrašnjosti. Ovakvi dizajni zadovoljavaju stroga sigurnosna pravila, a istovremeno omogućuju ugodno vožnju automobila.
Kada je riječ o olakšavanju automobila, aluminijumska ekstruzija pomaže proizvođačima automobila da smanje težinu vozila za oko 100 do 150 kilograma u usporedbi s tradicionalnim čeličnim konstrukcijama. Za automobile s benzinom, to znači približno 6 do 8 posto bolju učinkovitost potrošnje goriva. Električna vozila imaju još značajniju korist, ostvarujući između 12 i 15 posto veći domet uz isti paket baterija. Jedna od oblasti gdje se ovo posebno ističe je izrada baterijskih posprema za električna vozila. Šuplji profili stvoreni ekstruzijom ne samo da čine ove komponente lakšima, već također osiguravaju važno strukturno ojačanje oko osjetljivih baterijskih ćelija koje su ključne za performanse električnih vozila.
Vodeći proizvođači električnih vozila sada koriste baterijske kućišta od aluminijuma u jednom komadu, izrađena ekstruzijom, koja integriraju hladnjake i jastuke za apsorpciju udaraca u jedinstvene strukture. Ova kućišta nude 40% bolju termalnu regulaciju u odnosu na tradicionalne zavarene sklopove i pružaju zaštitu od sudara ekvivalentnu 1,8 mm čeliku, uz polovicu težine – ključni napredak koji omogućuje sigurnija električna vozila većeg dometra.
A izvješće o automobilskom inženjerstvu za 2024. godinu ističe kako proizvođači automobila koriste profile aluminijuma izrađene ekstruzijom za izradu modularnih sustava šasija. Ove međusobno povezane komponente omogućuju brzu prilagodbu platformi unutar različitih klasa vozila, uz održavanje dosljednih rezultata sudarnih testova, skraćujući razvojne cikluse za 30% u usporedbi s konvencionalnim arhitekturama od valjanog čelika.
Zrakoplovna industrija u velikoj mjeri se oslanja na ekstrudirane aluminijumske legure jer pružaju izuzetnu čvrstoću u odnosu na svoju težinu, posebno kada je riječ o kvalitetima poput 7075 i 2024. Ono što čini ove materijale toliko vrijednima je činjenica da mogu postići vlačnu čvrstoću iznad 500 MPa, a da istovremeno imaju težinu oko 60% manju u odnosu na čelik, što je posebno važno kada se radi o tome da zrakoplovi bolje lete. Uzmimo za primjer kape nosača krila. Kada se ove komponente izrađuju od ekstrudiranog aluminija umjesto titanijuma, postaju između 18 i 22 posto lakše, a da pritom zadovolje sve FAA standarde u vezi otpornosti na umor materijala tokom vremena. Kakav je stvarni efekat? Zračne kompanije navode godišnje štednje od otprilike 2.400 litara avionskog goriva po zrakoplovu koji koristi ove lakše dijelove, što istovremeno pomaže i finansijskim rezultatima i ostvarenju ekoloških ciljeva.
Tehnike vruće ekstruzije koje rade na temperaturama između otprilike 375 i gotovo 500 stupnjeva Celzijevih pretvaraju visokokvalitetne avionske slite u čvrste strukturne oblike bez šavova. Održavanje točne količine topline tijekom procesa pomaže u očuvanju strukturalnog zrna metala, što znači da dijelovi poput aktuatora sustava za slijetanje imat će pouzdanu čvrstoću na cijeloj dužini. Tvornice koje pređu na ove metode obično dožive smanjenje vremena proizvodnje za otprilike trideset posto u usporedbi sa starijim metodama kovanja. Nakon ekstruzije, mjerenja također ostaju vrlo precizna, obično unutar plus-minus 0,1 milimetra. Ovaj stupanj preciznosti je izuzetno važan kada ti dijelovi moraju savršeno pristajati uz ugljična vlakna u modernoj izogradnji zrakoplova.
Najnoviji alati za ekstrudiranje omogućuju proizvođačima da u jednom koraku izrađuju kompleksne multifunkcionalne profile. Uzmite npr. rebra krila, koja sada mogu uključivati ugrađene kanale za rashladu, kao i točke za ugradnju senzora, već u početnoj fazi proizvodnje. Prema istraživanju objavljenom prošle godine, jedna tvrtka iz zrakoplovne industrije uštedjela je oko četrnaest tisuća dolara po zrakoplovu kada je zamijenila 84 odvojena čelična dijela spojena zakovicama s jednim komadom aluminijskog trupa izrađenog ekstrudiranjem. Novi dizajn nije samo smanjio troškove, već je bolje izdržao vibracije tijekom letačkih testova. Ono što je zaista uzbudljivo jest kako ove napredne ekstruzije zadovoljavaju i buduće potrebe avijske industrije. One osiguravaju potrebnu elektromagnetsku zaštitu u prostorijama s osjetljivom elektronskom opremom i imaju posebno dizajnirane oblike koji apsorbiraju udarce puno bolje nego što to čine tradicionalni materijali u prostorima za teret.
Profilisani aluminijevi slitina postala je temelj savremene arhitektonске dizajnerske prakse, nudeći inženjerima i dizajnerima neusporedivu fleksibilnost u stvaranju strukturnih rješenja koja usklađuju oblik i funkcionalnost.
Danas, većina modernih zgrada u velikoj mjeri se oslanja na ekstrudirane aluminijumske profile jer se mogu proizvoditi s izuzetnom preciznošću i dobro prilagođavati svim vrstama složenih oblika. Uzmite u obzir leguru 6063, koja je vrlo popularna među građevinarskim firmama zahvaljujući glatkom izgledu nakon završne obrade i jednostavnoj zavarljivosti. Kada ugradimo termičke prekide u prozore koristeći ovaj materijal, zapravo smanjujemo gubitak topline za otprilike 30% u poređenju sa starijim materijalima koji nisu tako efikasni. Arhitekti takođe vole raditi s ekstruzijama jer mogu stvoriti one sofisticirane višekomorne zavjese koje izdržavaju prilično velike vjetropire, ponekad preko 3500 Paskala, a da ne izgube onaj čist, moderni izgled koji svi danas žele.
Zgrade uz obalu i u velikim gradovima sve više koriste aluminijumske profile presvučene PVDF premazima za svoje fasade. Ti premazi pokazuju izuzetnu trajnost, izdržavajući slanu atmosferu s samo 2% korozije čak i nakon ćetvrt vijeka izloženosti u komorama za testiranje slane magle (standard ASTM B117). Nedavna istraživanja iz prošle godine o materijalima za izgradnju otkrila su zanimljivu činjenicu: zgradama s aluminijumskim fasadama trebalo je otprilike šest puta manje održavanja u poređenju sa čeličnim tokom 15-godišnjeg praćenja. Šta čini aluminijum toliko posebnim? Pa, on stvara prirodni oksidni sloj koji zapravo popravlja sitne ogrebotine sam po sebi, čime održava zgradu estetski prihvatljivom čak i pod jakim suncem tokom dugog vremena.
Aluminijski ekstruzijski sustavi zaista koštaju otprilike 15 do 20 posto više u odnosu na PVC ili drvene kompozitne alternative. Međutim, kada se pogleda šira slika, ovi sustavi traju oko 60 godina, što smanjuje troškove zamjene za otprilike 83 posto, prema raznim studijama o životnom ciklusu proizvoda. Menadžeri objekata primijetili su i znatno smanjenje troškova održavanja, pri čemu su neki prijavili i do 42 posto uštede jer se tijekom vremena ne zahtijeva puno farbanja ili brtvljenja. I okolišni aspekt prilično je važan. Većinu aluminijskih dijelova moguće je reciklirati ponovno i ponovno bez gubitka kvalitete, pri čemu se oko 95 posto ponovno koristi, u usporedbi s otprilike 35 posto kompozitnih materijala. To čini aluminij pametnim izborom za zgrade koje teže certifikaciji LEED, budući da se uklapa u modele kružne ekonomije gdje materijali ostaju u cirkulaciji umjesto da završe na odlagalištima otpada.
Ekstruzija aluminijevih legura postala je vrlo važna kada je riječ o upravljanju toplinom u današnjoj elektronici, posebno za izradu hladnjaka. Materijal vodi toplinu brzinom od oko 160 do 200 vata po metru kelvinu, što znači da prilično brzo odvodi toplinu od osjetljivih dijelova unutar uređaja. To pomaže u sprječavanju usporenja zbog pregrijavanja. Nedavna istraživanja iz 2023. također su pokazala zanimljivu činjenicu – uređaji opremljeni ovim aluminijevim hladnjacima imali su otprilike 32 posto manje slučajeva kada su morali smanjiti učinak zbog problema s toplinom u usporedbi s onima izrađenim od plastike. S obzirom da loše upravljanje toplinom može smanjiti pouzdanost elektronike čak za 40 posto, mnogi proizvođači sada se oslanjaju na aluminij za stvari poput moćnih računalnih čipova i LED svjetala gdje je kontrola temperature najvažnija.
Kada je riječ o izradi laganih, a istovremeno izdržljivih kućišta za uređaje poput transformatora, solarnih invertora i stajališta za punjenje električnih vozila koja danas svuda vidimo, ekstrudirani aluminijevi profili zaista imaju prednosti. Ovaj materijal ima ugrađenu zaštitu protiv elektromagnetskog smetanja, čime se unutarnje osjetljive ploče štite, a da se ne naruši čvrstoća. Ono što ih čini tako dobrom opcijom je činjenica da metoda ekstrudiranja proizvođačima omogućuje ugradnju rebara hladnjaka direktno u dizajn, kao i odgovarajuće otvore za kabele. To znači manje dijelova potrebnih za sastavljanje. Neki proizvođači navode da su ostvarili uštedu između 18% i skoro 25% na troškovima proizvodnje kada su prešli s tradicionalnih zavarivanih čeličnih rješenja na aluminijeva rješenja.
Mogućnost procesa ekstrudiranja da proizvede skoro svaki oblik učinila ih je popularnima među proizvođačima za izradu složenih dizajna hladnjaka s više komora, kao i struktura koje kombiniraju vodljivost i izolacijska svojstva. Kada je riječ o sustavima hlađenja server stajki, jedan komad ekstrudiranog aluminija može obaviti posao koji bi inače zahtijevao između četiri i šest odvojenih probijenih komponenata, što smanjuje proizvodni otpad za oko pola, prema nedavnim istraživanjima iz prošlogodišnje studije o učinkovitosti materijala. Ono što zaista ističe je koliko je prilagodljiva ova metoda kada se kombinira s činjenicom da je aluminij potpuno reciklabilan. Za tvrtke koje imaju dugoročne ciljeve održivosti, ove ekstrudirane komponente nude stvarne prednosti u odnosu na tradicionalne opcije zasnovane na bakru, i to kako u razvoju 5G mreža, tako i u raznim industrijskim primjenama gdje upravljanje toplinom ima ključnu važnost.
Proces ekstruzije za aluminijumske legure stvara složene profile s tolerancijama oko ±0,1 mm, što značajno smanjuje otpad materijala. Tradicionalne metode izrade jednostavno ne mogu da se takmiče s tom učinjivošću. Zahvaljujući ekstruziji, proizvođači dobivaju šuplje profile i višekomorne konstrukcije izgrađene direktno u dizajnu. Ovakav pristup uštedi oko 30% sirovina, a da pritom ne naruši čvrstoća ili izdržljivost. Još bolje, ovaj proces izuzetno dobro funkcioniše i s recikliranim aluminijumskim otpacima. Većina tvrtki smatra ovu opciju vrlo ekonomičnom, s obzirom da je više od tri četvrtine svih aluminijumskih ekstruzija ikada proizvedenih i dalje u upotrebi negdje u svijetu, upravo zahvaljujući našoj sposobnosti da ih beskonačno puta recikliramo u proizvodnim ciklusima.
Aluminijevi profili izvrsno se uklapaju u koncepte kružnog proizvodnja. Kada pogledamo što se događa nakon što potrošači završe s proizvodima, energija potrebna za recikliranje aluminijevog otpada iznosi svega oko 5% onoga što je potrebno za proizvodnju novog aluminija iz sirovina. Međunarodni aluminijevi institut proveo je prošle godine istraživanje koje je pokazalo da zgrade izgrađene s komponentama od ekstrudiranog aluminija zapravo smanjuju emisiju ugljičnog dioksida tijekom rada za otprilike 40% u usporedbi sa sličnim strukturama izgrađenim od čelika tijekom tri desetljeća. Ono što čini ovu činjenicu još povoljnijom jest da naši postojeći sustavi recikliranja mogu povući oko 95% aluminija iz starih zgrada koje se ruše. Takva visoka stopa povrata znači da većina arhitekata i građevinskih inženjera sada gleda na ekstrudirani aluminij ne samo kao na dobru opciju, već često i kao prvu izbor za projekte koji teže ekološkoj održivosti.
Čelik definitivno ima veću sirovu čvrstoću od aluminija, ali kada pogledamo čvrstoću u odnosu na težinu, aluminijevi leguri su bolji za oko 60%. To čini veliku razliku kod stvari poput okvira automobila i dijelova zrakoplova gdje težina puno znači. Uzmimo primjerice 6061-T6 aluminij koji dostiže granicu elastičnosti od oko 310 MPa, dok mu je gustoća samo 2,7 grama po kubnom centimetru. Međutim, čelik s niskim sadržajem ugljika mora dosegnuti 250 MPa prije nego što uopće dođe blizu, a s gustoćom od 7,85 grama po kubnom centimetru, gotovo je tri puta teži. Manja težina također uštedi prave novce. Prema izvješćima prijevoznika, ušteda u potrošnji goriva iznosi između 8% i 12% kada se koristi aluminij umjesto čelika, kao što su navedeno u studijama SAE International.
Serija 6xxx (6061, 6063, 6082) dominira u ekstrudiranju konstrukcija zahvaljujući optimalnoj ravnoteži između oblikovnosti i mehaničkih svojstava. Nedavni tržišni podaci pokazuju da ove magnezij-silicij legure čine:
| Primjena | primjena serije 6xxx | Ključno svojstvo koje se koristi |
|---|---|---|
| Okviri vozila | 68% | Apsorpcija energije sudara |
| Fasade zgrada | 73% | Otpornost na atmosferu |
| Hlađenje elektronike | 82% | Teploprovodnost |
Ova široka primjena proizlazi iz sposobnosti da postignu vlačnu čvrstoću od 150–340 MPa nakon umjetnog starenja, uz očuvanje izvrsne otpornosti na koroziju.
Pravac rješenja jednog stopa koji integrira istraživanje i razvoj, proizvodnju, prodaju i upravljanje lancom opskrbe.
