Alumiiniumsulamite töötlemise rakendused: klassid, karastus ja viimistlus

Miks valitakse mehaaniliselt töödeldud komponentide jaoks alumiiniumsulamid?

Alumiiniumisulamist töödeldud osad on vaikimisi valik, kui mõni komponent peab olema kerge, piisavalt jäik, korrosioonikindel ja ökonoomne töödeldavaks. Tehniline juhtum põhineb omadustel, mida ükski teine ​​tavaline metall nii odavalt ei kombineeri: tihedus on ligikaudu 2,70 g/cm3, ligikaudu kolmandik terasest; tõmbetugevus, mis ulatub 310–570 MPa-ni kuumtöödeldud 6xxx ja 7xxx klassides; soojusjuhtivus umbes 150 kuni 200 W/mK; ja elektrijuhtivus 30–55 protsendi IACS sagedusalas. Töötlemine on kiire, kuna metall lõikab suurel pinnakiirusel ja väikeste lõikejõududega ning laastud purunevad puhtalt kaetud karbiidist tööriistade all.

Need eelised ei ole kogu peres ühesugused. Puhas alumiinium on pehme ja nõrk, seetõttu lisatakse legeerivaid elemente, nagu magneesium, räni, vask, tsink ja mangaan, seejärel rakendatakse tugevuse arendamiseks karastustöötlust. Tulemuseks on sulamite levik, mille töödeldud pinnaviimistlus, anodeerimisreaktsioon, keevitatavus ja pinge{2}}korrosioonikäitumine erinevad järsult. Klambrile vale klassi valimine on tavaline ja kulukas viga, sest osa võib läbida mõõtmete kontrolli, kuid töötamisel praguneda või anodeerida kosmeetikastandardit.

Kõige sagedamini mehaaniliselt töödeldud klassid ja temperamendid

Allolevas tabelis on loetletud tüüpilised ruumi{0}}temperatuuri väärtused sulamite jaoks, mis domineerivad mehaaniliselt{1}}osade tootmises. Väärtused on tüüpilised käsiraamatu arvud märgitud temperamendi kohta ja neid ei tohiks asendada ostutellimusel määratud miinimumväärtustega.

Kaks rusikareeglit lihtsustavad valikut. Esiteks, 6061-T6 katab enamiku üldistest töödeldud osadest, kuna see töödeldakse hästi, anodeeritakse ühtlaseks värviks ja keevitatakse vastuvõetavalt. Teiseks, kui konstruktsioon nõuab maksimaalset tugevust ja detaili ei keevitata, kasutatakse 7075-T6, kuid projekteerija peab leppima väiksema vastupidavusega pinge-korrosioonipragudele ja kõrgema hinnaga.

Kus kasutatakse alumiiniumisulamist osi

Automatiseerimine ja robootika

Masinaalused, pukktalad, otsa{0}}efektorplaadid ja lineaarsed{1}liikumiskandurid on tavaliselt 6061-T6 või 6082-T6. Madal mass vähendab inertsi, mida servosüsteem peab kiirendama, mis tõstab otseselt saavutatavat tsüklikiirust. Keermestatud augud ja tüüblite asukohad töödeldakse ühes seadistusega, et hoida liikuva telje jaoks vajalikku positsioonitolerantsi.

Autotööstus ja uus energia

Akuraamid, siini toed, mootorikorpused, laadimis{0}}pordi komponendid ja soojus-haldusplaadid kasutavad 6061, 6063 ja 6082, kui kokkupõrkeenergia neeldumine on oluline. Kerged konstruktsioonid laiendavad sõiduulatust ning metalli kõrge soojusjuhtivus aitab soojust rakkudest ja jõuelektroonikatest eemale levitada.

Meditsiiniseadmed

Instrumentide korpused, pumba korpused, kujutise{0}}seadmete raamid ja laboriseadmed on töödeldud mudelist 6061-T6. Patsienti või steriilset välja puudutavad tooted on tavaliselt määratletud kontrollitud koostisega ja deklareeritud aine staatusega, seega peab materjali sertifikaat kaasas olema osaga läbi tarneahela.

Lennundus ja transport

Sekundaarne struktuur, istmeraamid, avioonika korpused ja maapealsed{0}}tugiseadmed kasutavad olenevalt koormusest ja korrosioonikeskkonnast 2024, 6061 ja 7075. Seal, kus valitseb väsimus, muutuvad pinna seisukord ja servade viimistlus sama oluliseks kui sulami valik.

Töötlemine, anodeerimine ja korrosioonipraktika

Kasutage teravaid, poleeritud karbiidist tööriistu suure kaldenurgaga; Pehmetel temperatuuridel ülesehitatud-serv rikub pinnaviimistluse ja mõõtmete korratavuse.

Kontrollige jahutusvedeliku kontsentratsiooni ja pH-d. Alumiinium on amfoteerne, seega ründavad pinda nii tugevalt happelised kui ka tugevalt aluselised vedelikud.

Õhukeste{0}}seinadetailide puhul kasutage moonutuste piiramiseks järjestikust töötlemist ja viimistlemist vahepealse pinge-leevenduse või loomuliku-vanusepausiga.

Anodeerimine tekitab oksiidikihi, mis kulutab substraadist umbes poole oma paksusest, nii et kriitilised pinnad peavad olema{0}}varjatud või eelnevalt määratud.

Ärge kunagi laske alumiiniumist laastudel terasest masinalaual märjaks istuda; galvaaniline sidestus pluss niiskus tekitab auke, mis hiljem materjali süüks pannakse.

Täpsustage iseloom selgelt. Ainuüksi nimega "6061" välja antud joonist 6061-T6 saab seaduslikult tarnida nõrgema O temperamendiga.

Sagedased väärarusaamad

Korduv arusaamatus on see, et kogu alumiinium on{0}}korrosioonikindel. Metall moodustab passiivse oksiidkile, kuid kloriid-laagrites või leeliselises töös laguneb kile lokaalselt ja järgneb täppide moodustumine, eriti 2xxx ja 7xxx klasside puhul. Teine viga on kõvaduse käsitlemine tugevusena: kõvaduse testimine töödeldud pinnal on vaid konarlik näitaja ja anodeeritud nahk võib lugeda kõrgeks, kui aluspind jääb pehmeks. Lõpuks on "lennuki{7}klassi alumiinium" pigem turunduslause kui spetsifikatsioon; kontrollidokument on sulamite temper{8}}kombinatsioon koos juhtiva materjalistandardiga.

KKK

K: Milline alumiiniumisulam on parim{0}}valik töödeldud osade jaoks?
6061-T6 on tavaline vastus. See pakub toimivat tasakaalu tugevuse, töödeldavuse, anodeerimisreaktsiooni ja kulude vahel ning see on saadaval paljudest allikatest lattide, plaatide ja ekstrusioonina.

K: Kas anodeeritud alumiiniumisulamist osad võivad ikka veel korrodeeruda?
Jah. Suletud anoodne kate suurendab vastupidavust, kuid kriimustatud või õhuke kate võib kloriidikeskkonnas siiski tekitada täppide tekke, eriti vaske{1}}kandvatel sulamitel.

K: Kas 7075 sobib keevitatud raamide jaoks?
Üldiselt ei. Selle keevitatavus on kehv võrreldes 6xxx klassidega ja keevisliited kaotavad suure osa põhimetalli tugevusest, mistõttu eelistatakse poltidega või liimitud konstruktsioone.

K: Kui palju mõjutab temperament töödeldud tugevust?
Sisuliselt. Sama sulam O-karastuses võib olla poole tugevam kui T6-s, nii et karastuse viiktekst kuulub joonisele, mitte ainult materjalisertifikaadile.

K: Milline tolerants on töödeldud alumiiniumkorpusel realistlik?
Stabiilsetel funktsioonidel ja kontrollitud temperatuuriga{0}}poes on kriitiliste avade puhul tavaline pluss-miinus 0,02–0,05 mm; rangemad väärtused vajavad termilist kompensatsiooni ja pinge{3}}vabastamist.

K: Kas alumiiniumisulami töötlemine muudab sulami korrosioonikäitumist?
Mehaanilised toimingud ei muuda keemiat, küll aga pinda. Pursked, määrdunud kihid ja tööriistade sisseehitatud rauaosakesed on tavalised punktide eemaldamise lähtekohad, seega on korrosioonitõrje osaks jäme eemaldamine ja puhastamine.