Wraz ze wzrostem udziału wykorzystywania aluminium w wielu branżach, akceptacją jego wielu zastosowań jako doskonałej alternatywy dla stali, wzrastają wymagania dotyczące posiadanej wiedzy osób zaangażowanych w produkcję oraz badania naukowe z nim związane. Aby dokładnie zrozumieć aluminium wskazane jest zapoznanie się z powszechnie stosowanym systemem oznaczania wielu dostępnych stopów oraz charakterystyką ich właściwości i zakresu zastosowań. Ułatwia to międzynarodową komunikację, zrozumienie i współpracę podmiotów z branży aluminium. Ponadto umożliwia to wybór odpowiedniego rodzaju stopu kierując się oczekiwaniami jakie wymagania ma spełniać.

W celu unifikacji i ujednolicenia oznaczeń stopów do obróbki plastycznej w 1970 roku został wprowadzony przez Aluminium Association system IADS (The International Aluminium Designation System)- Miedzynarodowy System Oznaczania Aluminium, który na dzień dzisiejszy jest szeroko uznawawany i wykorzystywany przez sygnatariuszy z całego świata m.in.

• European Aluminium Association
• The Aluminum Association Inc. USA
• Association Francaise de l’Aluminium
• Australian Aluminium Council Limited
• All-Russian Institute of Aviation Materials
• Aluminium Federation of South Africa
• China Nonferrous Metals Techno-Economic Research Institute
• Associacão Brasileira do Aluminio
• Instytut Metali Nieżelaznych i wiele innych

Zgodnie z nomenklaturą IADS obowiązująca w Posce Norma opisuje rodzaje stopów aluminium, ich skład i własności, to jest: PN-EN 573 "Aluminium i stopy aluminium - Skład chemiczny i rodzaje wyrobów przerobionych plastycznie". Stopy odlewnicze opisuje Norma PN-EN 1706 "Aluminium i stopy aluminium - Odlewy - Skład chemiczny i własności mechaniczne".

Stopy aluminium zostały podzielone na kilka grup, bazując na podstawowej charakterystyce materiału, uwzględniających ich zdolność do obróbki cieplnej i mechanicznej oraz pierwiastki będące głównymi  dodatkami stopowymi. Powyższe cechy można zidentyfikować dzięki poszczególnym cyfrom systemu numeracji.

Stopy aluminium do przeróbki plastycznej (Wrought Aluminium Alloys)

Pierwsza cyfra klasyfikacji numerycznej zgodnej  IADS- XXXX wskazuje pierwiastek będący głównym dodatkiem stopowym, druga cyfra XXXX jeśli jest różna od zera, to oznacza modyfikację konkretnego stopu, cyfry trzecia i czwarta XXXX są dowolnymi liczbami podanymi w celu identyfikacji konkretnego stopu. Serie stopów zostały przedstawione w Tabeli 1. Dla przykładu w stopie EN AW-3207:

• cyfra 3 (3XXX) wskazuje, że jest to seria stopów aluminium z manganem
• cyfra 2 (X2XX) określa, że jest to druga modyfikacja oryginalnego stopu 3007
• cyfry 07 (XX07) identyfikują stop o konkretnym składzie w serii 3XXX- Al Mn0,6.

Wyjątkiem tutaj są stopy zawierające min. 99,00% aluminium, czyli seria 1XXX.  Ostatnie dwie cyfry oznaczenia stopu są równoznaczne z miejscami dziesiętnymi procentowej zawartości aluminium w stopie. Dla przykładu w stopie 1070 to zawartość procentowa aluminium to 99,70%.

Tabela 1. Klasyfikacja stopów do przeróbki plastycznej wg IADS

Według Polskiej Normy PN-EN 573  stopy aluminium do przeróbki plastycznej są oznaczane w 4-cyfrowej formie numerycznej: EN AW-XXXX. Stopy te można zastosować jako:

• odkuwki i materiał wyjściowy do kucia
• półwyroby do kucia
• druty i materiały wyjściowe do ciągnienia (druty dla elektrotechniki i zastosowań mechanicznych)
• wyroby ciągnione ( druty, pręty, rury)
• wyroby wyciskane ( profile aluminiowe, kształtowniki, radiatory)
• wyroby walcowane ( folia, blachy, taśmy, płyty)
• materiały do kontaktu z artykułami spożywczymi

Stopy aluminium odlewnicze (Cast Alloys)

Oznaczenie stopów odlewniczych może być oparte na systemie numeracji XXX.X zgodnej z Aluminium Association of the United States, gdzie pierwsza cyfra XXX.X wskazuje główne składniki stopowe, które zostały dodane do stopu. Druga i trzecia cyfra ( XXX.X) są numerem konkretnego rodzaju stopu w serii. Cyfra XXX.X przyjmuje wartość 0 dla odlewu, 1 lub 2 dla wlewku. Duża litera z przodu wskazuje modyfikację stopu. Serie stopów odlewniczych zostały przedstawione w Tabeli 2. Jako przykład, w stopie A356.0:

• litera A (AXXX.X) sygnalizuje modyfikację stopu 356.0
• cyfra 3 (A3XX.X) oznacza, że należy do serii stopów z krzemem i/lub magnezem
• liczba 56 (AX56.X) identyfikuje konkretny stop w serii- AlSi7Mg0,3
• ostatnia cyfra (AXXX.0) przyjmuje wartość 0 dla odlewu.

Tabela 2. Klasyfikacja stopów odlewniczych wg AAUS

Według Polskiej Normy PN-EN 1706 stopy odlewnicze aluminium oznaczane są w 5-cyfrowej formie numerycznej EN AC-XXXX0 (Tabela 3). Wtedy odpowiednikiem dla stopu A356.0 oznaczonego według numeracji AAUS jest stop EN AC-42100, gdzie:

• cyfra 4 (4XXX0) wskazuje serię stopów odlewniczych z krzemem
• cyfra 2 (X2XX0) sygnalizuje drugą modyfikację konkretnego stopu
• cyfry 10 (XX100) identyfikuje konkretny stop odlewniczy w serii 4XXX0- AlSi7Mg0,3

Tabela 3. Klasyfikacja stopów wg PN-EN 1706

Na końcu oznaczenia numerycznego znak stopu moze być uzupełniony symbolem rodzaju obróbki cieplnej (patrz wątek "Oznaczenia stanów produktów") i sposobu odlewania:

• S- do form piaskowych
• K- kokilowym
• D- pod ciśnieniem
• L- metodą wytapianych modeli

Stopy te wykorzystywane są do produkcji wielu komponentów o różnorodnych funkcjach, od dekoracyjnych, np. opraw oświetleniowych, do wysoko zaawansowanych technologicznie zastosowań w motoryzacji czy lotnictwie.

Źródła:

[1] PN-EN 1706 "Aluminium i stopy aluminium - Odlewy - Skład chemiczny i własności mechaniczne"

[2] PN-EN 573 "Aluminium i stopy aluminium - Skład chemiczny i rodzaje wyrobów przerobionych plastycznie"

[3] aluMATTER

[4] The Aluminum Association

[5] European Aluminium

Dzień dobry! Interesuje mnie informacja odnośnie stopów aluminium nadających się do anodowania. Czy niżej wymienione stopy aluminium będą się nadawały do tego celu? stop 1060; 1070A i 1080A stop 5005 i 5050 oraz stop 6060 i 6063 Bardzo proszę o informację w tym zakresie Pozdrawiam

Generalnie najbardziej popularne i polecane do anodowania są stopy 6060 i 6063.

Stopy 1060, 1070A i 1080A będące aluminium o czystości 99-99,8% również są dobrym materiałem do anodowania.

W przypadku stopów 5005 i 5050 dopuszczalne jest stosowanie tej serii do anodowania, jednak trzeba zwrócić uwagę na to, że zawierają większą ilość miedzi i żelaza niż stop 6060, a także magnezu, który może powodować "czernienie" powłoki jeśli jego zawartość w stopie przekracza 1,3%. Domieszki magnezu są dość łatwo usuwalne w standardowym procesie rozjaśniania, jednak będą szybko zanieczyszczać kąpiel.

Znane są zastosowania stopu 5005 do anodowania, w przypadku stopu 5050, jest on mniej popularny, a zawarty w nim magnez rzędu 1,1,-1,8% może sprawiać problemy podczas anodowania.