Come funzionerebbe lalluminio come armatura medievale?

Per unarma lalluminio è una scelta sbagliata poiché “non può tenere bene un bordo e, a causa della bassa densità,” non può concentrare la forza come ferro (in un martello da guerra, per esempio). Per PARTI di unarma, potrebbe essere utile.

Per quanto riguarda larmatura, dipende da cosa vuoi che faccia. Puoi fare la cotta di maglia in alluminio ed è relativamente leggera. Questo può funzionare per resistere agli attacchi taglienti. Tuttavia non ha la forza di fermare gli attacchi perforanti, come la spinta di un pugnale o la punta di una freccia. Gli anelli si allargheranno e scoppieranno. Quindi puoi raddoppiare o addirittura triplicare sugli anelli (o renderli molto spessi) ma poi larmatura comincia a pesare quanto il ferro o lacciaio, lo stesso vale per un pettorale.Va bene per trasformare un taglio ma non è in grado di fermare una spinta (perforare o deformare e schiacciare il tessuto molle sottostante). Questo può essere facilmente dimostrato con pentole in alluminio rispetto allacciaio inossidabile. La rigidità e la resistenza dellacciaio rispetto allo stesso spessore dellalluminio sono immediatamente evidenti. E le pentole in alluminio sono notevolmente più leggere.

Un vantaggio sarà una riduzione della ruggine, oltre a un peso più leggero a parità di spessore del metallo e la capacità di assumere una lucidatura elevata. Quindi lalluminio sarebbe probabilmente ottimo per larmatura di un bambino o per una tuta da parata, fatta per il flash, non per lefficacia. O se stai affrontando Magneto 🙂

Sì, quando abbastanza spessi I pezzi fusi in alluminio che usiamo nella mia fabbrica hanno uno spessore di circa 8 mm e sono abbastanza resistenti. È improbabile che una spada e un uomo forte siano in grado di fare molto altro che piegare un po . Se questi casting non fossero così costosi, lo riprenderei indietro e proverei a distruggerlo per empirismo. Ho rotto (spezzato) un coperchio di alluminio da 4 mm serrando i bulloni fuori sequenza, ma lì dovevano in gioco fattori come la coppia e la leva finanziaria che non sarebbero coinvolti nella fisica di un colpo puro. In un punto correlato, Plate Armor è progettato per ammaccarsi! la piastra toracica si adatta allimbottitura a una certa distanza dal corpo di chi lo indossa. Se larmatura assorbe un colpo, ha spazio per piegarsi senza colpire loccupante. Un metallo semimorbido può essere un vantaggio per larmatura a causa della capacità di piegarsi invece di rottura. Dato uno spessore sufficiente, Aluminium Armor è plausibile.

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• buon punto in realtà sulla dissipazione dellenergia dimpatto.
• Il problema è che lalluminio è piuttosto fragile. ‘ non si piega facilmente, tende a rompersi (come hai osservato) e ‘ non è molto duttile (quindi è necessario fondere invece di forgiare; e la forgiatura è un modo abbastanza buono per lavorare con materiale eterogeneo che è sia duro che duro). Nel tuo esempio, questo può essere visto chiaramente – se stavi lavorando con ferro / acciaio forgiato invece, molto probabilmente piegheresti il coperchio invece di spezzarlo.
• Penso che la differenza tra lalluminio puro e le sue varie leghe dovrebbe essere menzionata. La stessa è relativamente fragile, il che è un male per le armature, alcune leghe sono malleabili e possono subire una notevole deformazione plastica prima di rompersi. Quindi, mentre lalluminio puro non sarebbe ‘ un buon materiale per le armature, alcune delle leghe lo sarebbero certamente.

Un punto debole dellalluminio rispetto al ferro o allacciaio è la mancanza di un vero limite di fatica (noto anche come limite di resistenza. ) La fatica è laccumulo e lallargamento di piccole crepe e imperfezioni quando il materiale viene sollecitato ripetutamente.

Per provocare affaticamento nel ferro e nellacciaio devi superare una certa soglia di stress. Finché lo stress è inferiore a quel punto, il l metallo non si indebolisce , indipendentemente da quante volte lo stress viene ripetuto.

Il problema con lalluminio è che è soggetto a fatica da sollecitazioni molto minori rispetto allacciaio. Anche un piccolo stress causerà un po di fatica e nel tempo, man mano che lo stress si ripete, la fatica aumenta e alla fine il metallo si rompe.

Prendi una barra di acciaio e una di alluminio di uguale resistenza e piegale ripetutamente avanti e indietro. La barra di alluminio si indebolirà e si romperà molto prima della barra di acciaio.

Nel caso dellarmatura, le sollecitazioni ripetute sia dallimpatto che dalle normali sollecitazioni di marcia, cavalcare un cavallo, e soprattutto lo stress delle riparazioni lo faranno causare stanchezza, che potrebbe causare guasti improvvisi e sorprendenti.

Un altro problema con lalluminio da una prospettiva medievale è che “è molto più difficile forgiare la saldatura a causa del suo punto di fusione più basso, più rapida ossidazione e incapacità di utilizzare il colore del bagliore come indicatore della temperatura. Lalluminio è altamente reattivo con lossigeno e forma rapidamente un rivestimento di ossido che impedisce una buona saldatura.

Un altro piccolo Il problema con lalluminio è la sua massa inferiore. Un oggetto più massiccio ha più slancio di uno più leggero. È semplicemente più difficile da spingere. Ovviamente, unarmatura più leggera ha molti vantaggi, è più facile da indossare, meno stancante e così via, quindi questo è un piccolo svantaggio nel peggiore dei casi.

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• > Un altro piccolo problema con lalluminio è la sua massa inferiore. Un oggetto più massiccio ha più slancio di uno più leggero. È ‘ semplicemente più difficile da spingere.
• Allora questo metterebbe Al in vantaggio. Inoltre, mentre Al sarebbe difficile da forgiare e saldare, sarebbe molto più facile da fondere. Inoltre, ‘ non sono sicuro che marciare provocherà effettivamente un notevole affaticamento.E a proposito di ammaccature che causano affaticamento, che possono essere risolte dallo stesso fabbro che ripara quelle ammaccature, riscalda il pezzo per far ricombinare o disperdere le imperfezioni della griglia o uscire in superficie.
• Dipende da cosa intendi per vantaggio . Se lobiettivo è rendere più facile per chi lo indossa muoversi rapidamente e facilmente, allora ovviamente sì, ‘ è un vantaggio, ma lho menzionato specificamente, come molti altri risposte. Il punto è che la leggerezza non è sempre vantaggiosa. Una massa maggiore significa un movimento inferiore allimpatto, e una massa maggiore significa anche che più energia viene trasportata durante il movimento, come nella carica di una lancia. Nelle giostre, ad esempio, dove la libertà di movimento era meno importante che avere molto slancio, larmatura diventava molto più pesante. Come ho detto, un punto minore, ma comunque legittimo.
• Le riparazioni WRT, ovviamente possono essere fatte, ma lalluminio è più difficile da riparare utilizzando le stesse tecniche utilizzate per il ferro o lacciaio per ragioni già indicate. E il problema chiave con la fatica dellalluminio è che si verifica anche con sollecitazioni minori, cosa che non accade con ferro o acciaio.
• Non sono ‘ convinto dal tuo discussione. Questa modalità di rottura dellalluminio è un enorme problema negli aerei, perché il materiale è regolarmente esposto a grandi sollecitazioni transitorie (anche se non così grandi da superare il limite di fatica dellacciaio). E tuttavia lalluminio è il materiale dominante lì. OTOH, larmatura è normalmente esposta solo a sollecitazioni piuttosto piccole e solo in battaglia improvvisamente a colpi con forza dimpatto di molti ordini di grandezza più forte. Proprio quei colpi, dove viene superato anche il limite di fatica del ferro, sono il punto di riferimento per una buona armatura!

Da Wikipedia :

Lalluminio è un metallo relativamente morbido, resistente, leggero, duttile e malleabile con aspetto che va dallargenteo al grigio opaco, a seconda della rugosità della superficie.

Enfasi mia. Il design dellarmatura medievale era basato sulla durezza, rigidità dellacciaio. Anche le armi hanno bisogno di un filo duro.

Lalluminio ha circa un terzo della densità e della rigidità dellacciaio.

Quindi, per avere la stessa rigidità, fondamentalmente hai bisogno della stessa massa e più spessore, solo inconvenienti.

Ovviamente, le moderne leghe di alluminio sono migliori di così. Allo stesso tempo, anche le moderne varietà di acciaio sono migliori.

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• Stesso errore dellaltra risposta, che si tratti di ‘ s hard / soft è in gran parte irrilevante.
• La durezza non è lunico fattore da considerare, ma ‘ non è affatto irrilevante. La tecnica del cuir boulli era specifica per lo scopo di indurire la pelle per luso in armature.
• @barbecue Una volta superato un certo punto , ‘ è irrilevante. La pelle non indurita è in qualche modo resistente al taglio, ma non molto efficace contro la perforazione o la forza contundente. Anche lalluminio è più duro della pelle indurita.
• Durezza significa resistenza alla perforazione o alla penetrazione. Lacciaio è più difficile da perforare dellalluminio. Questo ‘ è rilevante per le armature se ‘ teme di essere accoltellato. ‘ non è lunico fattore, ma ‘ è rilevante.
• @barbecue Storicamente, le armature in acciaio erano raramente si sono induriti prima che le armi da fuoco venissero in giro (i proiettili sono estremamente morbidi e piuttosto leggeri, ma concentrano molta forza in un piccolo punto). Anche allora, lindurimento è stato eseguito solo in superficie: ‘ non vuoi rendere fragile larmatura, ovviamente. Puoi rendere duro il ” rivestimento ” in molti modi, ma lalluminio non è ‘ buono adatto per entrambi: ‘ non è difficile e ‘ non è difficile.

Lalluminio viene utilizzato (wikipedia) nelle moderne armature per veicoli da combattimento amorosi come come M2 Bradley (wikipedia) . Questo dimostra che lidea non è ridicola.

Nel caso del Bradley, lalluminio (presumibilmente una lega, la maggior parte dei riferimenti allalluminio in realtà si riferisce a leghe a base di Al) è laminato. Wikipedia no. dire con cosa, ma nel tuo caso anche una sottile pelle di acciaio su una piastra di alluminio potrebbe dare una superficie dura su un supporto resistente. Sarebbe come le corazzate, in cui gran parte della forza proveniva dal legno, quindi rivestito . Un tale approccio sarebbe più leggero del solo acciaio. I telai in alluminio, anche i tubi cavi piegati in forma potrebbero formare una struttura forte per mantenere la sua forma contro gli urti e sostenere un guscio di acciaio su alluminio.

Poiché le leghe di Al sono abbastanza facili da lavorare, la pelle dacciaio potrebbe anche essere una cotta di maglia.

Ispirato dalla tua risposta al corindone: potresti persino sostituire lacciaio (se colando lalluminio) una pietra adeguatamente dura incorporata nella matrice. Ovviamente singoli pezzi verrebbero eliminati e rotti, ma anche piastre ceramiche traumatologiche in armature moderne (di nuovo wikpiedia) e “sono ampiamente utilizzate.

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• Bene, le moderne piastre traumatologiche in ceramica vengono utilizzate nonostante i loro problemi perché non abbiamo alternative migliori. La stessa cosa non era ‘ è il caso delle armature medievali. Se eri abbastanza ricco da permetterti un set completo di armature metalliche, probabilmente sopravvivi a molti danni allarmatura e poi la riparavi. ‘ non lo buttare via solo perché ‘ è ammaccato. Piastre traumatologiche in ceramica aren ‘ t esattamente economici, ma ‘ sono ancora molto più economici di quanto fosse larmatura dacciaio nel medioevo, e il loro costo è solitamente misurato contro lenorme investimento di tempo e denaro che qualsiasi il soldato moderno rappresenta.
• Se la mia idea ha funzionato a ll (e io ‘ sono pronto ad accettare che potrebbe non esserlo) sarebbe riparabile. Nel peggiore dei casi rifusione. (@Luaan)
• Sì, la riformulazione funzionerebbe. Ma questo renderebbe tutto più costoso 🙂 Perché dovresti scegliere unarmatura in alluminio invece dellarmatura in acciaio molto più economica e pratica?
• @Luaan il mio approccio preferito era lacciaio rispetto allalluminio. Ma quella ” perché dovresti …? ” domanda si applica più alla domanda che a una singola risposta.

TL; DR: larmatura in alluminio è plausibile sotto forma di corindone.

Come molti altri hanno già detto, il foglio / i fogli di alluminio puro sono una scelta di armatura povera (sebbene leggera). Tuttavia, se qualcuno vuole davvero unarmatura in alluminio, abbiamo unaltra opzione. Capisco che non sia esattamente la risposta alla domanda, ma esploriamola comunque a beneficio degli altri.

Lossido di alluminio cristallizzato, meglio noto come corindone, è una scelta di armature sorprendentemente fattibile. È estremamente forte, la definizione di un 9/10 sulla scala Mohs. Lacciaio normale ha una durezza di 4-4,5 e lacciaio temprato ha una durezza di 7,5-8. Ciò significa che una lama in acciaio, anche temperata uno, non graffiare larmatura. In effetti, è più probabile che larmatura la graffi!

Tuttavia, capisco che la durezza non sia lunica considerazione per la scelta del materiale dellarmatura. Dobbiamo anche considerare il suo peso. Il peso specifico (A altamente specifico versione della densità) per il corindone è di circa 4. ¹ Il peso specifico dellacciaio varia leggermente, ma normalmente è 7,7-7,8. Ciò significa che larmatura in corindone sarebbe quasi la metà più pesante dellarmatura dacciaio, pesando dentro a soli 26 kg circa!

Dovremmo anche considerare la disponibilità del materiale e i costi di produzione. Qui è dove lacciaio ha un netto vantaggio. Il corindone si trova solo raramente (letteralmente zaffiri e rubini) e solo in piccole dimensioni (raramente oltre 4-5 grammi). Ciò significa che non potresti avere unarmatura fatta interamente di corindone (tranne se permetti la magia, cosa che dubito in base alla domanda), ma potresti avere unarmatura fatta interamente di piccole pietre di corindone inserti in maglie dacciaio.

Infine, se avremo letteralmente unarmatura di piccole gemme scintillanti, potremmo anche farla apparire così:

¹ Ho provato a convertirlo in densità e poi a moltiplicare per il volume di unarmatura a piastre, ma poi ho capito due cose: 1. Puoi semplicemente confrontare le SG, e 2: il volume dellarmatura a piastre è davvero difficile da trovare.

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• Probabilmente vale la pena notare che il corindone (non “enigma”, che è una parola per un puzzle o mistero) è una forma cristallina specifica di ossido di alluminio. deve crescere come quel cristallo per avere le proprietà che descrivi, non potresti fashi sullarmatura dallalluminio puro e poi tentare di ossidarlo: si otterrebbe ossido di alluminio, ma non corindone, e sarebbe ancora più morbido dellalluminio puro in quella forma.
• Sì, ecco perché suggerisco che la soluzione più fattibile è usare lenigma già cristallizzato (pietre preziose), non ossidando lalluminio o raccogliendo frammenti casuali di ossido di alluminio.
• la resistenza alla trazione dello zaffiro è di circa 400 MPa, come un buon monocristallo – non qualcosa superiore. Bella foto – mi piace.
• Mi chiedo quale sarebbe lefficacia di un ” calcestruzzo ” realizzato con una miscela di pezzi di corindone, cotone fibre e un composto legante. Le fibre di cotone tenderebbero a garantire che larmatura tenga insieme anche se parti di essa si rompono, mentre il corindone proteggerebbe il cotone.
• Lacciaio potrebbe non graffiare il corindone, ma se tu sbatterli insieme, quale si piega / si spezza per primo? Questo ‘ è una considerazione molto più importante per larmatura.

Il problema più semplice è che sarebbe costato un riscatto da re. Come dici tu, è stato difficile perfezionarlo e, di conseguenza, incredibilmente costoso.

limperatore Napoleone III riservò un prezioso set di posate in alluminio per gli ospiti speciali ai banchetti. (Gli ospiti meno favoriti usavano forchette e coltelli doro)

Questo è citato ovunque, purtroppo non riesco a trovare una fonte originale, ma questo era già il XIX secolo. Prima vai, meno è comunemente disponibile.

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• Mi sembra di ricordare di aver visto una vecchia corona britannica che conteneva alluminio come parte di essa durante una visita allesposizione dei gioielli reali alla Torre di Londra , ma non sono riuscito a trovare alcuna fonte per questo. Tuttavia, ho trovato il ‘ s elmetto in alluminio di Frederik VII kongernessamling.dk/en/rosenborg/object/frederik-viis-helmet, che è ovviamente un elmo cerimoniale di metallo prezioso.
• E non ‘ t dimenticare che il Monumento a Washington a Washington, DC è sormontato da una piramide di alluminio . Ai tempi in cui fu costruito il monumento, quello era uno dei metalli più costosi.
• @TMN E, cosa più importante, era un ottimo modo per mostrare il potere industriale degli Stati Uniti, poiché la spesa dellalluminio è la lavorazione, non la disponibilità delle materie prime. Peccato che ci siano voluti solo pochi anni dopo per perfezionare un processo che rendesse lalluminio relativamente economico 🙂

Armor

Per non essere daccordo con le altre idee dichiarate qui, penso che lalluminio potrebbe essere un sorprendente buon materiale per armature.

Dichiarazione di non responsabilità: non ho grandi fonti su questo e non sono assolutamente un ingegnere dei materiali, quindi per favore correggimi se sbaglio

Da quello che posso dire che è lalluminio un terzo denso come lacciaio, circa un terzo rigido come lacciaio e circa la metà dellacciaio. Potrebbe sembrare un materiale scadente, ed è difficile da produrre in grandi quantità, ma presenta anche alcuni vantaggi.

1. Poiché è un terzo più pesante, in teoria dovresti essere in grado di renderlo circa tre volte più spesso di unalternativa in acciaio pur essendo altrettanto facile da indossare e da usare. Questo più che compensa la mancanza di durezza, e in realtà ha un vantaggio significativo solo essendo più spesso. Quel vantaggio è che quando si taglia attraverso di esso, devi passare attraverso tre volte più materiale, il che significa tre volte più attrito e massa da spostare, il che significa che potresti effettivamente avere una migliore protezione da riattacco / taglio dallarmatura in alluminio che dallacciaio armatura in peso.
2. Poiché lalluminio è più morbido dellacciaio, è più probabile che si deformi piuttosto che si rompa completamente. Ciò è particolarmente utile quando si ha a che fare con un impatto contundente perché assorbe una parte dellenergia del colpo piegandosi, in modo simile alle zone di deformazione in unauto
3. Un altro vantaggio di essere più morbidi è che in teoria potrebbe essere più facile da modellare per il fabbro, che potrebbe anche rendere più facile la riparazione in caso di danneggiamento. Ciò può essere contraddetto dalla necessità di essere più spessi, ma in realtà non so molto di forgiatura, quindi lascerò la domanda a qualcuno con esperienza.
4. Se hai bisogno di armature più leggere a scapito di protezione, lalluminio farebbe unottima cotta di maglia. Andrebbe ancora abbastanza bene per lanciare colpi / taglienti, anche se farebbe molto peggio del ferro o dellacciaio per fermare unarma da riattacco. La preoccupazione principale (e non so come funzionerebbe nella realtà, ma mi piacerebbe vedere un test pratico), sarebbe se larma tagliente dacciaio (diciamo un coltello) potesse semplicemente tagliare gli anelli di alluminio e ottenere a te comunque.

Armi

Inoltre, solo per completare questa risposta, sono daccordo con le altre risposte sulluso dellalluminio come materiale per le armi. Non funzionerebbe bene perché essere morbido non tiene il bordo e piegarsi allimpatto è dannoso per unarma per lo stesso motivo buono per un set di armature, distribuisce la forza dellimpatto. Inoltre, se stai cercando di tagliare qualcun altro che indossa unarmatura di ferro o acciaio, la tua arma di alluminio non sarà in grado di penetrarla affatto.

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• Se lo rendi tre volte più spesso, ‘ dovrai passare esattamente la stessa massa di metallo dellacciaio ” più pesante “. E tu ‘ ti affidi troppo al fatto che le cose siano lineari, che è davvero una relazione piuttosto eccezionale, non tipica. E sebbene lalluminio sia più morbido dellacciaio, sicuramente non è ‘ più resistente: si romperà molto facilmente. Per non parlare del fatto che larmatura dacciaio (e le armi) di solito avevano una superficie dura, ma interni morbidi. Non può essere forgiato facilmente e soffre terribilmente di stanchezza. Inoltre non può essere facilmente saldato tramite forgiatura. La cotta di maglia di alluminio tenderebbe a rompersi un po .
• Come ho detto, ‘ sto semplificando molto perché ‘ non sono un ingegnere con lesperienza necessaria per calcolare le relazioni con precisione. Grazie per la precisazione dove stavo facendo cattive ipotesi. Tuttavia, per quanto riguarda la massa di metallo che è la stessa, è vero, ma lattrito tra la lama e larmatura è importante e aumenta con lo spessore, non la massa
• It ‘ è un argomento piuttosto complicato. Se si trattasse di una semplice collisione (cioè lanciare la spada invece di spingerla vera), i due sarebbero quasi identici. Il fatto che continui a spingere rende più complicato, ma non dovrebbe ‘ importare a meno che la spada non debba spostare una massa significativamente maggiore di quella che ammassa, il che è molto improbabile in qualsiasi tipo di praticabile armatura personale.
• Il grande vantaggio di rendere la tua armatura tre volte più spessa è che è molto, molto più rigida (nellordine di 25-50 volte più rigida). Significa che ci vuole un martello molto più grande per lasciare unammaccatura in te.
• @KevinWells, la rigidità alla flessione aumenta con il cubo (o forse ‘ è la quarta potenza ) di spessore. Per classi di materiali simili (ad es. ” metalli strutturali “), tale effetto domina rapidamente sulle variazioni da materiale a materiale.

Chris H ha già fatto notare che lalluminio è usato come armatura moderna, quindi si tratta solo di armi .

Se guardi unascia da arrampicata moderna, ha unasta in alluminio. Se guardi un giavellotto moderno, (spesso) ha unasta in alluminio. Se guardi una moderna vanga da trincea, ha (spesso) un albero in alluminio. Lalluminio è molto meglio del legno per i bracci del palo che non si rompono, anche se probabilmente vorrai che la punta o la lama siano qualcosa di più duro.

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• Gli alberi in alluminio hanno sicuramente alcuni vantaggi rispetto al legno, tuttavia tendono a piegarsi quando vengono colpiti e, a differenza del legno, ‘ non si piega alla sua forma originale. Lo so da esperienza quando ho provato a fare un trabucco con un braccio in alluminio che si piegava a metà al primo lancio e non si è più ripreso. Penso che ‘ abbia ragione che sarebbe meglio per i giavellotti e forse frecce, ma per un asta che deve resistere agli urti potrebbe essere meno utile

Lunico Il vero vantaggio dellutilizzo dellalluminio è che è leggero, ma nel caso dellarmatura, non è necessariamente una cosa troppo buona. Ovviamente, questo non è lo scopo principale dellarmatura, ma unarmatura pesante impedisce al tuo avversario di respingerti troppo. La cosa più importante, però, è che lalluminio viene utilizzato per la facilità con cui è facile da modellare e piegare, lesatto opposto di quello che vuoi per larmatura.