Dural

Dural je jednou z nejznámějších a nejpoužívanějších slitin hliníku, která kombinuje nízkou hmotnost s vysokou pevností. Díky svým mechanickým vlastnostem se často využívá v leteckém průmyslu, automobilovém sektoru a dalších technických aplikacích.

Co je dural?

Dural, někdy označovaný jako duraluminium, je slitina hliníku (Al) s mědí (Cu), hořčíkem (Mg) a manganem (Mn). Oproti čistému hliníku má dural vyšší pevnost a tvrdost, přičemž si stále zachovává nízkou hustotu a dobrou obrobitelnost.

Tento materiál se poprvé objevil na začátku 20. století a rychle si získal oblibu zejména v leteckém průmyslu. Název "dural" pochází z německého města Düren, kde byla slitina poprvé průmyslově vyráběna.

Chemické složení duralu

Dural obvykle obsahuje následující prvky:

✔ Hliník (Al) – základní složka, zajišťuje lehkost a korozní odolnost.
✔ Měď (Cu) 3,5–5 % – zvyšuje pevnost, ale snižuje odolnost proti korozi.
✔ Hořčík (Mg) 0,2–1 % – zlepšuje mechanické vlastnosti a odolnost proti únavě.
✔ Mangan (Mn) 0,3–1 % – stabilizuje strukturu slitiny.
✔ Zinek (Zn), křemík (Si) nebo železo (Fe) v malých množstvích – mohou ovlivnit specifické vlastnosti slitiny.

Dural je tedy pevnější než čistý hliník, ale není tak odolný proti korozi, což znamená, že se často povrchově upravuje nebo anodizuje.

Fyzikální vlastnosti duralu

✔ Nízká hustota (~2,7 g/cm³) – dural je velmi lehký, což ho činí ideálním pro letecký a dopravní průmysl.
✔ Vysoká pevnost v tahu (až 500 MPa u tvrzených slitin) – mnohem pevnější než čistý hliník.
✔ Dobrá obrobitelnost – snadno se obrábí, řeže a tváří.
✔ Snížená odolnost proti korozi – kvůli obsahu mědi je méně odolný než některé jiné slitiny hliníku.
✔ Vysoká tepelná vodivost – dobrá schopnost odvádět teplo.

Dural je často tepelně zpracováván (kalením a stárnutím), což mu dodává vyšší pevnost.

Výroba duralu

Proces výroby duralu zahrnuje několik kroků:

1. Tavení hliníku a příměsí – slitina se vyrábí v pecích za vysokých teplot.
2. Lití do ingotů nebo forem – základní tvar materiálu.
3. Tváření za tepla nebo za studena – válcování, kování nebo extruze do požadovaných tvarů.
4. Tepelné zpracování (kalení a stárnutí) – zvyšuje mechanické vlastnosti slitiny.
5. Povrchové úpravy (anodizace, lakování, povlakování) – chrání před korozí.

Výsledkem je lehký a pevný materiál, který se snadno opracovává a je vhodný pro konstrukční aplikace.

Druhy duralu a jejich využití

Existuje několik typů duralu podle složení a tepelného zpracování:

Nelegovaný dural (surový dural)

✔ Základní slitina hliníku a mědi bez dalšího zpracování.
✔ Má střední pevnost a omezenou korozní odolnost.
✔ Využití: méně náročné konstrukční aplikace.

Tvrzený dural (Dural 2024, 7075)

✔ Podstupuje tepelnou úpravu a stárnutí, což zvyšuje pevnost.
✔ Pevnější než nelegovaný dural, ale stále relativně lehký.
✔ Využití: letectví, lodní konstrukce, automobilový průmysl.

Korozivzdorný dural

✔ Obsahuje více hořčíku a méně mědi, což zlepšuje odolnost proti korozi.
✔ Využití: venkovní konstrukce, dopravní průmysl, chemické prostředí.

Využití duralu v průmyslu

✔ Letecký průmysl – výroba trupů letadel, křídel a dalších konstrukcí.
✔ Automobilový průmysl – lehké konstrukce, závodní automobily, disky kol.
✔ Strojírenství – výroba rámů, ložisek, součástí strojů.
✔ Konstrukce mostů a budov – duralové panely a spoje.
✔ Sportovní vybavení – horská kola, lyžařské hole, rámy lodí.

Dural je oblíbený především tam, kde je potřeba kombinace nízké hmotnosti a vysoké pevnosti.

Výhody a nevýhody duralu oproti jiným materiálům

Dural je kompromisem mezi pevností, hmotností a cenou, což ho činí ideálním pro technické aplikace.

Závěr

Dural je jednou z nejvýznamnějších slitin hliníku, která nabízí skvělou kombinaci lehkosti a pevnosti. Díky svým vlastnostem je hojně využíván v leteckém, automobilovém a strojírenském průmyslu.

Nevýhodou duralu je jeho nižší odolnost proti korozi, která se však dá zlepšit povrchovou úpravou. Ve srovnání s ocelí je mnohem lehčí, ale méně pevný. Přesto zůstává klíčovým materiálem v mnoha průmyslových odvětvích.