Aluminiumpulver spielt eine nicht zu unterschätzende Rolle in der Pulvermetallurgie und anderen Industriezweigen. Doch welche Vorteile hat der Einsatz des Metallpulvers und welche Probleme können bei der Verarbeitung aufkommen? Wir verraten es Ihnen im folgenden Beitrag.
Anwendung in der Industrie
Ob als Alufolie, in Form eines klappbaren Gartenstuhls oder als besonders leichtes Bauteil in der Automobilbranche: Aluminium ist im Alltag wie auch in der Industrie allgegenwärtig. Dabei wird nicht nur auf den Feststoff zurückgegriffen. Vor allem Aluminiumpulver kommt in zahlreichen Anwendungsbereichen und Branchen zum Einsatz:
- Additive Fertigung
- Farben und Lacke
- Katalysator in der Chemie
- Medikamentenherstellung
- Kosmetikherstellung
- Sprengstoffe und Feuerwerke
- Herstellung von Legierungen für den Maschinen- und Fahrzeugbau
Vorteile von Aluminiumpulver
Die vielfältigen Einsatzbereiche von Aluminiumpulver kommen nicht von ungefähr. Die feinen Partikel haben bestimmte Vorteile, mit denen sie quer durch alle Branchen punkten können.
Vorteil 1: Verbesserte Materialeigenschaften
Reines Aluminium kommt aufgrund der vergleichsweise hohen Kosten eher selten zum Einsatz. Stattdessen wird der Stoff genutzt, um andere Materialien aufzuwerten. Wird Aluminiumpulver beispielsweise als Zusatz beim Gießen oder Pressen genutzt, kann das zur Verbesserung bestimmter Materialeigenschaften führen. Konkret geht es hier vor allem um:
- Schlagzähigkeit
- Druckfestigkeit
- Wärmeleitfähigkeit
- Korrosionsbeständigkeit
- UV-Resistenz
- Lebensmittelechtheit
- Geringes Gewicht
Gerade bei stark beanspruchten Bauteilen, die teils widrigen Bedingungen ausgesetzt sind, kann Aluminium die Performance verbessern. In Form von Legierungen lassen sich die positiven Eigenschaften somit unkompliziert auf die gewünschten Werkstücke übertragen.
Vorteil 2: Recycling zum Aluminiumpulver ermöglicht kostengünstige und nachhaltige Alternativen
Zwar ist Aluminium das dritthäufigste Element in der Erdkruste. Es kommt allerdings nicht in Reinform vor und muss daher energie- und zeitaufwendig gewonnen werden, was wiederum hohe Kosten nach sich zieht. Das reine Leichtmetall ist entsprechend teuer und hat zudem in Sachen Umweltschutz keinen besonders guten Ruf.
Ressourcenschonender und deutlich günstiger ist hingegen das Recycling von Aluminium – und hierbei besonders die Herstellung sogenannter Sekundärpulver. Aus Resten gewonnene, recycelte Aluminiumpulver können daher eine hinsichtlich Rentabilität und Nachhaltigkeit attraktive Alternative zur Arbeit mit dem Feststoff oder anderen Leichtmetallpulvern sein. Schon heute liegt die europaweite Recyclingrate von Aluminium bei knapp 70%. Im Vergleich zur Primärproduktion können durch das Recycling 95% der Energie eingespart werden.
Nachteile von Aluminiumpulver
Neben den Aspekten Energieaufwand und Kosten sind beim Einsatz von Aluminiumpulver vor allem die Gefahren bei der Verarbeitung zu bedenken. Feinster Aluminiumstaub reagiert bereits bei Raumtemperatur leicht mit Sauerstoff, sodass entsprechende Sicherheitsmaßnahme im Betrieb getroffen und das Personal fachmännisch geschult werden muss. Verschiedene Gefahrenquellen sind dabei relevant:
- Aluminiumpulver ist brennbar und entzündlich.
- Mischt sich Aluminiumpulver mit der Luft, können Staubexplosionen die Folge sein.
- Bei Kontakt mit Wasser, Säuren oder Laugen kann hochentzündlicher Wasserstoff entstehen.
- Auch mit Oxidationsmitteln wie Nitraten oder Sulfaten entstehen Reaktionen mit Brand- und Explosionsgefahr
- Durch die elektrostatische Aufladung sind elektrische Entladungen möglich, die zur Entzündung einer Aluminiumstaubwolke führen können.
Um diese Gefahren zu minimieren und Unfälle und Verletzungen zu vermeiden, sind eine fachgerechte Lagerung und Ausstattung von Räumen und Personal unabdingbar. Vieles davon gilt auch für den Umgang mit anderen Metallpulver wie beispielweise Titan, sodass bei einem Wechsel oder einer Ergänzung mit Aluminiumpulver keine allzu großen Änderungen möglich sind. Zu den Maßnahmen und Vorschriften gehören unter anderem:
Für die Lagerung
- Leitfähige, geerdete Packmittel
- Trocken lagern
- Kühl lagern
- Getrennt von unverträglichen Stoffen und Flüssigkeiten lagern
Für die Räumlichkeiten und Gerätschaften
- Hohe Sauberkeit, um die Ansammlung von Stäuben zu vermeiden
- Vermeidung potenzieller Zündquellen (offenes Feuer, heiße Oberflächen usw.)
- Natürliche oder technische Lüftung
- Möglichkeiten der Inertisierung, um Sauerstoffzufuhr im Ernstfall zu unterbrechen
Für die Mitarbeiter
- Atemschutz
- Handschutz
- Kopf- und Gesichtsschutz: Helm mit Hitze- und Flammschutzgitter
- Arbeitskleidung aus schwer entflammbarem Spezialgewebe, ableitfähig ausgerüstet
- Fußschutz in Form ableitfähiger Sicherheitsschuh
Für alle Teile der Schutzausrüstung sollte auf die Einhaltung der entsprechenden DIN-Normen geachtet werden, um einen maximalen Schutz zu gewährleisten.
Der Star unter den Leichtmetallpulvern
Aluminiumpulver ist aufgrund seiner zahlreichen spannenden Eigenschaften unabhängig von Branche und Industrie nach wie vor beliebt. Und mit den Möglichkeiten der additiven Fertigung können mit dem Pulver noch mehr Ideen und Innovationen umgesetzt werden. Wer in seinem Unternehmen im Umgang mit Metallpulvern bereits Erfahrung und entsprechende Sicherheitsstandards etabliert hat, sollte auch vor Aluminiumpulver nicht zurückschrecken und das Potenzial des Materials für sich nutzen.
