Metalle sind allgegenwärtig und kommen überall in unterschiedlichen Formen und Verwendungszwecken vor. Aufgrund ihres Eisengehalts gibt es jedoch zwei Arten von Metallen; Eisen- und Nichteisenmetalle. Aber hier versorgen wir Sie mit tollen Informationen rund um das Thema Nichteisenmetalle.
Was ist also Nichteisenmetall? Was sind seine Geschichte, Typen, Anwendungen und Eigenschaften? Wie unterscheidet es sich von Eisenmetallen? Lesen Sie weiter, während wir Antworten auf diese Fragen und andere wichtige Dinge geben, die Sie über diesen Metalltyp wissen müssen.
Was sind Nichteisenmetalle?
Nichteisenmetalle sind Metalle, die weder Eisen noch Eisen enthalten. Folglich sind alle Metalle in ihrer reinen Form mit Ausnahme von Eisen (Fe) Nichteisenmetalle.
Darüber hinaus ist dieser Metalltyp tendenziell teurer als sein Gegenstück aus Eisen. Ihre erstaunlichen Eigenschaften wie Rost- und Korrosionsbeständigkeit, einfache Herstellung und magnetische Nullfreiheit lassen die Hersteller jedoch über die Kosten hinwegsehen.
Ein weiterer Grund, warum Hersteller die Kosten dieses Metalls außer Acht lassen, ist seine Recyclingfähigkeit. Es ist einfacher und weniger energieaufwändig, Nichteisenmetalle zu recyceln als meines. Zu den Prozessen, die für das Recycling erforderlich sind, gehören erneutes Einschmelzen und erneutes Gießen.
Zu den Nichteisenmetallen gehören: Kupfer, Blei, Nickel, Titan und Zinn. Dazu gehören auch Edelmetalle wie Silber, Gold, Wolfram, Vanadium, Quecksilber und Kobalt. Darüber hinaus haben diese Metalle vielfältige Verwendungsmöglichkeiten, auch für die Herstellung unterschiedlicher Materialien Arten von Blechen.
Darüber hinaus sind die Hauptquelle dieser Metalle normalerweise chemische Verbindungen wie Sulfide, Silikate und Carbonate.
Geschichte des Nichteisenmetalls
Als erste Metalle, die der Mensch für die Metallurgie verwendete, haben Nichteisenmetalle eine reiche Geschichte. Die frühen Menschen fühlten sich von diesen Metallen angezogen, weil sie kaum korrodierten.
Eines der ersten Nichteisenmetalle, die der Mensch entdeckte, war Kupfer, und es markierte den Beginn des Kupferzeitalters. Um dieses Metall optimal nutzen zu können, mussten die Menschen außerdem die Kunst des Schmiedens und Formens erlernen. Der niedrige Schmelzpunkt und die einfache Herstellung machten Kupfer zum bevorzugten Metall der Menschen.
Die Bronzezeit folgte schnell auf die Kupferzeit, als die Menschen entdeckten, dass sie Kupfer mit Zinn legieren konnten, um Bronze herzustellen.
Der Mensch nutzt Nichteisenmetalle schon länger als seine eisenhaltigen Gegenstücke. Tatsächlich entwickelten die Menschen um 5000 v. Chr. eine Technik zur Herstellung von Bronze. Bei dieser Technik wurde Kupfer geschmolzen und mit anderen Metallen wie Zinn und Arsen legiert. Der Beginn dieser Verhüttungs- und Legierungsperiode beendete die Steinzeit und markierte den Beginn der Bronzezeit.
Weitere entdeckte Nichteisenmetalle sind Gold und Silber. Diese Metalle ersetzten Holz und Stein als menschliche Ornamente. Da diese Metalle jedoch selten sind, werden sie zur Herstellung von Luxusartikeln verwendet.
Heute verwenden wir Nichteisenmetalle zur Herstellung von Werkzeugen, Fahrzeugmotoren, Rohrleitungen, Besteck, Elektrokabeln, Schmuck und vielem mehr.
Gemeinsame Eigenschaften von Nichteisenmetalle
Diese Metalle haben bestimmte wünschenswerte Eigenschaften, die sie für Wohn-, Industrie- und Gewerbeanwendungen geeignet machen.
Es ist nahezu unmöglich, die gemeinsamen Eigenschaften dieser Metalle zu definieren. Der Grund dafür ist, dass eine große Vielfalt an Metallen in diese Kategorie fällt. Ihre Eigenschaften reichen von weich und hart bis hin zu spröde und duktil. Allerdings geht man durch die Metallfestigkeitsdiagramm würde die relative Stärke verschiedener Metalle anzeigen.
Alle Nichteisenmetalle haben einige Eigenschaften gemeinsam. Lassen Sie uns diese Eigenschaften untersuchen.
- Hohe Korrosions- und Rostbeständigkeit: Nichteisenmetalle haben keinen nennenswerten Eisengehalt und sind daher äußerst beständig gegen Rost und Korrosion. Dies macht sie ideal für die Herstellung von Dachrinnen, Dächern und anderen Anwendungen, die den Elementen ausgesetzt sein müssen.
- Nicht magnetisch: Dieser Metalltyp ist nicht magnetisch und eignet sich daher ideal für Kabel und Elektronik.
- Leicht: Diese Metalle sind oft leichter als Eisenmetalle. Der Gewichtsunterschied ist auf den unterschiedlichen Kohlenstoffgehalt beider Metallarten zurückzuführen. Allerdings sollten Sie beachten, dass nicht alle Nichteisenmetalle leicht sind. Einige Metalle wie Osmium, Blei und Wolfram sind schwerer und dichter als Eisenmetalle wie Stahl.
- Kosten: Wenn Sie Nichteisenmetalle für die Herstellung verwenden möchten, sollten Sie wissen, dass diese teurer sind als ihre eisenhaltigen Gegenstücke. Es gibt zwei Hauptgründe, die es kostspielig machen. Das erste ist die Nachfrage und das Angebot dieser Metalle. Die Nachfrage nach Nichteisenmetallen ist größer als ihr Angebot, was ihre Anschaffung recht teuer macht. Der andere Grund ist, dass sie in verschiedenen Branchen Anwendung finden, von der Automobil- und Luft- und Raumfahrtindustrie bis hin zum Maschinenbau und Baugewerbe. Das bedeutet, dass viele Industrien auf der Suche nach diesen begrenzten Metallen sind, was sie teurer macht.
- Recyclingfähigkeit: Alle Metallarten sind recycelbar. Nichteisenmetalle können einzeln recycelt werden, wobei das Risiko einer Verschlechterung im Vergleich zu Eisenmetallen minimal ist. Außerdem behalten sie während des Prozesses ihre chemischen Eigenschaften. Es ist wichtig, diese Metalle zu recyceln, da sie nicht ohne weiteres verfügbar sind. Ein weiterer Grund für das Recycling besteht darin, dass der Prozess Abfall reduziert und die Umwelt schützt. Dies geschieht durch Energieeinsparungen bei der Gewinnung aus natürlichen Quellen und durch die Verringerung der Gasemissionen, die während des Abbauprozesses entstehen würden.
Beispiele für Nichteisenmetalle & Anwendungen
Da ein Nichteisenmetall jedes Metall ist, das keine nennenswerte Menge Eisen enthält, gibt es weltweit viele solcher Metalle. Daher werden wir nur die wichtigen und gebräuchlichen und ihre Anwendungen in der Fertigung hervorheben. Unten sind einige nan Beispielen für Eisenmetalle und ihre Anwendungen.
Aluminium
Dies ist eines der wichtigsten Nichteisenmetalle. Dies ist nicht zuletzt der einfachen Bearbeitbarkeit und dem geringen Gewicht zu verdanken. Ein weiterer Grund, warum Aluminium weit verbreitet ist, besteht darin, dass es das Grundmetall vieler Legierungen ist. Auch Aluminium gehört dazu kostengünstigste Metalle für die CNC-Bearbeitung.
Es ist immer noch ein ausgezeichneter Leiter, obwohl dieses Metall Wärme und Strom nicht so gut leitet wie Kupfer. Zu den weiteren Eigenschaften von Aluminium gehören hervorragende Formbarkeit und Duktilität. Der Nachteil ist, dass dieses Metall relativ teuer ist und nach der Kaltumformung ziemlich hart wird, sodass ein Glühen erforderlich ist.
Aluminiumlegierung hat Anwendungen in einer Vielzahl von Branchen. Es ist leicht und ideal für die Herstellung von Flugzeugen, Autoteilen und Yachten. Es wird auch zur Herstellung von Alltagsgegenständen wie Getränkedosen, Kochtöpfen und Fahrradrahmen verwendet.
Kupfer
Kupfer und seine Legierungen Messing (Kupfer und Zink) und Bronze (Kupfer und Zinn) werden in verschiedenen Branchen vielfältig eingesetzt. Dies liegt an seinen Eigenschaften hoher elektrischer Leitfähigkeit, Duktilität, Wärmeleitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Wenn es nicht legiert ist, ist es weich und duktil.
Aufgrund dieser Eigenschaften eignen sich Kupfer und seine Legierungen gut für die Herstellung von Heizgefäßen und Wärmetauschern. Aufgrund seiner hohen elektrischen Leitfähigkeit eignet es sich ideal für Motoren und Verkabelungen. Darüber hinaus findet Kupfer Anwendung bei der Herstellung von Sanitärarmaturen, Dachmaterialien, Statuen und Kochutensilien.
Der Nachteil ist, dass Kupfer ziemlich teuer ist und Drähte aus diesem Material normalerweise anfällig für Korrosion sind. Außerdem verliert es seine Form, da das Material weich ist.
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Super
Nickel ist ein weiteres häufig vorkommendes Nichteisenmetall. Zu den Eigenschaften dieses silbrigen Metalls gehören Korrosionsbeständigkeit, Zähigkeit und Temperaturtoleranz. Obwohl dieses Metall in reiner Form vorliegt, hat diese Form nur minimale Anwendungen.
Allerdings erhält dieses Metall hervorragende mechanische und chemische Eigenschaften, wenn es mit anderen Elementen legiert wird. Dies ermöglicht den Einsatz im Heißbereich von Flugzeugen, Automobilen und Schiffsausrüstung sowie bei der Herstellung von kryogenen Geräten.
Darüber hinaus ist Nickel auch bei hohen Temperaturen korrosionsbeständig, was es zu einem guten Material für die Herstellung von Nägeln, Rohren und Panzerungen macht.
Zink
Zink, das sowohl als eigenständiges Metall als auch als Legierungselement verwendet wird, hat vielfältige Einsatzmöglichkeiten. Eine seiner beliebtesten Anwendungen ist das Legieren von Kupfer zu Messing.
Eine weitere Anwendung von Zink ist die Verwendung als Verzinkungselement. Mit Stahl verzinkte Metalle weisen eine bessere Korrosionsbeständigkeit auf. Dies ermöglicht Zinkanwendungen bei der Herstellung von Laternenpfählen, Wärmetauschern, Metalldächern, Leitplanken, Autokarosserien und Hängebrücken. Es wird auch im kathodischen Schutz als Anodenmaterial für Batterien verwendet.
Eine weitere Verwendung von Zink ist sein Oxid, das bei der Gummiherstellung Anwendung findet. Es hilft bei der Wärmeableitung bei der Gummiherstellung.
Führen (Lead)
Dieses Metall hat viele Anwendungen und ist das schwerste gewöhnliche Nichteisenmetall. Darüber hinaus ist Blei giftig und schädigt die menschliche Gesundheit. Dieses korrosionsbeständige und schwere Metall findet Anwendung bei der Herstellung von Farben, Treibstoffen und Kugeln.
Blei ist ein schlechter Stromleiter, aber duktil, dicht und formbar. Blei erfährt an der Luft eine Farbveränderung. Es findet auch Anwendung bei der Herstellung von Kabelummantelungen, Bleikristallglas und Bleigürteln für den Tauchsport. Heutzutage wird es vor allem in der Herstellung von Säuretanks, Stromkabeln und Batterien eingesetzt. Blei ist jedoch chemisch inert. Das bedeutet, dass es mit vielen Chemikalien nicht reagiert.
Silbermedaille
Silber ist ein relativ weiches Metall mit einem glänzenden und glänzenden Aussehen. Es ist ein Metall mit bester thermischer und elektrischer Leitfähigkeit, hochformbar und korrosionsbeständig.
Silber wird in vielen Branchen eingesetzt, von der Solartechnik und Elektronik bis hin zum Hart- und Weichlöten. Weitere Anwendungen von Silber sind Motorlager, Währungen, Wasseraufbereitung, Geschirr, Medizin und Schmuck. Andererseits weist es von allen Metallen den geringsten Kontaktwiderstand auf.
Gold
Gold gehört zu den Nichteisenmetallen mit großer Formbarkeit. Es ist außerdem duktil und korrosionsbeständig. Gold reagiert nicht mit anderen Chemikalien, daher besteht nur ein geringes Risiko einer Zersetzung durch chemische Reaktionen. Darüber hinaus verfügt dieses Metall über eine hervorragende thermische und elektrische Leitfähigkeit.
Es findet Anwendung bei der Herstellung von Schmuck wie Halsketten, Ringen und Armreifen. Es dient auch als gesetzliches Zahlungsmittel für Finanzen und Investitionen. Darüber hinaus eignet es sich aufgrund seiner elektrischen Leitfähigkeit hervorragend für die Herstellung von Elektronik- und Computergeräten. Gold wird auch zur Herstellung von farbigem Glas und zur Zahnrestaurierung in der Medizin und Zahnmedizin verwendet.
Titan
Dieses Metall verfügt über ein ausgezeichnetes Verhältnis von Festigkeit zu Dichte sowie Korrosionsbeständigkeit. Durch eine Legierung dieses Metalls mit Aluminium und Eisen entsteht ein leichtes und dennoch starkes Metall.
Unlegiert, TitanmetallDie Festigkeit ist mit der von etwas Stahl vergleichbar, obwohl es eine geringere Dichte aufweist. Dieses Metall findet in verschiedenen Branchen Anwendung, darunter in der Landwirtschaft, der Medizin, dem Sport, dem Militär, der Luft- und Raumfahrt sowie der Automobilindustrie.
Nichteisenmetalle zur Bearbeitung oder zum Gießen
Das Sandgussverfahren, das Metallformverfahren (Hochdruck-Kokillenguss und Niederdruck-Kokillenguss) und Feinguss sind die idealen Gießverfahren für diese Metalle.
Mit Eigenschaften wie geringer Dichte, hoher Leitfähigkeit, Rost- und Korrosionsbeständigkeit, hohem Verhältnis von Festigkeit zu Dichte und nicht magnetischer Fähigkeit sind Nichteisenmetalle ideal für strukturelle Anwendungen. Sie sind auch ideal für Herstellung von Metallteilen.
Hersteller veredeln diese Metalle durch Elektrolyse. Beim Gießen fügen die Hersteller das Metall dem für den Gussprozess verwendeten Eisen hinzu, bevor sie gegossen werden. Ziel ist es, ein spezielles Gusseisen oder einen legierten Stahl mit verbesserten Eigenschaften zu erhalten. Die Eigenschaften reichen oft von Hitze- und Korrosionsbeständigkeit bis hin zu Verschleiß- und Reißfestigkeit.
Unterschiede zwischen Eisen- und Nichteisenmetallen
Welche Metalle sind Nichteisenmetalle oder Eisenmetalle? Eisenmetalle enthalten eine erhebliche Menge Eisen, während Nichteisenmetalle kein Eisen enthalten. Beide Metallarten haben Eigenschaften und Attribute, die sie begehrenswert machen.
Hersteller schätzen Eisenmetalle wegen ihrer Haltbarkeit und Festigkeit. Das macht sie zu idealen Materialien für den Einsatz in der Bauindustrie. Zu den üblichen Eisenmetallen gehören legierter Stahl, Kohlenstoffstahl, Schmiedeeisen und Gusseisen. Der Kohlenstoff- und Eisengehalt von Eisenmetallen macht sie jedoch anfällig für Rost, wenn sie Feuchtigkeit ausgesetzt werden. Das einzige Eisenmetall, das Rost widersteht, ist Schmiedeeisen, und das liegt an seinem geringen Kohlenstoffgehalt.
Nichteisenmetalle hingegen sind rost- und korrosionsbeständig. Dadurch eignen sie sich ideal für die Herstellung von Außenschildern, Dächern, Dachrinnen und Flüssigkeitsleitungen. Sie sind außerdem sehr formbar und eignen sich daher zur Herstellung von Ornamenten und Schmuck.
Darüber hinaus verfügen Nichteisenmetalle über Eigenschaften und Eigenschaften, die sie sehr gefragt machen, von leichtem Gewicht bis hin zu magnetischer Nullfestigkeit. Da sie nicht magnetisch sind, eignen sie sich ideal für Verkabelungen und elektronische Anwendungen. Häufige Beispiele für Nichteisenmetalle sind: Aluminium, Silber, Zink, Kupfer, Gold, Titan, Blei und Nickel.
Zusammenfassung
Nichteisenmetalle verfügen über Eigenschaften, die ihnen Anwendungen in verschiedenen Bereichen ermöglichen. Allerdings sind sie knapp und daher teurer als Eisenmetalle. Zu den üblichen Nichteisenmetallen gehören Titan, Silber, Kupfer, Gold, Blei, Zink und Nickel.
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