Rozszerzalność cieplna

Wraz ze wzrostem temperatury aluminium, metal rozszerza się – to zjawisko jest nazywane rozszerzalnością cieplną. Przykładem zjawiska rozszerzalności cieplnej może być element wykonany ze stopu 6063, który w temperaturze -20°C ma długość 2700 mm, a po podgrzaniu do 30 ̊C ma długość 2703 mm. Na skutek zmiany temperatury metalu zaobserwowano wydłużenie elementu o 3 mm. Dlatego istotne znaczenie ma uwzględnienie zmienności wymiarów metalu, szczególnie w środowiskach ze znacznymi wahaniami temperatury.

 

Aby obliczyć rozszerzalność cieplną elementu aluminiowego, należy zastosować następujący współczynnik rozszerzalności cieplnej (λ): µm m-1 K-1.

 

Oto obliczenia dla poprzedniego przykładu rozszerzalności cieplnej przy użyciu tego współczynnika:

 

  • Współczynnik rozszerzalności cieplnej λ = (µm)/(m∙K)
  • Wartość dla stopu 6063: 23,5 µm/(m*K)
  • Jeżeli długość materiału jest równa 2700 mm przy -20°C, długość tego materiału będzie równa 23,5 µm/(m*K) * 2700 mm * 50 K (z -20°C na +30°C) = 3172.5 µm, co daje wydłużenie o 3 mm przy 30°C.

Chcesz dowiedzieć się więcej?

Stosowanie nieobrobionego aluminium na zewnątrz
Badania ultradźwiękowe aluminium