3003-Aluminiumfolie ist die leistungsstarke Foliensorte der 3000er-Serie. Es wird aus der Legierung 3003 hergestellt, bei der es sich um hauptsächlich mit Mangan legiertes Aluminium handelt, und wird in gewickelter Form mit einer Dicke von weniger als 0,2 mm geliefert. Im Vergleich zu den reinen -Aluminiumfolien, die für einfache Verpackungen verwendet werden, bietet 3003 eine höhere Festigkeit, bessere Formbarkeit und eine deutlich bessere Korrosionsbeständigkeit, weshalb es überall dort eingesetzt wird, wo die Folie eine Form behalten, einer chemischen Umgebung standhalten oder eine Last über eine Spannweite tragen muss.
Was 3003 Aluminiumfolie eigentlich ist
Mehrere Behauptungen, die häufig für dieses Material aufgestellt werden, verdienen es, genau dargelegt zu werden: . 3003 Folie ist keine hochfeste-Legierung für die Luft- und Raumfahrt, sondern eine mittel-starke, gut formbare Legierung, deren Eigenschaften zwischen handelsüblicher reiner Folie und den wärmebehandelbaren 6000er- und 7000er-Serien liegen. Seine Vorteile sind eher praktischer als spektakulärer Natur.
Stärke:Die Zugfestigkeit ist ungefähr zwei- bis dreimal so hoch wie bei weicher Folie aus reinem -Aluminium im gleichen Zustand, wodurch dünnere Stärken bei gleicher Beanspruchung möglich sind.
Korrosionsbeständigkeit:Der Manganzusatz und die sich natürlich bildende Oxidschicht sorgen für eine gute Beständigkeit gegenüber Süßwasser, vielen Lebensmitteln und leichter chemischer Einwirkung.
Formbarkeit:ausgezeichnet im geglühten und viertel{0}harten Zustand, sodass die Folie gebogen, gefaltet, gerollt, geprägt und tiefgezogen werden kann, ohne dass es zu Rissen kommt.
Geringes Gewicht:Mit einer Dichte von etwa 2,73 g/cm3 wiegt Aluminiumfolie pro Volumeneinheit etwa ein Drittel von Stahl, was bei Transport und beweglichen Teilen ein echter Vorteil ist.
Wenn das Material in der Luft- und Raumfahrt verwendet wird, kommt es eher in Isolierungsverkleidungen, Leitungen und Verbundlaminaten für Kabineninnenräume vor als in der Primärstruktur, und eine solche Verwendung hängt von der Erfüllung der relevanten Brand-, Rauch- und Toxizitätsanforderungen der fertigen Baugruppe ab.
Legierungschemie: Warum Mangan wichtig ist
Mangan ist der bestimmende Zusatz. Es sorgt für eine feste Lösung und verbessert das Korrosionsverhalten, während die Eisen- und Siliziumgrenzen das Material durch starke Walzreduktion bearbeitbar halten. Kupfer ist nur in geringen Mengen vorhanden und trägt zu zusätzlicher Festigkeit bei, ohne die Korrosionsreaktion zu dominieren.
| Element (Gewichtsprozent) | Typischer Bereich | Funktion |
|---|---|---|
| Mangan (Mn) | 1.0 - 1.5 | Hauptstärker; verbessert die Korrosionsbeständigkeit |
| Kupfer (Cu) | 0.05 - 0.20 | Zusätzliche Stärke |
| Eisen (Fe) | 0,70 max | Steuert die Kornstruktur und Rekristallisation |
| Silizium (Si) | 0,60 max | Die Verunreinigung ist für die Formbarkeit begrenzt |
| Zink (Zn) | 0,10 max | Verunreinigung begrenzt |
| Aluminium (Al) | Gleichgewicht | Matrix |
Die Zusammensetzung wird gemäß der registrierten Bezeichnung 3003 und ihren internationalen Äquivalenten kontrolliert, wobei die Bereiche in ISO 209, EN 573-3 und ASTM B209 aufgezeichnet sind. Die Angabe von Aluminium als Rest der Analyse und nicht als festes Prozentband ist die richtige Art, eine bearbeitete Zusammensetzung anzugeben.
Temperaturbereich und mechanische Daten
Folienvergütungen werden durch Kaltverfestigung und gegebenenfalls anschließendes Teilglühen hergestellt. Die Wahl des Härtegrads ist in der Regel die wichtigste Spezifikationsentscheidung, da hier die Festigkeit gegen den Verformungsgrad der Folie abgewogen wird.
| Temperament | Zugfestigkeit (typisch) | Streckgrenze | Verlängerung | Verhalten |
|---|---|---|---|---|
| O (geglüht) | 95 - 130 MPa | 35 - 55 MPa | 20 - 30 Prozent | Weichstes Material mit maximaler Formbarkeit, zum Tiefziehen und Laminieren geeignet |
| H22 | 125 - 165 MPa | 100 - 140 MPa | 8 - 14 Prozent | Viertel-hart, ausgewogene Festigkeit und Biegung |
| H24 | 145 - 185 MPa | 120 - 160 MPa | 5 - 10 Prozent | Halb-hart, das universelle-Umwandlungs-Temperament |
| H18 | 185 - 225 MPa | 165 - 205 MPa | 1 - 4 Prozent | Vollhart, höchste Festigkeit, begrenzte Biegung |
Weitere für das Design wichtige Eigenschaften sind eine Dichte von 2,73 g/cm3, ein Elastizitätsmodul von etwa 69 bis 70 GPa, ein Schmelzbereich von etwa 643 bis 654 °C und eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 190 W/(m·K) im geglühten Zustand, die mit zunehmender Aushärtung des Zustands abnimmt. H14 liegt zwischen H12 und H18: Es ist stärker als H12, bleibt aber sichtbar formbarer als Vollhartfolie.
Dicke, Toleranzen und Umrechnungspraxis
Die akzeptierte Trennlinie zwischen Folie und Blatt beträgt 0,2 mm, und 3003-Folie wird normalerweise zwischen etwa 0,006 mm und 0,2 mm gerollt. Dünne Folien verhalten sich wie eine Membran und folgen dem Untergrund, auf den sie laminiert werden. Schwerere Stärken in der Nähe der Blattgrenze beginnen, ihre eigene Last zu tragen und können als selbsttragendes Rippen- oder Plattenmaterial verwendet werden.
Dicken- und Breitentoleranzen sollten anhand der geltenden Foliennorm angegeben werden, da sich die Toleranzen mit abnehmenden Stärken verschärfen.
Oberflächenqualitätsgrade definieren den zulässigen Grad an Nadellöchern, Rollspuren und Einschlüssen; Lochgrenzen sind für Barriere- und Verpackungsaufgaben von entscheidender Bedeutung.
Härte, Dicke und Oberflächengüte müssen gemeinsam angegeben werden, da sich zwei Coils mit identischer Stärke in der Formbarkeit erheblich unterscheiden können.
Für Lötanwendungen gelieferte Folien werden normalerweise auf einer oder beiden Seiten mit einer niedriger-schmelzenden Zusatzlegierung beschichtet, und das Beschichtungsverhältnis ist Teil der Spezifikation.
Industrielle Anwendungen
| Sektor | Typische Verwendung von 3003-Folie | Warum es gewählt wird |
|---|---|---|
| Wärmeübertragung | Lamellen und Lamellenmaterial für Wärmetauscher, Kühler und Klimaanlagenschlangen | Kombination aus Formbarkeit, Wärmeleitfähigkeit und Lötverträglichkeit |
| Gebäude und HVAC | Folienbeschichtung auf Dämmplatten, Kanalfolien und Dampfsperren | Geringes Gewicht, Feuchtigkeitsbeständigkeit und reflektierende Oberfläche |
| Lebensmittelkontakt | Tabletts, Behälter, Deckel und Laminate | Ungiftige Legierungschemie, gute Korrosionsbeständigkeit gegenüber Lebensmittelsäuren |
| Elektrisch | Kabelummantelung, Abschirmlaminate und Transformatorkomponenten | Leitfähigkeit kombiniert mit mechanischer Festigkeit bei dünnen Durchmessern |
| Transport | Hitzeschilde, Isolierbeläge und Verbundsandwichkerne | Gewichtseinsparung von etwa einem Drittel gegenüber Stahläquivalenten |
In jedem Fall wird die Folie zusammen mit einem Träger-, Beschichtungs- oder Klebesystem spezifiziert. Blanke 3003-Folie eignet sich gut für trockene und leicht korrosive Bedingungen, der direkte Kontakt mit starken Laugen, starken Säuren, Chloriden oder unterschiedlichen Metallen erfordert jedoch eine Schutzschicht oder eine isolierende Barriere.
Häufig gestellte Fragen
F: Ist 3003-Aluminiumfolie ein hochfestes Material?
Nein. Es handelt sich um eine Folie mittlerer{1}}Festigkeit, deren Festigkeit zwischen weicher Folie aus reinem-Aluminium und wärmebehandelbaren Strukturlegierungen liegt. Sein Wert liegt im Gleichgewicht von Festigkeit, Formbarkeit und Korrosionsbeständigkeit, nicht in der Spitzenfestigkeit.
F: In welcher Dicke wird 3003-Folie geliefert?
Folie ist als Produkt mit einer Dicke von weniger als 0,2 mm definiert, und 3003 wird üblicherweise von etwa 0,006 mm bis zu dieser Grenze gewalzt. Schwerere Stärken werden als Blech bestellt, wo andere Eigenschaftenanforderungen gelten.
F: Welche Härte sollte zum Umformen bestellt werden?
Wählen Sie O oder H22, wenn die Folie tiefgezogen, gefaltet oder laminiert werden muss. Wählen Sie H24 für allgemeine Konvertierungen und H18 nur dort, wo maximale Steifigkeit erforderlich ist und die Biegung begrenzt ist.
F: Korrodiert 3003-Folie im Freien?
Es bildet ein schützendes Oxid und widersteht Süßwasser und milder Atmosphäre gut. In küstennahen, chloridreichen oder chemisch aggressiven Umgebungen sollte es beschichtet, laminiert oder von unterschiedlichen Metallen isoliert werden.
F: Kann 3003-Folie in Flugzeugen verwendet werden?
Ja, in nicht-strukturellen Rollen wie Isolierverkleidungen, Leitungen und Laminaten. Es handelt sich nicht um eine Strukturlegierung für die Luft- und Raumfahrt, und fertige Baugruppen müssen die geltenden Brand-, Rauch- und Toxizitätsanforderungen erfüllen.
F: Wie schneidet 3003 im Vergleich zu reiner-Aluminiumfolie ab?
3003 ist fester und korrosionsbeständiger und trägt bei gleicher Dicke mehr Last. Reine -Aluminiumfolien wie die Familien 1235 und 8011 bleiben dort vorzuziehen, wo maximale Duktilität, Reflexionsvermögen oder Leitfähigkeit die entscheidende Anforderung sind.
