Razmatramo prednosti i nedostatke aluminija i nehrđajućeg čelika u metalnoj obradi. Ovaj detaljan vodič pokriva sve, od toplinskih svojstava do zavarljivosti, kako biste mogli donijeti informiranu odluku o najboljem materijalu za vaš projekt.

U radu s aluminijem i nehrđajućim čelikom, znati koji je materijal bolji za određenu primjenu, ključno je za uspješan ishod projekta. Oba metala su cijenjena zbog svoje svestranosti, trajnosti i otpornosti na koroziju, među ostalim poželjnim svojstvima. Zbog toga se metali široko koriste od strane proizvođača ne samo za brojne građevinske, proizvodne, zrakoplovne, automobilske, industrijske i inženjerske primjene, već i za niz uobičajenih kućanskih proizvoda i alata na radnom mjestu.

Iako su aluminij i nehrđajući čelik slični po izgledu, za većinu, izvan poznatog srebrno-sivog sjaja, dva materijala posjeduju različita svojstva. Stoga, kada se razmatra jedan od ta dva materijala za strojnu obradu, važno je poznavati prednosti aluminija kao i prednosti nehrđajućeg čelika te vagati prednosti i nedostatke svakog prije donošenja odluke.

 

Osnove aluminija

Aluminij je kemijski i metalni element koji se, u određenoj mjeri, nalazi gotovo u svakoj vegetaciji, životinjama i stijenama. Što se tiče potonjeg, primarna metalna kompozicija boksitne rude, sedimentne stijene koja se nalazi u Zemljinoj kori, je aluminij.

Aluminij dobiven iz boksitne rude je, sam po sebi, mekan, savitljiv, nemagnetičan metal. Moraju se legirati s drugim elementima, prvenstveno silicijem, cinkom, magnezijem, bakrom i/ili manganom kako bi se ojačala i poboljšala svojstva potrebna za izradu proizvoda. Aluminij je vrlo plastičan materijal, proizvođači i dizajneri mogu stvoriti jedinstvene oblike i složene dizajne s materijalom.

 

Osnove nehrđajućeg čelika

Nehrđajući čelici su obitelj korozijom otpornih čeličnih legura stvorenih dodavanjem minimalno 10,5% kroma željezu u kombinaciji s malim postotkom ugljika. Budući da je sam čelik legura željeza i ugljika, krom pruža otpornost na koroziju koja razlikuje ovu obitelj čelika od drugih isključivo ugljikovih i daje čeliku njegovo ime. Osim otpornosti na koroziju, mehanička svojstva nehrđajućeg čelika dalje se poboljšavaju kombinacijom drugih elemenata poput nikla, silicija, molibdena, titanija, niobija i mangana. Točan sastav legura u bilo kojoj kvaliteti nehrđajućeg čelika ovisi o svojstvima potrebnim za određenu primjenu. Povećana otpornost na koroziju, visoka ili niska temperaturna otpornost, poboljšana čvrstoća, zavarljivost ili oblikovljivost, određuju se kombinacijom legirajućih elemenata.

 

Razmatranja aluminija vs nehrđajućeg čelika

Snaga

Nehrđajući čelik je gušći, teži i jači materijal od aluminija. Ipak, iako je aluminij otprilike jedna trećina težine čelika, ima puno bolji omjer snage i težine od nehrđajućeg čelika. Njegova lagana težina i omjer snage i težine čine ga idealnim za mnoge dijelove i komponente koje se koriste u automobilskoj i zrakoplovnoj industriji, pomažući poboljšati učinkovitost goriva dok povećava nosivost. S druge strane, zbog svoje snage, nehrđajući čelik je omiljen kod proizvođača u izradi strukturnih komponenti, kao i za dizajn i arhitektonske značajke zgrada.

 

Električna i toplinska vodljivost

Uspoređujući, aluminij je bolji vodič električne i toplinske energije od nehrđajućeg čelika. Tamo gdje je vodljivost važno svojstvo pri odlučivanju koji metal koristiti za određenu primjenu, izaberite aluminij. Visoka električna vodljivost aluminija, zajedno s njegovom laganom težinom i otpornošću na koroziju, čini ga idealnim za dalekovode. Kao toplinski vodič, aluminij se često koristi kao hladnjak za uređaje koji zahtijevaju brzo hlađenje, poput radijatora, LED svjetala, elektronike i klima uređaja.

 

Toplinska svojstva

Nehrđajući čelik ima izvanredna toplinska svojstva koja ga dobro prilagođavaju za primjene visokih temperatura. Aluminij će početi omekšavati na temperaturama iznad 200°C, dok se nehrđajući čelik može koristiti na temperaturama iznad 400°C.

 

Zavarljivost

Ako vaša primjena zahtijeva zavarivanje, u usporedbi s aluminijem, nehrđajući čelik je relativno puno lakše zavariti. To je u velikoj mjeri zbog visoke toplinske vodljivosti aluminija i niske točke taljenja, što ga čini izazovnim za rad. Poznato je da se s aluminijem događa vruće pucanje kada metal počne hladiti. Visoka čvrstoća na zatezanje nehrđajućeg čelika je 2-3 puta jača od aluminija i može proizvesti zavare koji su jednako snažni ili jači od dijelova koje spaja.

 

Cijena

Cijena aluminija i čelika stalno fluktuira zbog kombinacije faktora – problema s opskrbom i potražnjom, cijena goriva i dostupnosti željeza i boksitne rude. Općenito, viši troškovi sirovina povezani s aluminijem čine ga skupljim, koštajući do 20-30% ili više od nehrđajućeg čelika. Imajte na umu da ako se preferira aluminij, njegov veći omjer snage i težine od nehrđajućeg čelika znači da može biti potrebno manje materijala za završetak projekta, čime se smanjuju troškovi.

 

Specifične industrije

Aluminij dobiva lošu reputaciju za upotrebu u prehrambenim aplikacijama uglavnom zbog folije. Istina je da je znatno vjerojatnije da će se otapati ili izlučivati u hranu, posebno na visokim temperaturama, ili pri upotrebi s kiselom ili začinjenom hranom ili tekućinama. Takve reakcije s prehrambenim proizvodima mogu uzrokovati promjenu boje ili okusa. Proizvodi od prehrambenog aluminija dostupni su i smatraju se sigurnima za uporabu u kuhinji. Međutim, proizvodi od aluminija su porozniji i skloniji su ogrebotinama i udubljenjima, što ih čini težim za čišćenje. Kulinarski stručnjaci i tvrtke za usluge hrane favoriziraju nehrđajući čelik zbog njegove izdržljivosti i čvrstoće. Njegova neporozna površina čini ga idealnim za primjene koje zahtijevaju sanitarne uvjete, kao što su pribor za jelo, posuđe i kuhinjska oprema. Mikrobi i bakterije ne mogu prodirati kroz materijal.

Odluka između aluminija i nehrđajućeg čelika za vaš projekt izrade može biti izazov. Bilo bi u vašem najboljem interesu raspraviti koji je materijal bolje prilagođen za primjenu s vašim proizvođačem. Konačno, kada je riječ o aluminiju naspram nehrđajućeg čelika, koji je bolji za metalnu izradu ovisit će u potpunosti o željenim svojstvima potrebnim za osiguranje uspjeha vašeg proizvoda.

---