EN
Aluminiumprofielen zijn verkrijgbaar in verschillende vormen die worden geperst of gevormd via processen waarbij aluminium wordt gemengd met andere elementen om de fysische eigenschappen te verbeteren. De samenstelling van deze legeringen is van groot belang voor hun toepassingsmogelijkheden. We zien ze overal, van structurele onderdelen in vliegtuigen tot aan woningkozijnen. Onderzoek in de materialenwetenschap toont aan dat er iets interessants gebeurt wanneer fabrikanten 1 tot 5 procent van bepaalde metalen zoals koper, magnesium of silicium aan het mengsel toevoegen. Het resultaat? De treksterkte stijgt met 200 tot 400 procent vergeleken met regulier aluminium. Dergelijke aanpassing maakt het mogelijk voor ontwerpers de profielen zo in te richten dat ze beter bestand zijn tegen belasting, langer roestbestendig blijven en toch eenvoudig te bewerken zijn tijdens de productie.
Primaire legeringselementen vervullen duidelijke rollen:
| Elementen | Primaire functie | Veelvoorkomende legeringsreeksen |
|---|---|---|
| Koper (Cu) | Vergroot de sterkte via uithardingsprocessen | 2xxx (bijv. 2024) |
| Magnesium (Mg) | Verbeterd de lasbaarheid en vervormingsweerstand | 5xxx, 6xxx |
| Silicium (Si) | Verhoogt de vloeibaarheid voor extrusieprocessen | 4xxx, 6xxx |
| Zink (Zn) | Verhoogt de treksterkte | 7xxx (bijv. 7075) |
Mangaan en chroom worden vaak in kleinere hoeveelheden (<1%) toegevoegd om korrelstructuren te verfijnen of de weerstand tegen spanningscorrosie te verbeteren.
De interactie tussen elementen creëert synergetische effecten. Bijvoorbeeld:
Elke serie representeert een doelbewuste afweging tussen bewerkbaarheid, milieubestendigheid en draagvermogen.
Legeringen van aluminiumprofielen vertonen vrij verschillende treksterktes, afhankelijk van hun kwaliteit. Neem bijvoorbeeld 7075-T6, met een indrukwekkend bereik van 540 tot 570 MPa. Dat maakt het ongeveer anderhalf keer zo sterk als 6061-T6 legeringen, die tussen 240 en 310 MPa zitten, en bijna tweemaal zo sterk als de 6063-T5 kwaliteit met ongeveer 175 tot 215 MPa. Deze verschillen in sterkte zijn erg belangrijk bij het kiezen van materialen voor specifieke toepassingen. De luchtvaartindustrie vertrouwt sterk op 7075 voor kritieke vleugelonderdelen, vanwege de superieure sterkte. Ondertussen kiezen bootbouwers vaak voor 6061 voor scheepsrompen waarbij corrosiebestendigheid net zo belangrijk is als sterkte. Architecten geven de voorkeur aan 6063 voor dingen zoals kozijnen en andere constructiedelen die geen extreme belastbaarheid vereisen. Ook de manier waarop deze legeringen na de productie worden behandeld, maakt een groot verschil. Wanneer 6061 kunstmatig wordt verouderd in plaats van uitsluitend natuurlijke veroudering, stijgt de vloeigrens ongeveer 30%, wat verklaart waarom veel fabrikanten toch de extra moeite nemen, ondanks de hogere kosten.
Hoe goed aluminium bestand is tegen corrosie hangt er echt van af welke andere metalen erin worden gemengd. Neem de 6xxx-serie zoals 6061 en 6063 — deze legeringen vormen magnesiumsilicide, wat ze een uitstekende bescherming tegen atmosferische corrosie geeft. Daarom zien we ze vaak gebruikt worden in gebouwen in de buurt van de kust, waar zoutlucht andere materialen zou aantasten. Aan de andere kant bevat 7075 aluminium veel zink, dus wanneer het wordt blootgesteld aan zoutwateromgevingen, heeft het extra bescherming nodig via coatings of lakwerk. Wat betreft thermische geleidbaarheid verloopt het bijna omgekeerd. Het 6061-type geleidt warmte vrij goed, ongeveer 167 watt per meter Kelvin, waardoor het een goede keuze is voor dingen zoals computervoelers. Maar 7075 is minder effectief met ongeveer 130 W/mK. Als iemand maximale geleidbaarheid wenst, haalt puur aluminium uit de 1xxx-serie 220 W/mK, maar eerlijk gezegd wordt dit spul bijna niet gebruikt omdat het mechanisch niet sterk genoeg is onder spanning.
De verhouding gewicht-tot-sterkte is een belangrijke overweging geworden in moderne engineeringontwerp, en hierin presteren aluminiumlegeringen echt beter dan staal, vaak verbeteringen in prestaties opleverend die 200 tot 300 procent beter zijn. Recente onderzoeken uit 2023 tonen aan hoe bepaalde kwaliteiten zoals 7075-aluminium ongeveer 175 MPa per gram per kubieke centimeter halen, terwijl roestvrij staal slechts ongeveer 62 MPa haalt in dezelfde maatstaf. Geen wonder dat luchtvaartmaatschappijen steeds vaker kiezen voor aluminiumonderdelen met een hoge prestatie in plaats van stalen bevestigingsmiddelen. De vervanging leidt meestal tot een gewichtsreductie van ongeveer 40 procent, terwijl de schuifsterkte toch behouden blijft. Ook in de automotive industrie zet deze trend zich voort, waarbij veel fabrikanten overstappen op gesmeed 6061-aluminium voor remklauwen. Deze verandering helpt bij het verminderen van wat ingenieurs 'onverende massa' noemen met ongeveer 35 procent vergeleken met traditionele gietijzeren alternatieven, wat een merkbare verbetering oplevert voor het rijgedrag en de brandstofefficiëntie van voertuigen.
| Legering | Treksterkte (MPa) | De sterkte van de uitlaat (MPa) | Uitrekking (%) | Warmtegeleiding (W/m·k) |
|---|---|---|---|---|
| 6061-T6 | 240—310 | 145—275 | 7—15 | 167 |
| 6063-T5 | 175—215 | 110—190 | 6—12 | 201 |
| 7075-T6 | 540—570 | 470—505 | 2—10 | 130 |
Deze tabel benadrukt belangrijke afwegingen: hogere sterkte gaat gepaard met verminderde ductiliteit en lagere thermische prestaties. Ingenieurs kiezen legeringen op basis van prioriteit: 7075 voor maximaal draagvermogen, 6063 voor thermisch beheer en 6061 voor gebalanceerde eigenschappen.
Aluminiumlegeringsprofielen kunnen tegenwoordig dankzij deze geavanceerde extrusietechnieken echt ingewikkelde vormen aannemen. De meeste fabrikanten gebruiken nog steeds warme extrusiemethoden, waarbij ze de aluminium blokken verhitten en ze door speciaal ontworpen smeden persen bij ongeveer 450 graden Celsius. Dit proces werkt uitstekend voor het maken van allerlei complexe structuren, inclusief holle delen, ontwerpen met meerdere kamers en die uiterst dunne wanden die nodig zijn voor toepassingen zoals zonnepanelen en accucassettes voor elektrische voertuigen. Volgens recente gegevens uit het 2024 Automotive Aluminum Applications Report zijn de nieuwste verbeteringen in smeedtechnologie ook behoorlijk indrukwekkend. We spreken hier over toleranties bereiken van slechts plus of min 0,1 millimeter op onderdelen die tegenwoordig serieus onder druk staan in auto's.
Materiaaltechnici optimaliseren aluminiumlegeringen door magnesium (0,5—1,5%), silicium (0,2—0,8%) en zink (4—6%) concentraties aan te passen op basis van prestatiebehoeften. Architectonische profielen gebruiken corrosiebestendige 6063-T6, terwijl luchtvaarttoepassingen hoge sterkte vereisen van 7075-T651 met 540 MPa treksterkte. Strategische legering aanpassing vermindert materiaalverlies met 18—22% vergeleken met algemene benaderingen (International Aluminum Institute 2023).
Post-extrusiebehandelingen verbeteren profielprestaties aanzienlijk:
In combinatie met CNC-bewerking helpen deze processen aluminiumprofielen om te voldoen aan de norm ISO 9001:2015 terwijl meer dan 95% recyclebaarheid in verschillende industrieën behouden blijft.
Aluminiumprofielen vallen echt op wat betreft structurele prestaties in moderne gebouwen, omdat ze zo goed bestand zijn tegen corrosie en veel sterkte bieden zonder het extra gewicht. Veel architecten zijn deze profielen gaan toepassen in hun projecten voor dingen als spouwmuursystemen, zonweringoplossingen en zelfs modulaire framesystemen. Ze waarderen de flexibiliteit van deze materialen voor ontwerpdoeleinden en bovendien vereisen ze nauwelijks onderhoud op de lange termijn. Deze combinatie van voordelen heeft eigenlijk geleid tot een forse toename van de vraag. Volgens de World Architecture Census is de mondiale markt voor aluminium in de bouw sinds 2022 ongeveer 22% gegroeid. Wat deze profielen vanuit duurzaamheidsoogpunt zo aantrekkelijk maakt, is hun bijdrage aan energie-efficiëntie. In thermisch gescheiden venstersystemen kunnen ze de HVAC-belasting reduceren met 15% tot 30% vergeleken met wat we kennen van traditionele bouwmaterialen.
Het gebruik van lichte aluminiumlegeringen maakt transport veel efficiënter. Wanneer voertuigen ongeveer 10% lichter worden, daalt het brandstofverbruik met 6 tot 8 procent, volgens onderzoek van SAE uit vorig jaar. Automobilisten grijpen vaak naar legeringen uit de 6000-serie bij de bouw van onderdelen zoals crashbeheersingssystemen en accu-huizen voor elektrische auto's. Ondertussen geeft de luchtvaartindustrie de voorkeur aan sterkere materialen zoals 7075 kwaliteit aluminium voor kritieke structurele elementen zoals vleugels en landingsgestellen. Deze gewichtsreducties hebben ook echt impact gehad - nieuwere Airbus A350 vliegtuigen produceren ongeveer 25% minder emissies per passagiersmijl vergeleken met oudere vliegtuigmodellen. Naarmate de milieuvoorschriften in verschillende sectoren steviger worden, zien we dat meer bedrijven extrusie-aluminiumonderdelen voor hun chassisontwerpen adopteren, omdat zij de koolstofuitstoot kunnen verlagen terwijl alles veilig blijft voor dagelijks gebruik.
Tegenwoordig zijn de meeste opstellingen voor hernieuwbare energie afhankelijk van geperste aluminiumprofielen, omdat deze zeer goed bestand zijn tegen moeilijke omstandigheden. Neem bijvoorbeeld windturbines: de bladen bevatten vaak aluminium spar caps, waardoor het gewicht afneemt zonder dat de stijfheid eronder lijdt. Volgens onderzoek van NREL uit vorig jaar leidt deze ontwerpverbetering daadwerkelijk tot een stijging van de energieopbrengst met ongeveer 8 procent. Wat betreft zonneparken, geven ingenieurs de voorkeur aan montagebeugels gemaakt van rekken van legering 6063-T5, aangezien deze materialen bestand zijn tegen zoutwateraantasting en schadelijke UV-straling op de lange termijn. Als we kijken naar nieuwere ontwikkelingen in oceaanenergie, zien we vergelijkbare trends opduiken, waarbij getijdenenergieplatforms sterk afhankelijk zijn van speciaal maritiem kwaliteit aluminium voor zowel opdrijvende kamers als dragende structuren. Brancheverslagen suggereren dat de vraag naar aluminiumcomponenten voor alle vormen van groene infrastructuur jaarlijks met een indrukwekkende 18 procent kan stijgen tot 2030, aangezien bedrijven blijven investeren in duurzame oplossingen.
Wat aluminium zo duurzaam maakt, is hoe gemakkelijk het opnieuw en opnieuw kan worden hergebruikt. Wanneer we oud aluminium smelten, is slechts ongeveer 5 procent nodig van wat nodig zou zijn om nieuw materiaal vanaf nul te maken. Best indrukwekkend toch? Ongeveer driekwart van het ooit geproduceerde aluminium wordt vandaag de dag nog steeds ergens gebruikt, waardoor bijna een volledige circulaire stroom ontstaat. Onderzoeken die de hele levenscyclus van aluminiumproducten analyseren, tonen ook iets schokkends aan. Hergebruikt aluminium levert ongeveer 95 procent minder koolstofdioxide op in vergelijking met het maken van nieuw aluminium uit bauxiet erts, volgens brontallen uit 2023. Zelfs wanneer gebouwen worden gesloopt of auto's aan het einde van hun levenscyclus zijn, behouden die aluminium onderdelen hun waarde. We spreken hier over ongeveer 50 miljoen ton dat jaarlijks uit stortplaatsen wordt gehouden. Met een dergelijk hergebruikspotentie speelt aluminium een grote rol bij het helpen bereiken van die strenge netto-nuldoelen die fabrikanten recentelijk hebben vastgesteld.
Aluminiumlegeringsprofielen bevatten doorgaans elementen zoals koper, magnesium, silicium en zink, elk met unieke eigenschappen zoals sterkte, lasbaarheid en corrosiebestendigheid.
De gewicht-sterkteverhouding is cruciaal, omdat aluminiumlegeringen hierdoor aanzienlijke prestatieverbeteringen bieden ten opzichte van andere materialen zoals staal. Dit zorgt voor gewichtsreductie in technische toepassingen zonder inboet aan sterkte.
Aluminium recyclen is zeer duurzaam, omdat het slechts ongeveer 5% van de energie vereist in vergelijking met de productie van nieuw aluminium uit erts. Dit leidt tot een aanzienlijke reductie van koolstofuitstoot en het behoud van grondstoffen.
Toepassingen zoals lucht- en ruimtevaart, automobielindustrie, bouw en systemen voor hernieuwbare energie profiteren van aluminiumlegeringsprofielen vanwege hun sterkte, corrosiebestendigheid en lichte eigenschappen.
Een full-service oplossingsaanbieder die R&D, productie, verkoop en supply chain management combineert.
