Kompendium Materiallære 2010.pdf - Ansatt.hig.no - Høgskolen i ...

More documents

Recommendations

Info

Produksjon Omtrent 8 % av jordskorpen består av aluminium i forskjellige mineraler. Råvaretilgangen kan i praksis anses som ubegrenset. Aluminium finnes i en rekke mineraler, blant annet feltspat som er et av de vanligste mineralene i jordskorpen. Ren aluminium fremstilles fra jordartene bauksitt og lateritt. Fra bauxitt produseres aluminiumoksid (Al2O3) som blir til aluminium (primærmetall) via såkalt smelteelektrolyse. Gjennom smelteelektrolysen skiller en katode og en anode ionene (Al 3+ og O 2- ) i flytende Aluminiumoksid fra hverandre. Siden aluminiumoksid har et smeltepunkt på 2000°C, er det veldig energikrevende og dyrt å smelte det direkte. Aluminiumoksid blir derfor løst i kryolitt. Da senkes smaltetemperaturen til 950 - 980 °C. Bauksitt, Foto: Wikipedia Ekstrudering Ekstrudering av aluminium innebærer at en oppvarmet aluminiumbolt under høyt trykk presses gjennom et verktøy. Åpningen i verktøyet tilsvarer tverrsnittet av den ferdige profilen. Ekstruderingshastigheten er avhengig av legeringen og av hvor komplisert tverrsnitt profilen har. Profilen presses ut på et utløpsbord, strekkes og avkjøles. Deretter venter kapping og herding, samt ønsket bearbeiding og etterbehandling. Foruten at aluminium kan ekstruderes kan det valses i så vel varm som kald tilstand. Aluminium kan bearbeides ved hjelp av mange metoder, som skjæring, fresing, boring, kapping, stansing og bøying. Funksjoner for sammenføying bygges ofte inn i profilen eller ved hjelp av velkjente teknikker som sveising, lodding, liming og nagling. Overflatebehandling Aluminiumskonstruksjoner trenger ikke overflatebehandling da det umiddelbart dannes et oksidasjonssjikt på overflaten, men en del produkter overflatebehandles i tillegg i produksjonen. Anodisering er en elektrokjemisk prosess som på kunstig vis øker tykkelsen på den naturlige gjennomsiktige filmen av aluminiumsoksid som er dannet på aluminiumsoverflaten. Gjennom anodiseringsprosessen senkes aluminiumsprofilen ned i et elektrolytisk bad der det går strøm gjennom profilen, slik at denne har en rolle som anode i strømkretsen. Mens den naturlige tykkelsen på oksydlaget bare er på 0,2 my, vil den etter en anodiseringsprosess kunne ha en tykkelse på mellom 5 og 25 my avhengig av hvilke egenskaper en ønsker eller hvilke bruksområde produktet skal ha. Pålegging av en organisk overflate i form av pulverlakkering, blir ofte gjort av dekorative hensyn, men kan også utgjøre en ytterligere isolering, korrosjons- og varmebeskyttelse. Lakkering av aluminiumsprofiler kan gjøres på flere måter. Vanlig pulverlakkering skjer i lakkeringsbokser med lakkering fra to sider for jevnere resultat. Elektrostatisk lakkering utføres ved at lakkpartikler og objektet som skal lakkeres, har motsatt elektrisk ladning. Dette medfører at lakkpartiklene fester seg helt dekkende og jevnt til overflaten. 62
Egenskaper Aluminium er et sølvfarget metallisk grunnstoff som veier omtrent en tredel av stål. Det er ikke magnetisk, og det utnyttes bl.a. ved gjenvinning, hvor jernskrot etter fragmentering utskilles gjennom magnetseparering. Korrosjon I kontakt med luft dannes et tynt oksidasjonssjikt på overflaten av materialet som forhindrer korrosjon. Sjiktet er tett og gir svært god beskyttelse mot korrosjon. Skades oksidlaget, gjendannes det spontant. Ved anodisering økes oksidlagets tykkelse, og den naturlige korrosjonsbeskyttelsen forsterkes. Aluminium har god korrosjonsmotstand i normale og lett sure miljøer. Som en følge av dette benyttes ofte aluminium i konstruksjoner brukt i sjøvann. Leder I ren form er aluminium mykt og har lav styrke. For de fleste anvendelser benyttes derfor aluminiumslegeringer som kan smis, og er lette å bearbeide i maskiner og ved støpning. Aluminium leder elektrisitet og varme svært godt. En aluminiumsleder veier ca. halvparten så mye som en kobberleder med samme overføringskapasitet, og konkurrerer derfor også i pris. Varmeledningsevne er høg, 200 W/(m²∙:C), noe som kan utnyttes positivt i en del sammenhenger. Utvidelse Sammenlignet med andre materialer utvider aluminium seg mye når temperaturen stiger. En 10m lang aluminiumsstang vil bli 1 cm lenger når temperaturen endres fra -20 til +20 °C. En tilsvarende jernstang vil bare bli 0,5 cm lenger. Brann Aluminiumskonstruksjoner er ubrennbart og bidrar ikke til å vedlikeholde brannen. Aluminiumslegeringer mister ca 50 % av fastheten ved 180 til 250 :C, og smelter ved 580 til 660 :C. Når det settes krav til brannmotstand, må bærende konstruksjoner i aluminium brannbeskyttes. Brannbeskyttelse kan være isolerende plater eller ekspanderende belegg rundt elementet. Ved branndimensjonering av konstruksjoner multipliseres lastene med en lastkoeffisient for brannbelastning, og dimensjonerende kapasitet avhenger av temperaturen konstruksjonen vil få etter en viss branntid, 30, 60 eller 90 minutter avhengig av typen bygg (se Byggteknikk om brann). Miljø Produksjonen av aluminium er svært energikrevende, men et miljøregnskap for materialet viser til en del aspekter som setter aluminium i et bedre lys med tanke på klima og miljø. Gjenvinning Med den nåværende produksjonstakten av aluminium rekker forekomstene i 200 – 400 år. Da er ikke gjenvunnet aluminium tatt med. Det ble i 2007 gjenvunnet omkring 3,5 millioner tonn aluminium og i dag består ca 25 % av verdens forbruk av gjenvunnet aluminium. I prinsippet kan alt aluminium gjenvinnes og bli nye produkter. Ved gjenvinning kreves kun 5 % av energien som brukes til fremstilling av ny aluminium. Sparer energi Aluminium har god elektrisk ledningsevne, og elektriske ledere av aluminium gir mindre energitap. 63
Page 1 and 2:
Kompendium i faget BYG1271 MATERIAL
Page 3 and 4:
1 - Konstruksjonsvirke og limtre In
Page 5 and 6:
Gode miljøegenskaper Bruk av tre b
Page 7 and 8:
Tennarved er en type virkesfeil som
Page 9 and 10:
Muggsopp forårsaker vanligvis ikke
Page 11 and 12: med konstant hastighet. Innbrenning
Page 13 and 14: Kramper Forbindelser med kramper om
Page 15 and 16: Trefiberplater Trefiberplater er en
Page 17 and 18: Limtre Fra Tautra kloster, årets b
Page 19 and 20: Råvarene er styrkesortert trevirke
Page 21 and 22: Forbindelsesmidler Vanlige forbinde
Page 23 and 24: Konstruksjonssystemer Limtreselemen
Page 25 and 26: Litteratur: Fokus på tre Treteknis
Page 27 and 28: Ulike prosjekter utført av Spennco
Page 29 and 30: Tilslaget må være fritt for forur
Page 31 and 32: kalium (K) og natrium (Na). Sement
Page 33 and 34: Størkningsretarderende stoffer St
Page 35 and 36: Armering må bindes opp i forskalin
Page 37 and 38: Den viktigste faktoren som innvirke
Page 39 and 40: Fiberarmering Fiberarmering er arme
Page 41 and 42: Sulfat/nitratsprengning Betong kan
Page 43 and 44: Betongens arbeidsdiagram Tøyningsk
Page 45 and 46: Noen betongprodukter Betongelemente
Page 47 and 48: Murtegl benyttes når veggen skal p
Page 49 and 50: Laboratorieøvelser i betong Følge
Page 51 and 52: 3 - Stål og aluminium Innhold Stå
Page 53 and 54: Stål i bygninger Typiske stålbygg
Page 55 and 56: typer og deler av bygg. I Veilednin
Page 57 and 58: Beregningsprinsipper Ved dimensjone
Page 59 and 60: Eksempel på overflatebehandling av
Page 61: Aluminium Aluminiumskonstruksjoner.
Page 65 and 66: Strekkprøving For å finne forhold
show all

Kompendium Materiallære 2010.pdf - Ansatt.hig.no - Høgskolen i ...

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?