Altzairua mundu osoan erabiltzen da, kostu-errendimendu bikaina duelako, eta horrek propietate orekatuak ematen dizkio materialari. Baina produktu askorentzat, 7,8 gramo/zentimetro kubikoko dentsitatea duen altzairua dagoeneko astuna da. Une honetan, diseinatzaileek material alternatiboak bilatu behar dituzte arintasuna lortzeko. Plastikoek pisua murriztu dezaketen bitartean, metal arinak bereziak dira beren ospeagatik eta erresistentziagatik.
Metal eta aleazio arinek, hala nola aluminioak, titanioak eta magnesioak, altzairua ordezkatzen dute askotan produktuen diseinuan. Haiek ebaluatzen laguntzeko, guk'profil labur bat osatu dugu alde onak, txarrak eta desberdinak eztabaidatuzaplikazio tipikoaMaterial bakoitzaren eszenatokiak. Konparazio bidez ulertzeak produktuaren diseinu erabakiak hartzen lagun dezake.
#1 Titanioa – altzairua baino % 42 arinagoa
Aleazio-material oso sendo eta gogorra denez, titanioak du erresistentzia-maila altuena metalezko material guztien artean, lehenengo postuan sailkatzeko adina. Bere erresistentzia bikainaz gain, titanioak korrosioarekiko erresistentzia eta egonkortasun bikaina ere baditu tenperatura altuko inguruneetan. Bere bateragarritasun biologiko ona dela eta, titanioa asko erabiltzen da giza gorputzean epe luzerako inplantazioa behar duten hainbat gailu mediko motatan. Hala ere, titanioak zenbait desabantaila ere baditu.
Titanioak 4,51 gramoko dentsitatea du zentimetro kubiko bakoitzeko, eta aurkeztu ditugun hiru metalezko material arinen artean lehenengo postuan dago. Aldi berean, titanioaren prozesatzeko kostua ere hiruren artean altuena da. Ondorioz, titanioa erresistentzia eta zerbitzu-bizitza handiagoa behar duten aplikazioetarako gordetzen da askotan.
Titanioaren aplikazio ohikoenen artean hauek daude:
- Adibidez, epe luzerako erabilera behar duten ekipamendu kimikoek azido eta alkali erresistentzia bikaina izan behar dute.
- Giza gorputzean txertatzen diren eta epe luzerako erabilera behar duten hainbat gailu mediko mota, hala nola protesiak, etab.
- Aeroespazio-industriak arintasuna eta erresistentzia behar dituzten osagaiak behar ditu.
- Itsasontziek eta ekipamendu militarrek korrosioarekiko erresistenteak diren osagaiak behar dituzte.
#2 Aluminioa – altzairua baino % 65 arinagoa
Aluminioaren dentsitatea altzairuarenaren herena da gutxi gorabehera (2,70 g/cm3), eta gaur egun gehien erabiltzen den metal ez-ferrikoa da. Aluminioak korrosioarekiko erresistentzia bikaina du, eta aluminiozko aleazio batzuk karbono altzairua bezain sendoak dira. Aluminioa altzairua baino garestiagoa den arren, magnesioa eta titanioa baino merkeagoa da oraindik.
Aluminioak formagarritasun eta mekanizagarritasun bikaina du, eta soldadura-propietateak ere bikainak dira. Aldi berean, aluminioak harikortasun, eroankortasun termiko eta eroankortasun elektriko handia ere badu. Hala ere, aluminioak higadura-erresistentzia nahiko baxua du eta bere erresistentzia-pisu erlazioa ez da titanioarena bezain ona. Gainera, aluminioak ez du tenperatura altuko inguruneetan tenperatura baxuko inguruneetan bezain ondo funtzionatzen. Aluminioaren eta magnesioaren urtze-puntuak 660 °C eta 650 °C dira, hurrenez hurren.
Aluminioaren aplikazio sorta zabala ikusita, bere aplikazio nagusien artean hauek daude:
- Osagai elektronikoak eta hariak.
- Berotzeko eta hozteko gaitasun eraginkorrak dituen erradiadorea.
- Hegazkinen fuselajeak eta beste hainbat osagai aeroespazial.
- Iraunkorrak eta kostu-eraginkorrak diren kontsumo-produktuak, hala nola altzariak eta sukaldeko tresnak.
- Eraikuntzako elementu estrukturalak, hala nola barandak eta estaldurak.
- Automobilgintzako aluminiozko piezak, galdaketakoak eta estrusiodunak.
#3 Magnesioa – altzairua baino % 77 arinagoa
Aluminioarekin alderatuta, magnesioa garestiagoa da. Baina titaniozko aleazioekin alderatuta, magnesioa askoz merkeagoa da. Hori dela eta, magnesioa asko erabiltzen da egitura arinak behar diren hainbat arlotan. Magnesioa bera korrosioarekiko eta eragin kimikoekiko sentikorra da, eta ez da beste metal erabilienak bezain sendoa. Hala ere, magnesio aleazioen teknologia modernoak eta gainazalen tratamendu teknikek asko hobetu dute magnesio produktuen erresistentzia eta iraunkortasuna.
Magnesio materialak erraz mekanizatzen dira, baina hauts-leherketa arrisku handia dela eta, normalean hautsaren aurkako instalazio profesionalak dituzten tailerretan bakarrik prozesatu daitezke. Beste metal batzuek ez bezala, magnesioak kolpeen xurgapen gaitasun ona du, eta horrek doitasun-ekipoen bibrazioa murriztu dezake. Magnesioa batez ere arintasun handia edo erresistentzia txikia behar duten eremuetan erabiltzen da. Adibidez, bere dentsitatea 1,74 g/cm3 baino ez da.
Aplikazio espezifikoen artean daude:
Eguneroko behar-beharrezko osagaiak, hala nola maletak eta eskailerak; errendimendu handiko kirol eta aisialdi ekipamenduak, hala nola bizikleta markoak; ekipamendu militarretako osagai arinak; errendimendu handiko automobilgintzako osagaiak, hala nola magnesio aleaziozko gurpilak eta martxa-kaxak. Material metaliko arin gisa, magnesioak zeregin garrantzitsua du arlo hauetan.
Artikulu honek hiru metal arin erabilienak (titanioa, magnesioa eta aluminioa) produktuen pisua murrizteko erabiltzearen inguruko eztabaida konparatiboa eskaintzen du.
Titanioak iraunkortasun oso ona du, baina garestia eta zaila da prozesatzen. Magnesioa arina da eta beste elementu batzuekin aleatzen da erresistentzia eta errendimendua hobetzeko. Aluminioa da aleazio ez-ferrikorik errentagarriena, aplikazio sorta zabalarekin.
Metalaren aukera produktuaren kostuaren, erresistentziaren eta iraunkortasunaren araberakoa da. Hiru metalak bikainak dira produktuaren pisua murrizteko, eta horrela produktuaren errendimendua eta sentsazioa hobetzen dituzte. Artikuluaren amaieran, aipatzen da produktu arinak fabrikatu behar badituzu, titanio, aluminio aleazio eta beste material batzuetarako mekanizazio tailerrek eskaintzen dituzten prozesatzeko zerbitzu profesionalak kontsulta ditzakezula.
Argitaratze data: 2023ko azaroaren 27a
