¿Cómo funcionaría el aluminio como armadura medieval?

Para un arma, el aluminio es una mala elección ya que no puede sostener bien un borde y, debido a la baja densidad, no puede concentrar la fuerza como hierro (en un martillo de guerra, por ejemplo). Para las PARTES de un arma, puede ser útil.

En cuanto a la armadura, depende de para qué la quieras. Puede hacer una cota de malla de aluminio y es comparativamente ligera. Esto puede funcionar para resistir ataques de corte. Sin embargo, no tiene la fuerza para detener ataques penetrantes, como el estocada de una daga o la punta de una flecha. Los anillos se extenderán y estallarán. Así que puedes doblar 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 que un peto.Está bien para girar una barra, pero no puedo detener un empujón (perforar o deformar y aplastar el tejido blando debajo). Esto se puede demostrar fácilmente con utensilios de cocina de aluminio en lugar de 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 livianos.

Un beneficio será la reducción de la oxidación, así como un peso más liviano para el mismo grosor de metal y la capacidad de obtener un alto brillo. Así que el aluminio probablemente sería ideal para la armadura de un niño o un traje de desfile, hecho para destello, no para eficacia. O si te enfrentas a Magneto 🙂

Sí, cuando son lo suficientemente gruesas Las piezas de fundición de aluminio que utilizamos en mi fábrica tienen aproximadamente 8 mm de grosor y son bastante resistentes. Es poco probable que cualquier espada y hombre fuerte pueda hacer mucho más que doblar un poco. Si estas piezas de fundición no fueran tan caras, las sacaría y trataría de aplastarlas 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 puro. En un punto relacionado, Plate Armor está diseñado para abollar. La placa del pecho encaja 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 su lugar Dado el espesor suficiente, la armadura de aluminio es plausible.

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• un buen punto sobre la disipación de la energía del impacto.
• El problema es que el aluminio es bastante frágil. No ‘ t se dobla fácilmente, tiende a romperse (como ha observado) y ‘ no es muy dúctil (por lo que necesita fundir en lugar de forjar; y forjar es una manera bastante buena de trabajar con material heterogéneo que es resistente y duro). En su ejemplo, esto se puede ver claramente, si estuviera trabajando con hierro / acero forjado, lo más probable es que doble la cubierta en lugar de romperla.
• Creo que debe mencionarse la diferencia entre el aluminio puro y sus diversas aleaciones. um en sí mismo es relativamente frágil, lo cual es malo para las armaduras, algunas aleaciones son maleables y pueden sufrir una gran deformación plástica antes de romperse. Entonces, si bien el aluminio puro no ‘ no sería un buen material para armaduras, algunas de las aleaciones ciertamente lo serían.

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 agrandamiento de pequeñas grietas e imperfecciones cuando el material se somete a tensiones repetidas.

Para provocar fatiga en el hierro y el acero se ha superado un cierto umbral de estrés. Siempre que la tensión esté por debajo de ese punto, t el metal no se debilita , sin importar 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 provocará 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 igual resistencia, y dóblelas repetidamente hacia adelante y hacia atrás. La barra de aluminio se debilitará y se romperá mucho antes que la barra de acero.

En el caso de la armadura, las tensiones repetidas tanto por el impacto como por las tensiones normales de marchar, montar a caballo y especialmente el estrés de las reparaciones causar fatiga, lo que podría causar una falla repentina y sorprendente.

Otro problema con el aluminio desde una perspectiva medieval es que es mucho más difícil forjar soldadura debido a su punto de fusión más bajo, más oxidación rápida y la incapacidad de utilizar el color del resplandor como indicador de temperatura. El aluminio es muy reactivo con el oxígeno y forma rápidamente una capa de óxido que impedirá una buena soldadura.

Otro pequeño El problema con el aluminio es su menor masa. Un objeto más masivo tiene más impulso que uno más ligero. Simplemente es más difícil de empujar. Por supuesto, una armadura más ligera tiene muchos beneficios, es más fácil de poner, menos fatigante, etc., por lo que esta es una desventaja menor en el peor de los casos.

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• > 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.
• Eso pondría a Al en ventaja entonces. Además, mientras que Al sería difícil de forjar y soldar, sería mucho más fácil de fundir. Yo ‘ tampoco estoy seguro de si la marcha realmente causará una fatiga significativa.Y hablando de abolladuras que causan fatiga, eso puede ser resuelto por el mismo herrero que arregla esas abolladuras, calienta la pieza para permitir que las imperfecciones de la cuadrícula se recombinen o se dispersen o salgan a la superficie.
• Depende de lo que quieras decir con ventaja. . Si el objetivo es que al usuario le resulte más fácil moverse rápida y fácilmente, entonces, por supuesto, sí, es ‘ una ventaja, pero lo mencioné específicamente, al igual que varios otros. respuestas. El punto es que el peso ligero no siempre es beneficioso. Una masa más alta significa un menor movimiento en el impacto, y una masa más alta también significa que se transporta más energía durante el movimiento, como en una carga de lanza. En las justas, por ejemplo, donde la libertad de movimiento era menos importante que tener mucho impulso, la armadura se volvió mucho más pesada. Como dije, un punto menor, pero aún legítimo.
• Las reparaciones WRT, por supuesto que se pueden hacer, pero el aluminio es más difícil de reparar usando las mismas técnicas que se usan para el hierro o el acero por las razones ya mencionadas. Y el problema clave con la fatiga del aluminio es que ocurre incluso con tensiones menores, lo que no ocurre con el hierro o el acero.
• No ‘ no me convence su argumento. Este modo de falla del aluminio es un gran problema en los aviones, porque el material está regularmente expuesto a grandes tensiones transitorias (aunque no tan grandes como para cruzar el límite de fatiga del acero). Y todavía el aluminio es el material dominante allí. OTOH, la armadura normalmente solo está expuesta a tensiones bastante pequeñas, y solo en la batalla de repente a golpes con una fuerza de impacto muchos órdenes de magnitud más fuerte. ¡Precisamente esos golpes, donde incluso se supera el límite de fatiga del hierro, son el punto de referencia para una buena armadura!

De Wikipedia :

El aluminio es un relativamente blando, duradero, liviano, dúctil y maleable con un aspecto que va del plateado al gris opaco, según la rugosidad de la superficie.

El énfasis es mío. El diseño de la armadura medieval se basaba en la dureza, rigidez del acero. El arma también necesita un borde duro.

El aluminio tiene aproximadamente un tercio de la densidad y rigidez del acero.

Entonces, para tener la misma rigidez, básicamente necesitas la misma masa y más grosor, solo inconvenientes.

Por supuesto, las aleaciones de aluminio modernas son mejores que eso. Al mismo tiempo, las variedades modernas de acero también son mejores.

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• El mismo error que cometió la otra respuesta, ya sea ‘ s hard / soft es en gran parte irrelevante.
• La dureza no es el único factor a considerar, pero ‘ no es irrelevante. La técnica del cuir boulli fue específicamente con el propósito de endurecer el cuero para usar en armaduras.
• @barbecue Una vez que pasas un cierto punto , ‘ s irrelevante. El cuero no endurecido es algo resistente a los cortes, pero no es muy bueno contra los golpes o la fuerza contundente. Incluso el aluminio es más duro que el cuero endurecido.
• Dureza significa resistencia a la perforación o penetración. El acero es más difícil de perforar que el aluminio. Eso ‘ es relevante para la armadura si ‘ te preocupa que te apuñalen. ‘ no es el ÚNICO factor, pero es ‘ relevante.
• @barbecue Históricamente, la armadura de acero era rara vez endurecido antes de que aparecieran las armas de fuego (las balas son extremadamente suaves y bastante ligeras, pero concentran mucha fuerza en un lugar pequeño). Incluso entonces, el endurecimiento solo se realizó en la superficie; obviamente, no ‘ no desea que la armadura se vuelva quebradiza. Puedes hacer un » revestimiento » duro de muchas formas, pero el aluminio no es ‘ bueno apto para cualquiera de los dos: ‘ no es difícil y ‘ no es difícil.

El de aluminio se usa (wikipedia) en armaduras modernas para vehículos de combate amados como como 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 a base de Al) está laminado. Wikipedia no lo hace. digamos 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 proviene 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 ser incluso una cota de malla.

Inspirado en su respuesta de corindón: incluso podría reemplazar el acero (si se va a fundir el aluminio) por una piedra adecuadamente dura incrustada en la matriz. Por supuesto, los trozos individuales se romperían y se romperían, pero también las placas de cerámica para traumatismos en armaduras modernas (wikpiedia de nuevo) y «son ampliamente utilizadas.

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• Bueno, las placas de trauma de cerámica modernas se utilizan a pesar de sus problemas porque no tenemos una alternativa mejor. Lo mismo no era ‘ t es el caso de las armaduras medievales. Si eras lo suficientemente rico como para permitirte un conjunto completo de armaduras de metal, era probable que sobrevivieras a muchos daños en la armadura y luego las repararas. ‘ no tirarlo solo porque ‘ está abollado. Las placas de cerámica para traumatismos no ‘ t exactamente baratos, pero ‘ siguen siendo mucho más baratos que la armadura de acero en la época medieval, y su costo generalmente se mide contra la enorme inversión de tiempo y dinero que cualquier soldado moderno representa.
• Si mi idea funcionó en un ll (y yo ‘ estoy dispuesto a aceptar que podría no ser así) sería reparable. En el peor de los casos por refundición. (@Luaan)
• Sí, la refundición funcionaría. Pero eso lo haría aún más caro 🙂 ¿Por qué elegirías una armadura de aluminio en lugar de la armadura de acero mucho más barata y práctica?
• @Luaan, mi enfoque preferido era el acero sobre el aluminio. Pero esa » ¿por qué …? » pregunta se aplica más a la pregunta que a una respuesta individual.

TL; DR: La armadura de aluminio es plausible en forma de corindón.

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 respondía la pregunta, pero exploremos de todos modos en beneficio de otros.

El óxido de aluminio cristalizado, mejor conocido como corindón, es una elección 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 templado tiene una dureza de 7,5-8. Lo que esto significa es que una hoja de acero, incluso una templada uno, no rayaría la armadura. De hecho, ¡es más probable que la armadura la raye!

Sin embargo, entiendo que la dureza no es la única consideración para la elección del material de la armadura. También debemos considerar su peso. La gravedad específica (un valor altamente específico versión 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 ¡con 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 solo en raras ocasiones (literalmente, zafiros y rubíes) y solo en tamaños pequeños (rara vez más de 4-5 gramos). Esto significa que no podrías tener una armadura hecha completamente de corindón (excepto si permites la magia, lo cual dudo en base a la pregunta), pero podrías tener una armadura hecha completamente de pequeñas piedras preciosas de corindón. insertado en eslabones de acero.

Por último, si literalmente vamos a tener una armadura de piedras preciosas pequeñas y brillantes, también podríamos hacer que se vea así:

¹ Intenté convertir esto en densidad y luego multiplicar por el volumen de una armadura de placas, pero luego me di cuenta de dos cosas: 1. Puedes comparar los SG, y 2: El volumen de la armadura de placas es realmente difícil de encontrar.

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• Probablemente valga la pena señalar que el corindón (no «enigma», que es una palabra para un rompecabezas o misterio) es una forma cristalina específica de óxido de aluminio. tiene que crecer como ese cristal para tener las propiedades que usted describe. No podría fashi en la armadura de aluminio puro y luego intentar oxidar eso; obtendría óxido de aluminio, pero no corindón, y sería incluso más suave que el aluminio puro en esa forma.
• Sí, por eso sugiero que la solución más factible es utilizar el acertijo ya cristalizado (piedras preciosas), sin oxidar el aluminio o recolectar restos aleatorios de óxido de aluminio.
• La resistencia a la tracción del zafiro es de alrededor de 400MPa, como buenos monocristales, no algo superior. Linda foto, me gusta.
• Me pregunto cuál sería la eficacia de un » concreto » hecho con una mezcla de trozos de corindón, algodón fibras y un compuesto aglutinante. Las fibras de algodón tienden a asegurar que la armadura se mantenga unida incluso si algunas partes de ella se agrietan, mientras que el corindón protegería el algodón.
• Es posible que el acero no raye el corindón, pero si golpearlos juntos, ¿cuál se dobla / agrieta primero? Esa ‘ es una consideración mucho más importante para las armaduras.

El problema más simple es que habría costado el rescate de un rey. Como usted dice, 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.

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• Me parece recordar haber visto una antigua corona británica que tenía aluminio como parte de ella en una visita a la exhibición de joyas reales en London Tower , pero no pude encontrar ninguna fuente para ello. Sin embargo, encontré el ‘ s casco de aluminio kongernessamling.dk/en/rosenborg/object/frederik-viis-helmet, que obviamente es un casco ceremonial de metal precioso.
• Y no ‘ t olvide que el Monumento a Washington en Washington, DC está coronado por una pirámide de aluminio . Cuando se construyó el monumento, ese era uno de los metales más caros.
• @TMN Y lo que es más importante, fue una excelente manera de mostrar el poder industrial de los EE. UU., Ya que el costo del aluminio está en el procesamiento, no la disponibilidad de las materias primas. Lástima que solo tomó unos pocos años perfeccionar un proceso que hizo que el aluminio fuera relativamente barato 🙂

Armadura

Para no estar de acuerdo con las otras ideas expuestas aquí, creo que el aluminio podría ser sorprendentemente buen material de armadura.

Descargo de responsabilidad: no tengo buenas fuentes sobre esto y definitivamente no soy un ingeniero de materiales, así que corríjanme si me equivoco

Por lo que puedo decir, el aluminio se trata un tercio tan denso como el acero, aproximadamente un tercio tan rígido como el acero y aproximadamente la mitad tan duro como el acero. Eso puede parecer un mal material, y lo es si es difícil de hacer en grandes cantidades, pero también tiene algunas ventajas.

1. Debido a que pesa un tercio, en teoría debería poder hacerlo aproximadamente tres veces más grueso que una alternativa de acero y, al mismo tiempo, ser tan fácil de usar y de usar. Esto compensa con creces la falta de dureza y, de hecho, tiene una ventaja significativa solo por ser más grueso. Esa ventaja es que al cortarlo, debe atravesar tres veces más material, lo que significa tres veces más fricción y masa para desplazar, lo que significa que en realidad puede tener una mejor protección contra los empalmes / cortes de la armadura de aluminio que del acero. armadura por peso.
2. Debido a que el aluminio es más blando que el acero, es más probable que se deforme en lugar de romperse por completo. Esto es particularmente bueno cuando se trata de un impacto contundente porque absorbe una parte de la energía del golpe al doblarse, similar a las zonas de deformación en un automóvil
3. Otra ventaja de ser más suave es que, en teoría, podría ser más fácil para darle forma al herrero, lo que también podría facilitar la reparación cuando se dañe. Esto puede contravenir la necesidad de ser más grueso, pero en realidad no sé mucho sobre herrería, así que dejaré esa pregunta a alguien con experiencia.
4. Si necesita una armadura más liviana a expensas de protección, el aluminio sería una gran cota de malla. Todavía le iría lo suficientemente bien para golpear con miradas o cortantes, aunque sería mucho peor que el hierro o el acero para detener un arma de desmontaje. La principal preocupación (y no sé cómo funcionaría esto en realidad, pero me encantaría ver una prueba práctica) sería si el arma cortante de acero (digamos un cuchillo) podría cortar los anillos de aluminio y obtener de todos modos.

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 sostenga un borde, y doblarse al impactar es malo para un arma por la misma razón que lo es. bueno para un conjunto de armadura, distribuye la fuerza del impacto. Además, si está tratando de cortar a otra persona con armadura de hierro o acero, su arma de aluminio no podrá penetrarla en absoluto.

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• Si lo hace tres veces más grueso, ‘ tendrá que pasar exactamente la misma masa de metal que con el acero tres veces » más pesado «. Y tú ‘ confías demasiado en que las cosas sean lineales, lo cual es realmente una relación bastante excepcional, no típica. Y aunque el aluminio es más blando que el acero, definitivamente no es ‘ t más resistente: se romperá muy fácilmente. Sin mencionar que la armadura de acero (y el armamento) generalmente tenía una superficie dura, pero un interior suave. No se puede forjar fácilmente y sufre horriblemente de fatiga. Tampoco se puede soldar por forja fácilmente. La cota de malla de aluminio tendería a romperse bastante.
• Como dije, ‘ estoy simplificando mucho porque ‘ m no soy un ingeniero con la experiencia para calcular realmente las relaciones con precisión. Gracias por la aclaración donde estaba haciendo malas suposiciones. Sin embargo, considerando que la masa de metal es la misma, eso es cierto, pero la fricción entre la hoja y la armadura sí importa, y aumenta con el espesor, no con la masa
• It ‘ es un tema bastante complicado. Si esto fuera una simple colisión (es decir, arrojar la espada en lugar de empujarla de verdad), los dos son casi idénticos. El hecho de que sigas empujando lo hace más complicado, pero aún así no debería ‘ importar a menos que la espada tenga que desplazar significativamente más masa de la que tiene, lo cual es muy poco probable en cualquier tipo de armadura personal.
• La gran ventaja de hacer tu armadura tres veces más gruesa es que es mucho, mucho más rígida (del orden de 25-50 veces más rígida). Significa que se necesita un martillo mucho más grande para dejarte una abolladura.
• @KevinWells, la rigidez a la flexión aumenta a medida que el cubo (o tal vez ‘ s la cuarta potencia ) de espesor. Para clases de material similares (por ejemplo, » metales estructurales «), ese efecto domina rápidamente sobre las variaciones de material a material.

Chris H ya ha señalado que el aluminio se usa en algunas armaduras modernas, por lo que se trata solo de armas .

Si nos fijamos en un hacha de escalada moderna, tiene un eje de aluminio. Si miras una jabalina moderna, (a menudo) tiene un eje de aluminio. Si nos fijamos en una pala de excavación moderna, tiene (a menudo) un eje de aluminio. El aluminio es mucho mejor que la madera para los brazos de los postes que no se rompen, aunque probablemente querrá que la punta o la hoja sean algo más duro.

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• Las varillas de aluminio definitivamente tienen algunas ventajas sobre la madera, sin embargo, tienden a doblarse cuando se impactan y, a diferencia de la madera, no ‘ t se dobla de nuevo a su forma original. Lo sé por experiencia cuando intenté hacer un trabuquete con un brazo de aluminio que se dobló por la mitad en el primer lanzamiento y nunca se recuperó. Creo que ‘ tiene razón en que sería mejor para las jabalinas y posiblemente flechas, pero para un brazo de poste que tiene que soportar impactos, puede ser menos útil

El único El verdadero beneficio de usar aluminio es que es liviano, pero en el caso de los chalecos antibalas, eso no es necesariamente demasiado bueno. Por supuesto, este no es el propósito principal de la armadura, pero la armadura pesada evita que tu oponente te golpee demasiado. Lo más importante, sin embargo, es que se usa aluminio debido a lo fácil que es moldear y doblar, exactamente lo contrario. de lo que quieres como armadura.