Was dehnt sich bei Wärme mehr aus Alu oder Stahl?

Aluminium vs. Stahl: Wer dehnt sich bei Wärme mehr aus?

Wer kennt es nicht: Im Sommer wird die Straße heiß und der Asphalt wellt sich, während Brücken aus Stahl sich scheinbar verlängern. Doch wer dehnt sich bei Wärme eigentlich mehr aus, Aluminium oder Stahl?

Die Antwort ist: Aluminium dehnt sich bei Wärme deutlich stärker aus als Stahl. Dies liegt an der unterschiedlichen Wärmeausdehnung der beiden Metalle. Der physikalische Wert, der diese Ausdehnung beschreibt, ist der Wärmeausdehnungskoeffizient. Dieser Wert gibt an, um wie viel sich ein Material pro Grad Celsius Temperaturänderung in der Länge verändert.

Aluminium hat einen höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten als Stahl. Das bedeutet, dass sich Aluminium bei Erwärmung um mehr als Stahl verlängert.

Was bedeutet das in der Praxis?

• Konstruktion: Die unterschiedliche Wärmeausdehnung von Aluminium und Stahl muss in der Konstruktionsplanung berücksichtigt werden. So werden beispielsweise bei Brücken aus Stahl Dehnungsfugen eingebaut, die eine Bewegung des Materials bei Temperaturschwankungen ermöglichen. Diese Fugen sind bei Aluminiumkonstruktionen meist weniger wichtig, da die Materialdehnung geringer ist.
• Bauteile: Aluminiumfensterrahmen können sich bei großer Hitze stärker ausdehnen als Stahlfensterrahmen. Daher ist es wichtig, dass bei der Montage ausreichend Platz für diese Ausdehnung berücksichtigt wird.
• Alltagsgegenstände: Auch bei Alltagsgegenständen wie Töpfen und Pfannen spielt die unterschiedliche Wärmeausdehnung eine Rolle. Aluminium verformt sich bei starker Hitze stärker als Stahl, weshalb es bei der Verarbeitung besondere Sorgfalt erfordert.

Fazit:

Aluminium dehnt sich bei Wärme mehr aus als Stahl. Dieser Unterschied ist bei vielen Anwendungen relevant und muss in der Konstruktion und Produktion berücksichtigt werden. Die unterschiedliche Wärmeausdehnung kann sowohl positive als auch negative Auswirkungen haben, je nach Anwendung. So kann die hohe Ausdehnung von Aluminium bei der Herstellung von flexiblen Materialien genutzt werden, während sie bei festen Bauteilen zu Problemen führen kann.