ALUMÍNIUM SZERKEZETEK TERVEZÉSE
2. AZ ALUMÍNIUM SZERKEZETGYÁRTÁS
KÜLÖNLEGES VONATKOZÁSAI
SZAKMÉRNÖKI KURZUSBME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
AZ ALUMÍNIUM TULAJDONSÁGAI
Hegesztés hatására kilágyulás
Viszonylag magas szilárdság
Kontakt korrózióKorrózió állóság
Kis rugalmassági modulusAlakíthatóság
Magas árKis térfogatsúly
HátrányokElőnyök
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
ALUMÍNIUM RUDAK SAJTOLÁSA
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
Az alumínium kristály szerkezete
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
ALUMÍNIUM SAJTOLÓ PRÉS ELRENDEZÉSE
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
SAJTOLHATÓSÁG
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
SAJTOLTSZELVÉNYEK I
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
SAJTOLT SZELVÉNYEK IV
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
SAJTOLTSZELVÉNYEK II
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
SAJTOLT SZELVÉNYEK III
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
SAJTOLT SZELVÉNYEKBŐL
ÖSSZETETT SZERKEZETEK
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
BORDÁS FÜGGÖNYFAL
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
KOCSISZEKRÉNYSAJTOLT
PROFILOKBÓL
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
HELIKOPTER PÉATFORM PROFILBÓL
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
KORRÓZIÓS TULAJDONSÁGOK
• Az alumínium anyag (és ötvözetei) felületén oxidréteg képződik. Ez a réteg kemény és összefüggő felületet képez. Ez a réteg megvédi az anyagot a további oxidációtól.
• Az ötvöző anyagtól függően az anyag korrózióval szembeni ellenállása csökkenhet. Kifejezetten kedvezőtlen a réz (Cu) tartalom, illetve a vas (Fe) szennyezés.
• Jelentős mértékben függ az – esetleges – korróziós károsodás a környezeti hatásoktól, a levegő nedvességtartalmától, a szennyeződésektől stb.
• Az alumínium szerkezeti elemmel érintkezésbe kerülő egyéb anyagok (kapcsolódó fémek, építő anyagok, vegyszerek) hatása is eltérő lehet.
Megállapíthatjuk, hogy bár az alumínium szerkezetek korrózió ellenállása lényegesen kedvezőbb az acélénál, de minden körülmény között ellenálló alumínium szerkezetről nem beszélhetünk.
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
KORRÓZIÓS BESOROLÁSA szükséges korrózió védelem
Környezeti hatás
Vidéki Városi / ipari
Használ-hatósági besorolás
Anyag vastagság
Tiszta Mérsékelten szennyezett
Erősen szennyezett
Vízbe merülő
A Bármelyik 0 0 (Pr) 0 3 mm alatt 0 0 (Pr) Pr
B 3 mm felett 0 0 0 (Pr)
C Bármelyik 0 0* (Pr)* (Pr)* 0 védelem nem szükséges Pr védelem szükséges (Pr) a szükséges védelem a körülmények (pl . szennyezés) vizsgálatától függ * cinkes ötvözet esetén (7xxx sorozat) a varrat környezetét kell védeni
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
ÖTVÖZETEK KORRÓZIÓS BESOROLÁSA
Szabványos jel
Kémiai összetétel
Felhasználási terület
Korróziós ellenállás
EN AW-3004 AlMn2Mg1 Lemez, szalag A
EN AW-3103 AlMn1 Lemez, szalag, profil A
EN AW-5083 AlMg4,5Mn0,7 A EN AW-5754 AlMg3
Lemez, szalag, profil* A
EN AW-6060 AlMgSi Profil B
EN AW-6061 AlMg1SiCu Lemez, szalag, profil B
EN AW-6063 AlMg0.7Si Profil B
EN AW-7020 AlZn4,5Mg1 Lemez, szalag, profil C
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
AZ ALUMÍNIUM FELÜLETKEZELÉSE
Az alumínium (ötvözet) felületkezelésére – a legtöbb esetben – nem elsősorban a szerkezet károsodást is okozó korrózió megakadályozása céljából kerül sor, hanem – elsősorban – a megfelelő minőségű megjelenés biztosítása érdekében. Ilyen esetekben a festés, illetve az „eloxálás” alkalmazható.
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
CORROSION OF ALUMINIUM PLATE
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
CORROSION IN ALUMINIUM PLATE
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
ALUMÍNIUM ELEMEK FELÜLETKEZELÉSE
• Kedvező Környezeti feltételek és ötvözetválasztás esetén az alumínium szerkezet felületkezelésére nincsen szükség.
• Városi-, ipari környezetben (közepesen szennyezett levegő) a jó megjelenés érdekében a látható alumínium felületeket kezelni kell.
• Az alumínium speciális felületkezelési módja az eloxálás (direkt színezés).
• Az alumínium festése különleges felület előkészítést (tapadás javítást) igényel.
• Beégetett lakkozás.BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
DIREKTSZÍNEZETT ALUMÍNIUM HOMLOKZAT
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
VÉKONYFALÚ ALUMÍNIUM SZERKEZETEK
• Az alumínium korrózió állósága jó –ezért az acélnál vékonyabb falú elemek alkalmazhatók.
• Az alumínium rugalmassági modulusa 1/3-a az acélénak –ezért a vékony lemezek horpadási veszélye nagyobb.
• A vékony alumínium lemezeket merevítések, élekkel tagolt felületekkel kell kialakítani.
• Így azonos anyagmennyiségből sokkal merevebb szerkezetek alakíthatók ki.
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
MEREVÍTETT HULLÁMLEMEZ
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
MEREVÍTETT LEMEZSZERKEZETEK
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
KAISER KUPOLA HAWAI 1951
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
VÉKONY LEMEZ SZERKEZETEK I
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
IGEN VÉKONYFALÚ
HÉJSZERKEZETEKÍVES TETŐELEMEK
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
IPARI CSARNOK ALUMÍNIUM TETŐVEL
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
VÉKONY LEMEZ SZERKEZETEK II
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
SPORTCSARNOK AJKA
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
ALUMÍNIUM ANYAGOK HEGGESZTÉSE
• Az alumínium elem felületén oxidréteg van, ezért különleges módon (nagy hőmérsékleten) lehet csak hegeszteni.
• A hegesztés mindig védőgáz alatt történik, hogy az olvadék intenzív oxidációját (égését) megakadályozzuk.
• Az AWI hegesztés wolfram elektródával – egyenárammal történik.• Az AFI hegesztés alumínium anyagú „fogyó” elektródával, ma
váltóárammal történik.• A hegesztés hő-bevitele hatására a hideg alakítással, vagy
hőkezeléssel szilárdságnövelt anyag kilágyul, szilárdsága lecsökken.
• A hegesztés által érintett, így csökkent szilárdságú területet nevezzük hő-befolyásolt zónának.
• Különleges ötvözet típus az „önszilárduló” ötvözet. BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T
anszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
Az alumínium ötvözetek hegeszthetősége
A különböző ötvöző fémek eltérően befolyásolják a hegeszthetőséget. Amennyiben a fő ötvöző:
• Mg az anyag jól hegeszthető,
• MgSi, ZnSi a hegeszthetőség közepesen nehéz,
• Mn nehezen hegeszthető az anyag.BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
HŐBEFOLYÁSOLT ÖVEZET A VARRAT KÖRNYEZETÉBEN
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
FESZÜLTSÉGEK A HÖBEFOLYÁSOLT ÖVEZETBEN
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
tmax fo fu A ρ0,HAZ ρu,HAZ EN AW-
Álla-pot mm N/mm2 % - -
5083 O,F H22 10 110
200 270 280
12 6
1 0,68
1 0,96
6060 T6 15 140 170 8 0,43 0,59
6061 T6 20 240 260 8 0,48 0,67
6063 T6 25 160 195 8 0,41 0,56
6082 T6 15 260 310 10 0,48 0,60
7020 T6 40 275 350 10 0,75 0,80
HENGERELT TERMÉKEK HÖBEFOLYÁSOLT ZÓNÁJA
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
tmax fo fu A50 ρ0,HAZ ρu,HAZ EN AW-
Álla-pot mm N/mm2 % - -
3004 H 26 3 190 240 3 0,39 0,65
5005 O H 22 12 35
80 100 125
15 4
1 0,55
1 0,80
5754 O H 24 25 80
160 190 240
12 6
1 0,63
1 0,79
5083 O H 22 40 115
215 275 305
14 5
1 0,72
1 0,90
6061 T4 T6 12,5 110
240 205 290
12 6
0,86 0,48
0,73 0,60
6082 T4 T6 12,5 110
255 205 300
10 9
0,91 0,49
0,78 0,72
7020 T6 12,5 280 350 7 0,73 0,80
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés
BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Tartószerkezet-rekonstru
kciós Szakmérnöki Képzés