อลูมิเนียมกับสแตนเลสแตกต่างกันอย่างไร?

เมื่อเลือกวัสดุสำหรับการก่อสร้างการผลิตหรือโครงการ DIY อลูมิเนียมและสแตนเลสเป็นสองของโลหะที่ได้รับความนิยมมากที่สุด แต่สิ่งที่ทำให้พวกเขาแตกต่างกัน? ไม่ว่าคุณจะเป็นวิศวกรงานอดิเรกหรืออยากรู้อยากเห็นการเข้าใจความแตกต่างของพวกเขาสามารถช่วยให้คุณตัดสินใจได้อย่างชาญฉลาด ในบล็อกนี้เราจะแบ่งคุณสมบัติแอปพลิเคชันค่าใช้จ่ายและอื่น ๆ - นำโดยแหล่งผู้เชี่ยวชาญ - เพื่อช่วยให้คุณเลือกเนื้อหาที่เหมาะสมสำหรับความต้องการของคุณ

https://www.luckycasefactory.com/aluminum-case/

1. องค์ประกอบ: พวกเขาทำอะไร?

ความแตกต่างพื้นฐานระหว่างอลูมิเนียมและสแตนเลสอยู่ในองค์ประกอบของพวกเขา

อลูมิเนียมเป็นโลหะสีเงินที่มีน้ำหนักเบาสีเงินที่พบในเปลือกโลกของโลก อลูมิเนียมบริสุทธิ์นั้นนุ่มดังนั้นจึงมักผสมกับองค์ประกอบเช่นทองแดงแมกนีเซียมหรือซิลิกอนเพื่อเพิ่มความแข็งแรง ตัวอย่างเช่นโลหะผสมอลูมิเนียม 6061 ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมีแมกนีเซียมและซิลิกอน

สแตนเลสเป็นโลหะผสมเหล็กที่มีอย่างน้อย 10.5% โครเมียมซึ่งสร้างชั้นออกไซด์แบบพาสซีฟเพื่อต้านทานการกัดกร่อน- เกรดทั่วไปเช่น 304 สแตนเลสยังรวมถึงนิกเกิลและคาร์บอน

2. ความแข็งแรงและความทนทาน

ข้อกำหนดด้านความแข็งแรงแตกต่างกันไปตามการใช้งานดังนั้นลองเปรียบเทียบคุณสมบัติเชิงกลของพวกเขา

สแตนเลส:

สแตนเลสนั้นแข็งแกร่งกว่าอลูมิเนียมอย่างมากโดยเฉพาะในสภาพแวดล้อมที่มีความเครียดสูง ตัวอย่างเช่นสแตนเลสเกรด 304 มีความต้านทานแรงดึง ~ 505 MPa เมื่อเทียบกับ 6061 อลูมิเนียม ~ 310 MPa

อลูมิเนียม:

ในขณะที่ความแข็งแรงน้อยกว่าโดยปริมาตรอลูมิเนียมมีอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักที่ดีขึ้น สิ่งนี้ทำให้มันสมบูรณ์แบบสำหรับส่วนประกอบการบินและอวกาศ (เช่นเฟรมเครื่องบิน) และอุตสาหกรรมการขนส่งที่การลดน้ำหนักเป็นสิ่งสำคัญ

ดังนั้นสแตนเลสจึงมีความแข็งแกร่งโดยรวม แต่อลูมิเนียมเก่งเมื่อความแข็งแรงของน้ำหนักเบามีความสำคัญ

3. ความต้านทานการกัดกร่อน

โลหะทั้งสองต้านทานการกัดกร่อน แต่กลไกของพวกเขาแตกต่างกัน

สแตนเลส:

โครเมียมในสแตนเลสทำปฏิกิริยากับออกซิเจนเพื่อสร้างชั้นโครเมียมออกไซด์ป้องกัน เลเยอร์การรักษาตัวเองนี้จะช่วยป้องกันการเกิดสนิมแม้ว่าจะมีรอยขีดข่วนก็ตาม เกรดเช่น 316 สแตนเลสเพิ่มโมลิบดีนัมสำหรับความต้านทานต่อน้ำเค็มและสารเคมีเป็นพิเศษ

อลูมิเนียม:

อลูมิเนียมเป็นชั้นออกไซด์บาง ๆ โดยการป้องกันออกซิเดชั่น อย่างไรก็ตามมันมีแนวโน้มที่จะเกิดการกัดกร่อนของกัลวานิกเมื่อจับคู่กับโลหะที่แตกต่างกันในสภาพแวดล้อมที่ชื้น อโนไดซ์หรือการเคลือบสามารถเพิ่มความต้านทาน

ดังนั้นสแตนเลสจึงให้ความต้านทานการกัดกร่อนที่แข็งแกร่งมากขึ้นในขณะที่อลูมิเนียมต้องใช้การรักษาด้วยการป้องกันในสภาพที่รุนแรง

4. น้ำหนัก: อลูมิเนียมชนะสำหรับการใช้งานที่มีน้ำหนักเบา

ความหนาแน่นของอลูมิเนียมอยู่ที่ประมาณ 2.7 กรัม/ซม. น้อยกว่าหนึ่งในสามของ 8 กรัม/ซม. ของสแตนเลสซึ่งมีน้ำหนักเบามาก.

·เครื่องบินและชิ้นส่วนยานยนต์

·อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพา (เช่นแล็ปท็อป)

·สินค้าอุปโภคบริโภคเช่นจักรยานและอุปกรณ์ตั้งแคมป์

หัวยกของสแตนเลสเป็นข้อได้เปรียบในการใช้งานที่ต้องการความมั่นคงเช่นเครื่องจักรอุตสาหกรรมหรือการสนับสนุนทางสถาปัตยกรรม

5. การนำความร้อนและไฟฟ้า

การนำความร้อน:

อลูมิเนียมทำงานได้ดีกว่าสแตนเลสความร้อน 3 เท่าทำให้เหมาะสำหรับการระบายความร้อนเครื่องครัวและระบบ HVAC

การนำไฟฟ้า:

อลูมิเนียมถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในสายไฟและการเดินสายไฟฟ้าเนื่องจากค่าการนำไฟฟ้าสูง (61% ของทองแดง) สแตนเลสเป็นตัวนำที่ไม่ดีและไม่ค่อยได้ใช้ในการใช้งานไฟฟ้า

6. การเปรียบเทียบต้นทุน

อลูมิเนียม:

โดยทั่วไปราคาถูกกว่าสแตนเลสโดยมีราคาผันผวนตามต้นทุนพลังงาน (การผลิตอลูมิเนียมนั้นใช้พลังงานมาก) ณ ปี 2023 อลูมิเนียมมีค่าใช้จ่าย ~ $ 2,500 ต่อเมตริกตัน

สแตนเลส:

ราคาแพงกว่าเนื่องจากองค์ประกอบการผสมเช่นโครเมียมและนิกเกิล เกรด 304 สแตนเลสเฉลี่ย ~ $ 3,000 ต่อเมตริกตัน

เคล็ดลับ:สำหรับโครงการที่เป็นมิตรกับงบประมาณที่มีน้ำหนักให้เลือกอลูมิเนียม สำหรับอายุยืนในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงสแตนเลสอาจพิสูจน์ค่าใช้จ่ายที่สูงขึ้น

7. ความสามารถและการประดิษฐ์เครื่องจักร

อลูมิเนียม:

นุ่มและง่ายต่อการตัดโค้งงอหรือ extrude เหมาะสำหรับรูปร่างที่ซับซ้อนและการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตามมันสามารถหมากฝรั่งได้เนื่องจากจุดหลอมเหลวต่ำ

สแตนเลส:

ยากต่อเครื่องจักรต้องใช้เครื่องมือพิเศษและความเร็วที่ช้าลง อย่างไรก็ตามมันมีรูปร่างที่แม่นยำและเสร็จสิ้นได้ดีชุดอุปกรณ์การแพทย์หรือรายละเอียดทางสถาปัตยกรรม

สำหรับการเชื่อมสแตนเลสต้องใช้การป้องกันก๊าซเฉื่อย (TIG/MIG) ในขณะที่อลูมิเนียมต้องการการจัดการที่มีประสบการณ์เพื่อหลีกเลี่ยงการแปรปรวน