אלומיניום: כל מה שחשוב לדעת 

אלומיניום הוא מהמתכות הנפוצות ביותר, וככל הנראה הוא סובב אתכם מבלי שאתם בכלל מודעים לכך. במאמר הבא אנו נסביר הכל על אחד מחומרי הגלם המקובלים ביותר בתחום הבנייה והעיצוב, נלמד על ההיסטוריה שלו, נכיר את התכונות והיתרונות שלו, איך מייצרים אותו, וכל מה שחשוב לדעת בנושא

מה זה אלומיניום?

האלומיניום הוא מתכת כסופה, למעשה היסוד השלישי בשכיחותו בכדור הארץ והשכיח ביותר מבין כל המתכות האחרות. את האלומיניום מפיקים ממינרל טבעי שנקרא בוקסיט שידוע בחסינות שלו מפני חמצון, בצפיפות נמוכה וביכולתו להפיק חומרים קלים מאד. לאלומיניום יש מגוון רחב של שימושים במגוון תעשיות, בין השאר לבניית מטוסים וכלי רכב שונים, ידיות, דלתות, חלונות, פרגולה ועוד.

ההיסטוריה של האלומיניום

האלומיניום הופק והתגלה לראשונה בשנת 1825 על ידי אדם ששמו הנס כריסטיאן אורסטד. עם זאת, חשוב לציין שכבר בתקופה הקדומה היוונים והרומאים היו נוהגים להשתמש בו כדי לעצור דימומים. מהמאה ה-18 המחקר בנושא האלומיניום תפס תאוצה ובשנת 1762 השתנה שמו מ"אלום" ל"אלומין". בשנת 1825 הופק לראשונה אלומיניום טהור על ידי הנס כריסטיאן אורסטד, וכעבור שנתיים בודד אותו לראשונה פרידריך ולר באמצעות ערבוב של אלומיניום כלורי עם אשלגן.

תהליך המיצוי של האלומיניום הפך בשנת 1886 לתהליך רשמי שנרשם כפטנט על ידי צ'ארלס מרטין הול. את הפטנט הוא רשם למעשה על אלקטרוליזה מיוחדת שתפקידה למצות את האלומיניום ובכך הפך את תהליך המיצוי לזול, מהיר ונפוץ. בתוך כך, פרץ האלומיניום לתודעה והשימוש בו החל לתפוס תאוצה עם השנים.

תכונות האלומיניום

לאלומיניום יש מגוון רחב של תכונות שהופכות אותו לנפוץ כל כך במגוון שימושים. מדובר במתכת קלה במיוחד, שהצפיפות שלה היא כשליש ביחס למתכות כמו פלדה ונחושת. אחת התכונות המרכזיות של האלומיניום היא הברק העמום שלו, שנוצר כתוצאה מהחשיפה שלו לאוויר.

האלומיניום בטבע

האלומיניום הוא יסוד נפוץ בקרום כדור הארץ והוא בערך 8% ממנו. עם זאת, האלומיניום לא מצוי בטבע כנחושת, לא ניתן לכרות אותו כמו שמבצעים בסוגים אחרים של מתכות, כמו ברזל למשל. לכן, תהליך הייצור של האלומיניום הוא מורכב מאד והזיקוק שלו דורש שימוש בכמויות אדירות של חשמל, אך על זה נרחיב בהמשך.

תרכובות האלומיניום

יש שלוש תרכובות נפוצות של אלומיניום:

אלומינה – אלומינה היא תרכובת אלומיניום עם חמצן ובטבע היא נפוצה במיוחד כבוקסיט, ספיר לבן וקורנדום. כשמחממים את האלומינה מקבלים גבישים נקבוביים שיכולים  לתפקד בין השאר לבידוד בתנורים חשמליים, לספיגת מים ולקטליזה.

אלומיניום אצטטי – אלומיניום אצטטי הוא מוצק לבן שנמס במים והוא תוצר של המסת אלומיניום הידרוקסיד בחומצת חומץ. באלומיניום האסטטי משתמשים כחומר צובע ואפילו בתור דבק במוצרי קרטון.

אלומיניום פלוארי - אלומיניום פלוארי הוא מוצק גבישי לבן שנמס במים. ברוב המקרים מוסיפים אותו לקריאוליט שתפקידו לשמש כמוליך זרם חשמלי בהפקת האלומיניום.

סגסוגת האלומיניום

סגסוגת היא למעשה תערובת של מתכת אחת עם חומר יסוד נוסף. בהתאם לתנאים הללו, על התערובת הסופית להיות בעלת תכונות של מתכת. עם זאת חשוב לציין, הסגסוגת צריכה להיות בעלת תכונות שונות באופן משמעותי מהמתכת שמרכיבה אותה. בתוך כך, סגסוגת אלומיניום היא תערובת של אלומיניום עם מתכת אחת או יותר, כמו מגנזיום, אבץ וצורן.

אתם ודאי שואלים מדוע מפיקים סגסוגת אלומיניום? לאלומיניום הטהור יש עמידות גבוהה מאד בפני קורוזיה, אך אם תנסו לבצע בו שימוש יומיומי תגלו שהוא לא מספיק חסין וחזק מבחינה פיזיקלית. זו בדיוק הסיבה שבגללה מערבבים אותו עם מתכות אחרות, שמספקות לאלומיניום את העמידות הכימית שהוא זקוק לה, עמידות שמעניקה לו את כל התכונות שהופכות אותו לנפוץ כל כך.

כיום יש מגוון רחב של סגסוגות אלומיניום שמחולקות לפי סדרות. לדוגמה, סדרה 1000 היא סדרה שמכילה 99% של אלומיניום טהור, סגסוגת שעמידה מאד בפני קורוזיה ובעלת מוליכות מעולה, אך עם זאת נחשבת לפחות חזקה. סדרה 7000 למשל היא סגסוגת אלומיניום על בסיס אבץ. היא בעלת חוזק בינוני עד גבוה, אך עם זאת היא אינה ניתנת לריתוך ואינה עמידה בפני קורוזיה. יש עוד מגוון רחב של סגסוגות ותת סגסוגות, אך קצרה היריעה מלפרט על כולן פה.

איך מייצרים אלומיניום?

תהליך המיצוי - במסגרת תהליך המיצוי של האלומיניום טוחנים מינרל טבעי בשם בוסקיט, עליו דיברנו מקודם, ומשרים אותו בנתרן ההידרוקסיד בתוך סיר לחץ. כל היסודות האחרים הופכים למעשה למשקעים מסוננים ואת התמיסה שממצים מעבירים למיכל שיקוע גדול. במיכל הזה נוצרים גבישים שאותם מחממים שוב בטמפרטורה של 1000 מעלות וכך מייצרים למעשה את תחמוצת האלומיניום.

תהליך ההפרדה - בשלב השני, שהוא תהליך ההפרדה, מפרידים למעשה את החמצן מתחמוצת האלומיניום כדי לזקק ולמצות את האלומיניום הטהור. את תהליך ההפרדה מבצעים באמצעות אלקטרוליזה, מפרידים את המולקולות ליסודות באמצעות הזרמה של חשמל.

צביעת אלומיניום

צביעת אלומיניום היא האופציה המקצועית עבורכם לחידוש חלונות אלומיניום או פרגולה, בין אם מדובר בפרופיל של חלונות או כל מוצר אחר. עם זאת חשוב לציין שצביעת אלומיניום היא עבודה עדינה ורגישה מכיוון שאתם צריכים לטפל כמו שצריך גם באזורים של החיבורים, בחריצים ובכל חלקי החלונות. זה נכון שאפשר לצבוע אלומיניום לבד ועם זאת, אנחנו ממליצים להזמין איש מקצוע שיש לו ניסיון בתחום כדי שהעבודה תתבצע בצורה המקצועית ביותר.

בשלב הראשון איש האלומיניום צריך להגיע אליכם כדי לבחון מקרוב את מצב האלומיניום בבית ואת הצרכים שלכם. לאחר מכן, יש להסיר את הפרופיל ממקומו ולהעביר אותו לשטח שבו תתבצע העבודה. כעת יש להכין את האלומיניום לצביעה ולהסיר את הלכלוך שיש עליו, את כתמי השומן והצבע שמתקלף. רק לאחר מכן בעל המקצוע יוכל לבצע את הצביעה באמצעות התזה עדינה ולא אגרסיבית. רק לאחר ייבוש מלא של הפרופיל, יש להחזיר אותו למקום.

 

יתרונות האלומיניום

איכותי ועמיד לאורך זמן

האלומיניום הוא חומר איכותי ועמיד לאורך זמן, זאת בזכות השילוב שלו עם חומרים שמעניקים לו את התכונות הללו (סגסוגת). אם לא תכו בו באמצעות חפץ כבד או חד, סביר להניח שלא תצטרכו לבצע שום פעולת תחזוקה שהיא.

עמיד בפני תנאי מזג אוויר קיצוניים

האלומיניום הוא חומר עמיד במיוחד בפני תנאי מזג אוויר קשים כמו קור וגשמים. מכיוון שהוא נחשב לחומר אטום לחלוטין, הוא לא חשוף לפגעי מזג האוויר, לא מפתח חלודה וקורוזיה וגם לא רטיבות.

חומר קל ונוח לעבודה

מכיוון שהאלומיניום הוא חומר קל מאד, ניתן לבצע בו מגוון רחב של פעולות ולנצל אותו למגוון שימושים. קל מאד לעבוד איתו, ניתן לשנות את הצורה שלו בקלות ולהגיע לתוצר הסופי במהירות.

מראה יוקרתי

נפתח בשורה התחתונה, האלומיניום נראה טוב ואסתטי. זה לא משנה לאיזה צורך תשתמשו בו, בין אם לחלונות הבית, פרגולה תריסים או שערים חשמליים, הוא משתלב באופן מושלם בעיצוב של הבית, לא גונב את ההצגה ולא מתחרה עם אלמנטים אחרים.

תחזוקה קלה במיוחד

האלומיניום הוא חומר קל מאד לתחזוקה, ואם אתם בוחרים להשתמש בו, אתם יכולים להיות רגועים שכמעט ולא תצטרכו לבצע בו תיקונים או לצבוע אותו.

חומר זול באופן יחסי

ביחס לעץ למשל, האלומיניום נחשב לחומר זול יותר וזו אחת הסיבות שבגינה הוא הפך לחומר נפוץ ביותר כיום למגוון רחב של שימושים, בין השאר כמובן להתקנת חלונות ותריסים בבית.

האם קיימים סיכונים בריאותיים?

מחקרים מדעיים מוכיחים כי לאלומיניום אין על השפעה על התאים החיים. עם זאת חשוב לציין שיש אנשים שנוהגים לפתח תגובה אלרגית למגע עם האלומיניום. התגובה הזו באה לידי ביטוי ברוב המקרים בגרד בעור ובדלקות עור.

יש כיום מחקרים שמראים שקיים קשר כל שהוא בין הימצאות ריכוזי אלומיניום גבוהים במי השתייה ובין התפתחות של מחלות ניווניות של המוח, כמו האלצהיימר למשל. עם זאת, עד כתיבת שורות אלה לא נמצאה הוכחה חותכת כי אכן יש קשר בין הדברים.

לסיכום

לאלומיניום יש מגוון רחב של תכונות שהופכות אותו למתכת הנפוצה ביותר בתעשיות השונות. למדנו מה זה אלומיניום, מה היה תפקידו בהיסטוריה, איך מפיקים אותו, איך מחדשים ומה היתרונות שהפכו אותו למבוקש מאד, ולמה הוא אחד מחומרי הגלם הנפוצים בתחום הבנייה ועיצוב הבית.