Nowe stopy metali kolorowych – co warto wiedzieć?
Stopy metali to materiały złożone z dwóch lub więcej pierwiastków metalicznych. Dodatek odpowiednich składników pozwala uzyskać cechy niedostępne dla czystych metali, takie jak większa twardość, wytrzymałość mechaniczna i odporność na korozję. W kontekście metali kolorowych, czyli stopów nieżelaznych, najczęściej chodzi o aluminium, miedź, cynk, brąz, mosiądz – grupę, do której zaliczają się stopy o atrakcyjnym zabarwieniu i bardzo dobrych właściwościach technicznych. Zawartość tych metali decyduje o właściwościach gotowego stopu. Na przykład duraluminium cechuje się lekkością i dużą wytrzymałością, co sprawia, że jest szeroko używane w transporcie i lotnictwie. Duraluminium Może być także wykorzystywane przy w produkcji takich elementów jak profile aluminiowe.
Znaczenie w lekkich konstrukcjach i motoryzacji
"Nowe metale kolorowe" rosną w znaczeniu w branżach, które cenią lekkość, wytrzymałość i odporność na korozję. W lotnictwie i motoryzacji innowacyjne stopy aluminium i magnezu pozwalają na redukcję masy konstrukcji, co zmniejsza zużycie paliwa, obniża emisję CO₂ i ogranicza koszty eksploatacyjne. Aluminiowe stopy wykorzystywane są w nadwoziach, elementach zawieszenia lub komponentach silnikowych – ich lekkość i trwałość poprawiają osiągi i bezpieczeństwo pojazdów. W tego typu zastosowaniach niezbędne bywają także śruby i precyzyjne elementy złączne.
Nowoczesne stopy odporne na ekstremalne warunki
Badania nad nowoczesnymi stopami metali obejmują materiały zdolne działać w ekstremalnych temperaturach i warunkach mechanicznych. Na przykład opracowano stop ze strukturą nanokrystaliczną, który zachowuje stabilność i twardość nawet w temperaturze około 1100 °C – potencjalne zastosowania obejmują silniki i elementy pracujące w wysokich obciążeniach. Inny przełom to stop metalu, który zwiększa swoją sprężystość wraz ze wzrostem temperatury, zachowując sztywność nawet w ponad 700°C – materiał ten może być wykorzystany w precyzyjnych mechanizmach, jak chronometry, a także urządzeniach kosmicznych.
Zrównoważone i nowoczesne stopy magnezu
Projekt REMAGHIC finansowany przez UE umożliwił opracowanie wysoko-wydajnych i jednocześnie tanich stopów magnezu z udziałem metali ziem rzadkich. Takie metale są lżejsze i sztywniejsze od aluminium, a ich koszt produkcji nie przekracza ceny czystego magnezu. To rozwiązanie ma duży potencjał w przemyśle, gdzie wymagana jest lekka konstrukcja i oszczędność materiałów. Równocześnie rośnie zapotrzebowanie na elementy pomocnicze, takie jak np. siatki Łódź, wykorzystywane przy budowie nowoczesnych instalacji.
Nowe stopy metali w produkcji przyrostowej
Technologia Druku 3D wymaga nowych materiałów, dlatego metale kolorowe coraz częściej opracowuje się z myślą o wytwarzaniu przyrostowym. W jednym z projektów badawczych stworzono nowe stopy na bazie żelaza i miedzi, dostosowane do tej technologii. Celem było przygotowanie proszków i drutów metalicznych, które umożliwią produkcję elementów odpornych na udar, ścieranie czy zmęczenie materiału – klucz do przemysłowego wykorzystania druku 3D w przyszłości.