Sé que el aluminio era extremadamente difícil de refinar hasta el siglo XX, lo cual es una de las razones por las que no se usaba mucho. Pero, ¿cuáles son los inconvenientes de usarlo como armadura o arma en este tipo de escenarios? ¿Sería demasiado frágil o difícil de moldear?
El aluminio es demasiado blando para construir una armadura fuerte con él. En la escala de Mohs, el aluminio solo tiene un 2,75, mientras que el hierro, por ejemplo, tiene 4, el cobre tiene 3.
La escala de Mohs se trata de lo difícil que es rayar un material dado y cuanto mayor sea el número, más duro es el material. Eso significa que, si bien el cobre puede rayar el aluminio, lo contrario no es cierto.
Editar: si bien hay múltiples propiedades para mirar, ninguna de ellas por sí sola muestra lo que es bueno para la armadura y el tipo de armadura que desea fabricar.
Veamos la dureza:
En ciencia de materiales y metalurgia, la tenacidad es la capacidad de un material para absorber energía y deformarse plásticamente sin fracturarse.
Así que suponga que quiere fabricar una armadura rígida. Si es tan blando como el aluminio pero tiene una gran dureza, cualquier golpe significativo lo abollará sin fracturarlo. Ninguna fractura es buena, pero una gran abolladura en el peto significa que ya no puedes respirar libremente. Eso ha sucedido mucho con las armaduras de hierro/acero en la época medieval, pero sería mucho peor con las de aluminio. Debido a eso, los materiales suaves pero resistentes son buenos para armaduras flexibles que no mantienen la abolladura, o al menos no en un área grande.
Volvamos al aluminio. La armadura de aluminio podría ser buena para fines de presentación, como para guardias ceremoniales. La armadura se ve bien, necesita poco mantenimiento y es liviana. Si ese tipo de armadura alguna vez entrara en combate, serían escaramuzas cortas, no batallas prolongadas. Entonces, el problema descrito anteriormente no importaría tanto como para los ejércitos.
Hay otros tipos de armaduras que pueden mejorarse con la adición de aluminio, como el brigandine o jack of plate, donde se agregan placas de metal a la tela. En esos, la maleabilidad no es un gran problema y el menor peso podría ser beneficioso.
Para un arma, el aluminio es una mala elección ya que no puede mantener bien el borde y, debido a la baja densidad, no puede concentrar la fuerza como el hierro (en un martillo de guerra, por ejemplo). Para PARTES de un arma, podría ser útil.
En cuanto a la armadura, depende de para qué la quieras. Puede hacer cota de malla de aluminio y es comparativamente ligero. Esto puede funcionar para resistir ataques cortantes. Sin embargo, no tiene la fuerza para detener los ataques penetrantes, como la estocada de una daga o la punta de una flecha. Los anillos se extenderán y estallarán. Por lo tanto, puede duplicar o incluso triplicar los anillos (o hacerlos muy gruesos), pero luego la armadura comienza a pesar tanto como el hierro o el acero. Lo mismo con un peto. Está bien para girar un corte pero no poder detener un empuje (ya sea perforar o deformar y aplastar el tejido blando debajo). Esto se puede demostrar fácilmente con utensilios de cocina de aluminio en comparación con acero inoxidable. La rigidez y resistencia del acero frente al mismo grosor del aluminio es evidente. Y los utensilios de cocina de aluminio son significativamente más ligeros.
Uno de los beneficios será la reducción de la oxidación, así como un peso más ligero para el mismo grosor de metal y la capacidad de adquirir un alto pulido. Por lo tanto, el aluminio probablemente sería excelente para la armadura de un niño o un traje de desfile, hecho para el destello, no para la eficacia. O si te enfrentas a Magneto :)
Sí, cuando es lo suficientemente grueso. Las fundiciones de aluminio que usamos en mi fábrica tienen un grosor de aproximadamente 8 mm y son bastante resistentes. Es poco probable que una espada y un hombre fuerte puedan hacer mucho más que doblarla un poco. Si estos moldes no fueran tan caros, lo sacaría y trataría de aplastarlo por empirismo. Rompí (rompí) una cubierta de aluminio de 4 mm apretando los pernos fuera de secuencia, pero había factores como el par y el apalancamiento en juego que no estarían involucrados en la física de un golpe directo. En un punto relacionado, Plate Armor está diseñado para abollar. la placa del pecho se ajusta sobre el acolchado a una distancia del cuerpo del usuario. Si la armadura absorbe un golpe, tiene espacio para doblarse sin golpear al ocupante. Un metal semiblando puede ser un beneficio para la armadura debido a la capacidad de doblarse en lugar de romperse. Dado un espesor suficiente,
Una debilidad del aluminio frente al hierro o el acero es la falta de un límite de fatiga real (también conocido como límite de resistencia). La fatiga es la acumulación y el agrandamiento de pequeñas grietas e imperfecciones cuando el material se somete a esfuerzos repetidos.
Para causar fatiga en el hierro y el acero, se debe superar un determinado umbral de tensión. Siempre que la tensión esté por debajo de ese punto, el metal no se debilita , no importa cuántas veces repita la tensión.
El problema con el aluminio es que está sujeto a fatiga debido a tensiones mucho menores que el acero. Incluso una pequeña tensión causará algo de fatiga y, con el tiempo, a medida que la tensión se repite, la fatiga aumenta y, finalmente, el metal se rompe.
Tome una barra de acero y una barra de aluminio de la misma resistencia y dóblelas repetidamente hacia adelante y hacia atrás. La barra de aluminio se debilitará y romperá mucho antes que la barra de acero.
En el caso de las armaduras, los esfuerzos repetidos tanto por impacto como por los esfuerzos normales de marchar, montar a caballo y, especialmente, el esfuerzo de las reparaciones causarán fatiga, lo que podría provocar una falla repentina y sorprendente.
Otro problema con el aluminio desde una perspectiva medieval es que es mucho más difícil forjar la soldadura debido a su punto de fusión más bajo, oxidación más rápida y la incapacidad de usar el color del brillo como indicador de temperatura. El aluminio es altamente reactivo con el oxígeno y rápidamente forma una capa de óxido que impedirá una buena soldadura.
Otro pequeño problema con el aluminio es su menor masa. Un objeto más masivo tiene más impulso que uno más ligero. Es simplemente más difícil de empujar. Por supuesto, la armadura más ligera tiene muchos beneficios, es más fácil de poner, menos agotadora, etc., por lo que, en el peor de los casos, es una desventaja menor.
De Wikipedia :
El aluminio es un metal relativamente blando, duradero, liviano, dúctil y maleable con una apariencia que varía de plateado a gris opaco, según la rugosidad de la superficie.
Énfasis mío. El diseño de armaduras medievales se basaba en la dureza y rigidez del acero. El arma también necesita filo duro.
El aluminio tiene aproximadamente un tercio de la densidad y rigidez del acero.
Entonces, para tener la misma rigidez, básicamente necesita la misma masa y más grosor, solo inconvenientes.
Por supuesto, las modernas aleaciones de aluminio son mejores que eso. Al mismo tiempo, las variedades modernas de acero también son mejores.
El aluminio se usa (wikipedia) en armaduras modernas para vehículos de combate blindados como el M2 Bradley (wikipedia) . Esto demuestra que la idea no es ridícula.
En el caso de Bradley, el aluminio (presumiblemente una aleación, la mayoría de las referencias al aluminio en realidad se refieren a aleaciones basadas en Al) está laminado. Wikipedia no dice con qué, pero en su caso, incluso una fina capa de acero sobre una placa de aluminio podría dar una superficie dura sobre un respaldo resistente. Esto sería como los acorazados, en los que gran parte de la fuerza provenía de la madera, por lo tanto, revestidos . Tal enfoque sería más ligero que el acero solo. Los marcos de aluminio, incluso los tubos huecos doblados en forma podrían formar una estructura fuerte para mantener su forma contra impactos y soportar una carcasa de acero sobre aluminio.
Como las aleaciones de Al son bastante fáciles de trabajar, la piel de acero podría incluso ser una cota de malla.
Inspirado por su respuesta de corindón: incluso podría reemplazar el acero (si se funde el aluminio) por una piedra adecuadamente dura incrustada en la matriz. Por supuesto, los trozos individuales se golpearían y romperían, pero también lo hacen las placas de trauma de cerámica en la armadura moderna (wikpiedia nuevamente) y son ampliamente utilizadas.
Como muchos otros han mencionado, el papel/láminas de aluminio puro es una opción de armadura pobre (aunque ligera). Sin embargo, si alguien realmente quiere una armadura de aluminio, tenemos otra opción. Entiendo que no es exactamente lo que estaba respondiendo la pregunta, pero exploremos de todos modos para el beneficio de los demás.
El óxido de aluminio cristalizado, mejor conocido como corindón, es una opción de armadura sorprendentemente factible. Es extremadamente fuerte, la definición de un 9/10 en la escala de Mohs. El acero normal tiene una dureza de 4-4,5 y el acero endurecido tiene una dureza de 7,5-8. Lo que esto significa es que una hoja de acero, incluso una templada, no rayaría la armadura. De hecho, ¡es más probable que la armadura lo raye!
Sin embargo, entiendo que la dureza no es la única consideración para elegir el material de la armadura. También debemos considerar su peso. La gravedad específica (una versión altamente específica de densidad) para el corindón es de alrededor de 4. 1 La gravedad específica del acero varía ligeramente, pero normalmente es de 7,7 a 7,8. ¡Esto significa que la armadura de corindón sería casi la mitad de pesada que la armadura de acero, con un peso de solo alrededor de 26 kg!
También debemos considerar la disponibilidad del material y los costos de fabricación. Aquí es donde el acero tiene una clara ventaja. El corindón se encuentra rara vez (literalmente, zafiros y rubíes) y solo en tamaños pequeños (rara vez más de 4-5 gramos). Esto significa que no podría tener una armadura hecha completamente de corindón (excepto si permite la magia, lo cual dudo según la pregunta), pero podría tener una armadura hecha completamente de pequeñas piedras preciosas de corindón insertadas en eslabones de acero.
Finalmente, si literalmente vamos a tener una armadura de piedras preciosas pequeñas y brillantes, también podríamos hacer que se vea así:
1 Intenté convertir esto a densidad y luego multiplicar por el volumen de una armadura de placas, pero luego me di cuenta de dos cosas: 1. Puedes comparar las SG y 2: el volumen de la armadura de placas es muy difícil de encontrar .
Armadura
En desacuerdo con las otras ideas expuestas aquí, creo que el aluminio podría ser un material de armadura sorprendentemente bueno.
Descargo de responsabilidad: no tengo grandes fuentes sobre esto y definitivamente no soy un ingeniero de materiales, así que corríjame si me equivoco.
Por lo que puedo decir, el aluminio es aproximadamente un tercio de la densidad del acero, aproximadamente un tercio de la rigidez del acero y aproximadamente la mitad de la dureza del acero. Eso puede sonar como un mal material, y lo es si es difícil de hacer en grandes cantidades, pero también tiene algunas ventajas.
armas
Además, solo para completar esta respuesta, estoy de acuerdo con las otras respuestas sobre el uso de aluminio como material de arma. Eso no funcionaría bien porque ser suave hace que no tenga un borde, y doblarse en el impacto es malo para un arma por la misma razón que es bueno para una armadura, extiende la fuerza del impacto. Además, si estás tratando de cortar a otra persona con una armadura de hierro o acero, tu arma de aluminio no podrá penetrarla en absoluto.
El problema más simple es que habría costado el rescate de un rey. Como dices, fue difícil de refinar y, como resultado, increíblemente costoso.
el emperador Napoleón III reservó un preciado juego de cubiertos de aluminio para invitados especiales en los banquetes. (Los invitados menos favorecidos usaban cuchillos y tenedores de oro).
Esto se cita en todas partes, desafortunadamente no puedo encontrar una fuente original, pero esto ya era el siglo XIX. Cuanto antes vaya, menos disponible estará.
Chris H ya ha señalado que el aluminio se usa en algunas armaduras modernas, por lo que se trata solo de armas.
Si miras un hacha de escalada moderna, tiene un eje de aluminio. Si observa una jabalina moderna, (a menudo) tiene un eje de aluminio. Si observa una pala de excavación moderna, tiene (a menudo) un eje de aluminio. El aluminio es mucho mejor que la madera para los brazos de asta que no se rompen, aunque probablemente querrás que la punta o la hoja sean algo más duro.
El único beneficio real de usar aluminio es que es liviano, pero en el caso de la armadura corporal, eso no es necesariamente algo bueno. Por supuesto, este no es el objetivo principal de la armadura, pero la armadura pesada evita que tu oponente te derribe demasiado. Sin embargo, lo más importante es que el aluminio se usa debido a lo fácil que es moldearlo y doblarlo, exactamente lo contrario de lo que quieres para una armadura.
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