About aluminium

Aluminum, the third most abundant element in the Earth’s crust, is an integral component of modern civilization. Its unique properties, such as low density, high thermal and electrical conductivity, and resistance to corrosion, make it an irreplaceable material in various industrial sectors.

Although abundant in the Earth’s crust, aluminum was not readily accessible as a metal until the 19th century. Its versatility, especially when combined with numerous alloys, makes it one of the most versatile and valuable materials in modern technology and engineering.

This article aims to delve into the topic of aluminum: its alloys, properties, production methods, and applications in everyday life.

Aluminum does not occur naturally in its pure form.

Aluminum is primarily extracted from bauxite ores. Aluminum is almost everywhere in our environment but does not exist in nature as a free metal. The process of extracting this metal began on a large scale only in the 19th century.

The main countries producing bauxite are Australia, China, Brazil, and India. These countries dominate global bauxite production, and bauxite is also mined in Guinea, Russia, Venezuela, Jamaica, and Kazakhstan. Worldwide bauxite production was around 300 million tons per year (as of 2020). These values may fluctuate depending on demand and other economic factors. The global demand for aluminum smelting products in 2020 was approximately 63 million tons.

This mineral is then subjected to a refining process to obtain aluminum oxide, which is subsequently transformed into pure aluminum through electrolysis.

The Bayer process, which converts bauxite into aluminum oxide (Al2O3), consists of several phases:

1. Crushing and Grinding: Bauxite ores are crushed and ground to increase the contact surface area.
2. Digestion: The crushed bauxite is mixed with an aqueous solution of sodium hydroxide and subjected to high-pressure digestion. This results in the formation of sodium aluminate.
3. Precipitation: After cooling, pure sodium aluminate precipitates at the bottom of the tank.

Recovery of Al2O3: The precipitated sodium aluminate is filtered and washed to obtain aluminum oxide, which is then calcined in kilns to produce pure aluminum oxide (Al2O3).

The production of pure aluminum occurs through the process of electrolysis.

Pure aluminum oxide is subjected to electrolysis in molten cryolite (a fused sodium hydroxide) to obtain pure aluminum. This process takes place in large electrolyzers.

The production of aluminum is an energy-intensive process, especially during the electrolysis stage. It involves the use of powerful electric currents to separate aluminum oxide into pure aluminum and oxygen.

On average, the production of 1 kg of aluminum requires 13-15 kWh of electrical energy.

This high energy intensity used to be the primary cost factor in aluminum production, making it more expensive than gold in the past.

Aluminum is a highly recyclable material. Approximately 75% of all aluminum ever produced is still in circulation. Recycling aluminum consumes only 5% of the energy required to produce primary aluminum.

Recycled aluminum retains all of its properties and can be processed multiple times. Moreover, the recycling process is less environmentally harmful than the mining and processing of bauxite.

Aluminum has a wide range of applications

across various industries due to its unique properties. Some of the common applications of aluminum include:

  1. Transportation: Aluminum is widely used in the automotive and aerospace industries to reduce weight, improve fuel efficiency, and enhance performance. It is used in the construction of car bodies, aircraft frames, and engine components.
  2. Construction: Aluminum is used in the construction of buildings, bridges, and infrastructure due to its lightweight nature, corrosion resistance, and durability. It’s often used for window frames, roofing, and cladding.
  3. Packaging: Aluminum is commonly used for packaging materials, such as cans for beverages and food. It is lightweight, durable, and protects the contents from contamination and light.
  4. Electrical Conductors: Aluminum’s high electrical conductivity makes it suitable for electrical transmission lines and cables. It’s a more affordable alternative to copper for long-distance power transmission.
  5. Cookware: Aluminum cookware is lightweight and has excellent heat conductivity, making it a popular choice for pots, pans, and baking sheets.
  6. Consumer Electronics: Aluminum is used in the casing and frames of many electronic devices like laptops, smartphones, and tablets, providing a sleek and lightweight design.
  7. Aerospace: Aluminum alloys are used in aircraft structures, ensuring strength and weight savings. They are crucial for reducing the overall weight of the aircraft.
  8. Marine: Due to its corrosion resistance, aluminum is used in the construction of boats, ship components, and offshore platforms.
  9. Furniture: Aluminum is used in the production of outdoor furniture, patio sets, and lightweight, portable furniture.
  10. Sports and Recreation: It’s used in the manufacturing of bicycles, sporting equipment, and camping gear due to its lightweight and durable properties.
  11. Medical Devices: Aluminum is used in the manufacture of medical equipment and devices, including wheelchairs, crutches, and dental instruments.
  12. Aluminum Foil: Used for cooking, food preservation, and packaging.
  13. Reflectors: Aluminum’s high reflectivity makes it suitable for reflectors in lighting fixtures, automotive headlights, and solar panels.
  14. Aluminum Siding: Used for home siding due to its durability and resistance to weather and corrosion.
  15. Art and Design: Aluminum is employed in sculptures, art installations, and architectural elements due to its versatility and aesthetics.
  16. Heat Exchangers: Aluminum is used in radiators and heat exchangers in HVAC systems and vehicles to dissipate heat efficiently.
  17. Aluminum Alloys: Various aluminum alloys are used in specialized applications, such as in the defense and aerospace industries for their specific properties.

Aluminum’s versatility and adaptability in different sectors make it an essential material in modern society. Its unique combination of lightweight, corrosion resistance, and recyclability ensures its continued use in various applications.

Konin Aluminum Plant

It was established in the 1960s and was one of the most significant industrial ventures in Poland during that period. Several reasons led to Konin being chosen as the location for this aluminum plant:

In the vicinity of Konin, there are extensive deposits of brown coal, which are used for electricity generation. Brown coal-based power generation provided the necessary energy for the energy-intensive aluminum production process. The Konin area already had well-developed industrial and power infrastructure, including brown coal mines and power plants, allowing for a swift start to production.

Konin is located in the central part of Poland, facilitating the transportation of aluminum products to different parts of the country. Excellent connectivity through a network of highways and railways eases logistics both domestically and for exports.

In the 1960s, Poland was undergoing a period of intense industrial development. The construction of large enterprises, such as the Konin aluminum plant, was part of the state’s economic strategy aimed at modernizing and developing heavy industry.

Aluminum is a versatile metal with numerous applications, and during that time, as well as today, there is a growing demand for this raw material in various industrial sectors, including construction, transportation, and packaging.

Today, the modernized Konin aluminum plant, after changes in ownership, is one of the largest producers of flat aluminum products in Central and Eastern Europe. Products from Konin are exported to many countries around the world. The company is now known as Granges Konin S.A.

Distribution Center of Aluminium Tombig

Near Konin, in Brzeźno, you can find the Tombig Aluminum Distribution Center, which boasts around 10,000 square meters of warehouse space and stores over 1,000 tons of aluminum products in various forms. From here, they distribute smooth and corrugated sheets, special and standard profiles, such as aluminum angles, round aluminum tubes, closed profiles, and many other aluminum products. To learn more about Tombig, you can visit their official website or contact them for detailed information about their products and services.

Stopy aluminium i ich właściwości:

Serie 1000:

Będąc niemal czystym aluminium, np: 1050 jest stosowany w przemyśle elektrycznym z powodu jego doskonałego przewodnictwa.

Skład: 99% Al z niewielkimi ilościami innych pierwiastków.

Kowalność: Najlepsza spośród wszystkich stopów aluminium.
Wytrzymałość na rozciąganie: 70-100 MPa
Granica plastyczności: 15-30 MPa
Współczynnik ściśliwości: 69-71 GPa
Przewodnictwo: Wyjątkowo dobre przewodnictwo cieplne i elektryczne.
Przewodność elektryczna: 61-65 MS/m
Odporność: Doskonała odporność na korozję.
Wytrzymałość mechaniczna: Niska, ale można ją zwiększyć poprzez proces walcowania na zimno.
Spawalność: Doskonała.
Obróbka skrawaniem: Bardzo dobra; niskie siły skrawania, nie ma tendencji do klejenia.
Toczenie: Doskonałe; wymaga niskich prędkości skrawania i małe siły skrawania.

Serie 2000 Aluminium-Miedź,

np: 2024, zawierający miedź, jest często używany w przemyśle lotniczym. Jego wytrzymałość jest imponująca, ale wymaga ochrony przed korozją.

Skład: Głównie Al z 3,5-6% Cu, z domieszkami Mn, Mg i innych.

Kowalność: Średnia.
Wytrzymałość na rozciąganie: 290-480 MPa
Granica plastyczności: 130-425 MPa
Współczynnik ściśliwości: Ok. 71 GPa
Przewodnictwo: Dobre przewodnictwo cieplne i elektryczne.
Przewodność elektryczna: 30-40 MS/m
Odporność: Podatność na korozję szczelinową, wymaga ochrony powierzchniowej.
Wytrzymałość mechaniczna: Wysoka, jedne z najmocniejszych stopów aluminium.
Spawalność: Umiarkowana, niektóre stopy z tej serii są trudne do spawania.
Obróbka skrawaniem: Dobra do bardzo dobrej; jednak wyższa twardość w porównaniu z serią 1000 może wymagać ostrzejszego narzędzia.
Toczenie: Dobre; jednak może wymagać chłodzenia w celu przedłużenia żywotności narzędzia.

Serie 3000 Aluminium-Mangan,

np: 3003, wzbogacony manganem, znajduje zastosowanie w naczyniach kuchennych i urządzeniach chłodniczych. 

Skład: Głównie Al z 1,0-1,5% Mn.

Kowalność: Dobra.
Wytrzymałość na rozciąganie: 130-300 MPa
Granica plastyczności: 50-280 MPa
Współczynnik ściśliwości: Ok. 69 GPa
Przewodnictwo: Dobrze przewodzi ciepło i prąd.
Przewodność elektryczna: 35-40 MS/m
Odporność: Dobra odporność na korozję, nawet bez malowania czy anodowania.
Wytrzymałość mechaniczna: Średnia.
Spawalność: Dobra.
Obróbka skrawaniem: Bardzo dobra; łatwo się skrawa i formuje.
Toczenie: Doskonałe; podobnie jak seria 1000, nie ma tendencji do klejenia.

Seria 4000 – Aluminium-Krzem,

np: 4032, z dodatkiem krzemu, jest często stosowany w wysokotemperaturowych aplikacjach odlewniczych.

Skład: Głównie Al z 4,5-6% Si.

Dobrze spawalne, stosunkowo niska wytrzymałość. Często używane do odlewów.
Kowalność: Dobra.
Wytrzymałość na rozciąganie: 130-210 MPa
Granica plastyczności: 55-130 MPa
Współczynnik ściśliwości: Ok. 70 GPa
Przewodnictwo: Dobrze przewodzi ciepło i prąd.
Przewodność elektryczna: 29-35 MS/m
Odporność: Dobra odporność na korozję
Spawalność: Dobra
Obróbka skrawaniem: Dobra; krzem zwiększa twardość, co może wymagać bardziej wytrzymałych narzędzi.
Toczenie: Dobre; ale krzem może powodować szybsze zużycie narzędzi.

Seria 5000 – Aluminium-Magnez,

np: 5052 jest popularny w budowie statków, podczas gdy 5083 jest ceniony w przemyśle morskim ze względu na odporność na korozję.

Skład: Głównie Al z 0,5-5% Mg, 

Kowalność: Dobra.
Wytrzymałość na rozciąganie: 130-210 MPa
Granica plastyczności: 55-130 MPa
Współczynnik ściśliwości: Ok. 70 GPa
Przewodnictwo: Dobrze przewodzi ciepło i prąd.
Przewodność elektryczna: 29-35 MS/m
Odporność: Bardzo dobra odporność na korozję, nawet w morskim środowisku.
Wytrzymałość mechaniczna: Średnia do wysokiej, w zależności od zawartości magnezu.
Spawalność: Dobra do bardzo dobrej.
Obróbka skrawaniem: Bardzo dobra; łatwe do skrawania, ale twardsze niż serie 1000 i 3000.
Toczenie: Bardzo dobre; podobnie jak dla serii 3000.

Seria 6000 – Aluminium-Krzem-Magnez,

np: 6060/6063, z krzemem i magnezem, jest wszechstronny; od rur i belki konstrukcyjnych po elementy rowerów i samolotów.

Skład: Głównie Al z 0,4-1,3% Si i 0,4-1,3% Mg.

Kowalność: Dobra.
Wytrzymałość na rozciąganie: 100-310 MPa
Granica plastyczności: 40-260 MPa
Współczynnik ściśliwości: Ok. 69 GPa
Przewodnictwo: Średnie przewodnictwo cieplne i elektryczne.
Przewodność elektryczna: 20-30 MS/m
Odporność: Dobra odporność na korozję.
Wytrzymałość mechaniczna: Średnia do wysokiej.
Spawalność: Bardzo dobra.
Obróbka skrawaniem: Bardzo dobra; stosunkowo łatwe do skrawania.
Toczenie: Bardzo dobre; jednak obecność krzemu może wpływać na zużycie narzędzia.

Seria 7000 – Aluminium-Cynk,

np: 7075, z cynkiem, jest tak mocny, że jest często używany w zastosowaniach lotniczych i wojskowych, gdzie wytrzymałość jest kluczem.

Skład: Głównie Al z 1-8% Zn oraz mniejszymi ilościami Mg, Cu i innych.

Kowalność: Umiarkowana.
Wytrzymałość na rozciąganie: 300-700 MPa
Granica plastyczności: 150-650 MPa
Współczynnik ściśliwości: Ok. 71 GPa
Przewodnictwo: Dobre przewodnictwo cieplne i elektryczne.
Przewodność elektryczna: 21-29 MS/m
Odporność: Umiarkowana odporność na korozję.
Wytrzymałość mechaniczna: Wysoka, często stosowane w przemyśle lotniczym z uwagi na ich wytrzymałość. Spawalność: Umiarkowana do dobrej.
Obróbka skrawaniem: Dobra; ze względu na wyższą twardość może wymagać specjalnych narzędzi.
Toczenie: Dobre do bardzo dobre; chociaż cynk może wpłynąć na szybsze zużycie narzędzia.


Seria 8000 – Inne stopy:

To są różne stopy używane głównie do celów specjalnych, więc ich właściwości mogą się znacznie różnić.


To, co wyróżnia aluminium, to jego niska waga, doskonałe właściwości mechaniczne, elektryczne i cieplne oraz zdolność do recyklingu. Odzyskiwane aluminium jest nie tylko ekonomicznie opłacalne, ale także ekologiczne, zużywając jedynie 5% energii potrzebnej do produkcji pierwotnej. 

Zarówno czyste aluminium, jak i jego stopy, są preferowane w wielu procesach obróbki ze względu na ich niską gęstość, plastyczność i zdolność do formowania. W obróbce skrawaniem, aluminium zachowuje się wyjątkowo dobrze, pozwalając na precyzyjne cięcie, frezowanie czy toczenie z minimalnym zużyciem narzędzi.

Aluminium, z jego bogatą paletą stopów i niezwykłymi właściwościami, jest kamieniem węgielnym współczesnego przemysłu. Jego zdolność do ponownego przetworzenia czyni go jednym z najbardziej zrównoważonych materiałów. W miarę rozwoju technologii i zwiększania się zapotrzebowania na lekkie, wytrzymałe i odnawialne materiały, aluminium prawdopodobnie będzie odgrywać jeszcze ważniejszą rolę w przyszłości globalnej inżynierii i projektowania.

Zapraszamy do zapoznania się z ofertą Tombig na stronie tombig.com.pl/produkty