Ten opzichte van andere metalen zoals staal en RVS heeft aluminium een relatief hoge lineaire uitzetting. Zo zet aluminium bij een gelijk temperatuurverschil meer uit dan staal. Dit betekent dat men bij de inzet van aluminium sterker rekening dient te houden met de lineaire uitzetting van het materiaal.
In deze blog geven we antwoord op diverse vragen rondom het uitzetten van aluminium. Want in hoeverre dient men bij het benutten van aluminium rekening te houden met de lineaire uitzetting van het materiaal? Zijn er verschillen in de mate van uitzetten tussen de verschillende aluminiumlegeringen? En welke maatregelen dienen er genomen te worden om het uitzetten van het materiaal op te vangen? Lees hier alles over het uitzetten van aluminium en hoe met dit gegeven omgegaan dient te worden:
De uitzettingscoëfficiënt van aluminium
De lineaire uitzettingscoëfficiënt van aluminium (α) bedraagt 23,2 voor zuiver aluminium en 23 voor gewalst aluminium. Deze uitzettingscoëfficiënt wordt uitgedrukt in micrometers (µm) per meter per kelvin. Ter illustratie: Een aluminium staaf van 1 meter zal bij een temperatuurstijging van 1 graad 23·10−6 m = 23 µm = 0,023 mm langer worden.
Het uitzetten van aluminium in de praktijk
In de praktijk kan een temperatuurverschil van 50℃ zorgen voor een lineaire uitzetting van iets meer dan 1mm per meter profiel. Of er rekening gehouden dient te worden met de uitzettingscoëfficiënt is sterk afhankelijk van de inzet van het materiaal. Bij kleinschaligere inzet is de uitzetting van aluminium (relatief) verwaarloosbaar. Meestal volstaat het in dergelijke situaties al om een millimeter extra speling te benutten.
Kijken we naar de inzet van aluminium platen en profielen met grotere afmetingen, dan zal wel degelijk rekening gehouden dienen te worden met de lineaire uitzettingscoëfficiënt. Zo wordt hier in de utiliteitsbouw aandacht aan besteed, om problemen die ontstaan door hoge temperatuurverschillen op te kunnen vangen.
Bij aluminium gevelbekleding dient voornamelijk rekening gehouden te worden met bewegende delen. Aluminium raamkozijnen en deurkozijnen zullen zo geïmplementeerd moeten worden dat deuren en ramen altijd moeiteloos open en dicht kunnen, zowel in hoogzomer als hartje winter. Zeker wanneer de zon vol op deze elementen staat en deze een donkere lak of poedercoating hebben gekregen.
Ook is een praktijkvoorbeeld bij ons bekend, waarbij een pand voorzien werd van maar liefst 75 meter aan (volledig aaneengesloten) aluminium kokers. Bij de implementatie van deze kokers moest de lineaire uitzet over de volledige 75 meter opgevangen te worden, wat in de praktijk neerkomt op een uitzet van wel 82mm.
Bij dergelijke toepassingen van aluminium zal wel degelijk rekening gehouden moeten worden met de uitzettingscoëfficiënt, zodat de krachten opgevangen kunnen worden die gepaard gaan met het uitzetten van het materiaal.
Het uitzetten van aluminium opvangen
Hoe wordt er in de praktijk voor gezorgd dat het uitzetten van aluminium geen problemen oplevert? Veruit de meeste architecten, ingenieurs, technici en installateurs zijn bekend met de formule voor het berekenen van de uitzettingscoëfficiënt en berekenen dit door in hun ontwerpen.
In veel gevallen is een kleine speling al voldoende. Bij grootschaligere implementaties, voornamelijk in de bouw, maakt men gebruik van zogenaamde dilatatievoegen. Dilatatievoegen zijn er op gericht om de werking van het materiaal op te vangen. Er bestaan verschillende varianten van deze voegen. Afhankelijk van de beoogde implementatie maakt men gebruik van open dilatatievoegen, voegen gevuld met flexibel materiaal of bestaan deze uit bewegende onderdelen die langs elkaar kunnen schuiven.
De uitzettingscoëfficiënt en verschillende aluminiumlegeringen
Natuurlijk bestaan er vele aluminiumlegeringen en logischerwijs zijn er ook verschillen tussen de uitzettingscoëfficiënten van deze legeringen. Zo zijn er enkele gietlegeringen die gecreëerd zijn om ingezet te worden in bijv. verbrandingsmotoren. Deze aluminiumlegeringen zetten bij verwarming nauwelijks uit.
Kijken we echter naar de aluminium platen, aluminium profielen en buizen die door de klanten van Comhan afgenomen worden, dan zijn de verschillende uitzettingscoëfficiënten van de diverse aluminiumlegeringen in principe verwaarloosbaar. De verschillen zijn bij deze schaal en inzet zo marginaal dat men hier geen rekening mee hoeft te houden wanneer de keuze gemaakt wordt voor een legering.
Meer weten?
Zijn er nog onduidelijkheden of wilt u meer weten over het uitzetten van aluminium voor de specifieke producten die u af wilt nemen? Neem dan gerust contact met ons op voor meer informatie.
Meer kennis opdoen? Lees ook deze blogs:
- Aluminium profiel toleranties
- Aluminium lijmen: wat zijn de voordelen?
- Aluminium opslag en kou: voorkom corrosie
