Hoe sterk is een aluminium buis? Alles over legeringen en belasting

Hoe sterk is een aluminium buis? Het korte antwoord: het hangt volledig af van de legering en de behandeling. Een typische aluminium buis gemaakt van de EN AW-6060 T66 legering heeft een treksterkte van 215 N/mm² en een vloeigrens van ongeveer 160 N/mm². Als je een zwaardere constructie wilt maken, kun je kiezen voor een sterkere legering zoals EN AW-6082 T6, die een treksterkte heeft tot 310 N/mm².

Als je een frame of meubelstuk bouwt, is het belangrijk om te weten hoeveel kracht de materialen kunnen weerstaan. De mechanische eigenschappen van de aluminium buizen bepalen hoeveel vervorming een constructie kan verwachten en hoe goed deze het gewicht kan dragen in verschillende scenario’s.

De invloed van legeringen op sterkte

Puur aluminium is relatief zacht. Om het sterk genoeg te maken voor structurele toepassingen, worden andere metalen zoals magnesium en silicium toegevoegd. De combinatie van deze metalen vormt verschillende legeringen, elk met zijn eigen unieke mechanische eigenschappen.

Meestal kom je in de praktijk drie hoofdtypen buizen tegen:

• EN AW-6060 T66: Deze legering wordt doorgaans gebruikt voor standaardprofielen met een treksterkte van 215 N/mm² en een vloeigrens van 160 N/mm². Het is perfect voor lichte frames.
• EN AW-6082 T6: Deze legering wordt gebruikt voor zwaardere constructies met een treksterkte van 295 tot 310 N/mm² en een vloeigrens van 240 tot 260 N/mm².
• 7075-T6: Deze zeer sterke industriële legering heeft een vloeigrens van 400 tot 500 N/mm² en een treksterkte tot 560 N/mm², maar is vanwege de lagere lasbaarheid niet geschikt voor gelaste buisconstructies.

Aluminium versus staal: gewicht en stijfheid

Een veelgemaakte fout is om aluminium met staal te vergelijken puur op dikte. De dichtheid van aluminium is ongeveer 2,7 g/cm³. Dit betekent dat het materiaal drie keer lichter is dan staal, dat een dichtheid heeft van 7,85 g/cm³. Dit gewichtsvoordeel is een van de belangrijkste redenen waarom voor aluminium wordt gekozen.

Als het echter op stijfheid aankomt, is er een addertje onder het gras. De elasticiteitsmodulus van aluminium is ongeveer 70 GPa, wat drie keer lager is dan die van staal, dat een elasticiteitsmodulus heeft van ongeveer 210 GPa. Dit betekent dat een aluminium buis sneller zal vervormen onder dezelfde belasting. Om dit te compenseren, heb je mogelijk een buis met een grotere diameter of dikkere wanden nodig.

Waar rekening mee te houden bij het lassen

Ga je de aluminium buizen aan elkaar lassen? Houd er rekening mee dat de hitte van het lassen de structuur van het metaal verandert. Bij legeringen zoals 6082-T6 vormt zich rond de lasverbinding een zogenaamde warmte-beïnvloede zone (HAZ).

In dit specifieke gebied kan de sterkte van het materiaal tot wel 50 procent afnemen. Dit is een belangrijke overweging die altijd moet worden meegenomen in constructieberekeningen. Als je de sterkte van de buis maximaal wilt houden, is een mechanische verbinding met een koppeling vaak een goed alternatief.

Wetgeving en actuele richtlijnen voor constructeurs

Als je professioneel met aluminium werkt, moet je je houden aan bepaalde strenge regels binnen Europa. De regels voor het berekenen van de sterkte van aluminium constructies zijn vastgelegd in Eurocode 9 (NEN-EN 1999). Daarnaast is EN 1090-3 de norm die van toepassing is op de praktische uitvoering.

Hier zijn enkele ontwikkelingen om in de gaten te houden:

• De implementatie van de tweede generatie Eurocodes gaat door in 2025 en 2026, met een beoogde publicatie op 30 september 2027, en de uitfasering van de oude Eurocodes in april 2028.
• Vanaf oktober 2025 worden NEN-normen die onder het Bouwbesluit (Bbl) vallen, openbaar toegankelijk gemaakt om de regeldruk te verlichten.
• Per 1 juli 2025 en 1 januari 2026 is het Bbl gewijzigd en is buitenopslag aan strengere regels gebonden, wat van invloed is op het ontwerp van aluminium profielen/luifels in de nabijheid van buitenopslag.
• Begin 2026 heeft de Europese Unie het European Aluminium Action Plan geïntroduceerd, waarin aluminium werd erkend als een kritische en strategische grondstof.

Tips voor het berekenen van aluminium profielen

Om falen van uw aluminium constructie te voorkomen, dient u de belasting vooraf correct te berekenen. Bereken de verwachte doorbuiging en spanning nauwkeurig. Kies bij twijfel altijd voor een sterkere legering, zoals EN AW-6082 T6, in plaats van een lichtere.

Het is ook aan te raden om te zorgen voor een voldoende wanddikte. Zelfs een kleine toename van de wanddikte of buisdiameter verbetert de stijfheid aanzienlijk. Door slimme keuzes te maken, kunt u optimaal profiteren van de voordelen van het lage gewicht en de hoge sterkte van aluminium.