Aluminij u industriji i brodogradnji

Aluminij u industriji i brodogradnji

Aluminij je materijal koji je danas široko rasprostranjen u industriji zahvaljujući svojoj maloj masi, otpornosti na koroziju i dobrim mehaničkim svojstvima. Osobito je popularan u brodogradnji, gdje se koristi za izradu ratnih i putničkih plovila. Unatoč svojim prednostima, njegova primjena u brodogradnji kod nas još uvijek nije na razini drugih materijala poput čelika ili stakloplastike.

Fizikalna i kemijska svojstva aluminija

• Mala gustoća (2.600 do 2.800 kg/m³) – lakši je od čelika gotovo 3 puta.
• Dobra otpornost na koroziju – zahvaljujući zaštitnom sloju oksida.
• Visoka toplinska i električna vodljivost – bolja od čelika i slična bakru.
• Nemagnetičnost – povoljan za osjetljive mjerne instrumente.
• Tromost u iskrenju – primjenjiv u eksplozivnim okruženjima.
• Dobra obradivost i zavarljivost – omogućava složene konstrukcije.

Prednosti aluminija u brodogradnji

Aluminijske legure s magnezijem i manganom su razvijene posebno za brodograđevnu industriju. Dva su glavna razloga za njihovu primjenu:

1. Lakši trup – Brod od aluminijske legure je 2,9 puta lakši od čeličnog, što rezultira manjom potrošnjom goriva i većim brzinama.
2. Otpornost na koroziju – Ne zahtijeva premazivanje osim ispod vodne linije, što smanjuje troškove održavanja.

Priprema spoja za zavarivanje aluminija

• Rezanje – Plazmom, vodenim mlazom, reznim pločama ili pilama prilagođenima aluminiju.
• Čišćenje oksida – Strugačem ili metalnom četkom neposredno prije zavarivanja.
• Odmašćivanje spoja – Osigurava čistoću i smanjuje poroznost zavara.
• Ispravno oblikovanje spojeva – I priprema za tanke limove, V ili X priprema za deblje materijale.

Problematika zavarivanja aluminija

• Visoka topivost vodika u talini može uzrokovati poroznost spoja.
• Aluminijski oksid (2050°C) se topi na znatno višoj temperaturi od aluminija (658°C), što može otežati postupak zavarivanja.
• Osjetljivost na vjetar i vlagu zahtijeva rad u zatvorenom prostoru.

Postupci zavarivanja aluminija

MIG (Metal Inert Gas)

• Najčešće se koristi za strukture i oplatu brodova.
• Radi se u zaštitnoj atmosferi argona (Ar) ili mješavine Ar + He.
• Impulsno MIG zavarivanje omogućuje bolju kontrolu toplinskog unosa i čišćenje oksida.

TIG (Tungsten Inert Gas)

• Koristi se za precizne spojeve i manje popravke.
• Uspostavlja električni luk između volframove elektrode i materijala u zaštiti argona.
• Daje kvalitetnije spojeve, ali je sporiji od MIG-a.

Zaključak

Zavarivanje aluminija zahtijeva posebnu opremu, pažljivu pripremu i kontrolirane uvjete rada. Unatoč tehničkim izazovima, njegova široka primjena u brodogradnji, transportu i industriji dokazuje njegove brojne prednosti. Uz pravilnu tehnologiju i kvalitetnu pripremu, aluminij može postati nezaobilazan materijal u modernoj proizvodnji.