Tính chất và công dụng của nhôm: Hướng dẫn kỹ thuật về hợp kim và ép đùn

Nhôm là kim loại có nhiều nhất trong lớp vỏ Trái đất (8,2% trọng lượng), tuy nhiên nó chưa bao giờ được tìm thấy ở dạng kim loại: nó phải được tinh chế từ quặng bô xít. Ý nghĩa kỹ thuật bắt đầu với mật độ: 2,70 g/cm3, khoảng 1/3 thép, kết hợp với lớp oxit tự phục hồi giúp ngăn chặn hầu hết sự ăn mòn trong khí quyển trước khi nó bắt đầu. Độ bền năng suất trải dài từ 90 MPa đối với kim loại nguyên chất được ủ đến hơn 570 MPa đối với hợp kim 7xxx được xử lý nhiệt. Sự lây lan đó là lý do tại sao Tính chất và công dụng của nhôm xác định các quyết định về vật liệu trong quá trình đóng gói, vận chuyển, phân phối điện và chế tạo máy.

Đối với người mua công nghiệp, cụm từ này áp dụng cho các cấu hình ép đùn: dầm khe chữ T dòng 6xxx mang tải, gắn các bộ phận và tạo khung máy. Bài viết này đề cập đến dữ liệu thuộc tính thúc đẩy việc lựa chọn, cách thay đổi hiệu suất của cấp hợp kim và vị trí các thuộc tính đó xuất hiện trong các sản phẩm thực.

Thuộc tính và công dụng của nhôm: Dữ liệu thúc đẩy lựa chọn vật liệu

Bảy đặc tính chi phối hầu hết các ứng dụng nhôm công nghiệp là mật độ, cường độ năng suất, mô đun đàn hồi, khả năng chống ăn mòn, độ dẫn nhiệt, độ dẫn điện và hệ số giãn nở nhiệt.

Nhôm nguyên chất mềm và dẻo; ủ 1100 tờ mang lại năng suất khoảng 35 MPa. Hợp kim kết cấu thay đổi bức tranh đó. Nhiệt độ 6061-T6 đạt cường độ năng suất 276 MPa với độ giãn dài 8-10%, đó là lý do tại sao cùng một hợp kim phục vụ cho cả tấm ốp kiến ​​trúc và khung máy nặng.

Hiệu suất của lớp hợp kim thay đổi như thế nào

Dòng hợp kim là điểm quyết định đầu tiên: 1xxx tối ưu hóa độ tinh khiết và độ dẫn điện, 5xxx tối ưu hóa khả năng chống ăn mòn ở biển và 6xxx tối ưu hóa sự cân bằng giữa độ bền, khả năng chống ăn mòn và khả năng ép đùn.

Hợp kim nhôm rèn được nhóm thành loạt theo nguyên tố hợp kim chính của chúng. Bộ chọn thực tế trông như thế này:

• 1xxx - nhôm tối thiểu 99%; độ dẫn điện lên tới 61% IACS; giấy bạc, dây cáp, thanh cái
• 2xxx - bổ sung đồng; Năng suất 200-400 MPa; hàng không vũ trụ; chống ăn mòn yếu
• 3xxx - mangan; nước uống có thể đựng trong thùng; sức mạnh vừa phải và khả năng định hình
• 5xxx - magiê; 130-350 MPa; dịch vụ hàng hải và đông lạnh; có thể làm cứng được
• 6xxx - magiê cộng với silicon; Năng suất 170-290 MPa ở T6; tiêu chuẩn đùn
• 7xxx - kẽm và magiê; 400-600 MPa; hàng không vũ trụ; khó đùn

So sánh các hợp kim đùn thông thường

Trong dòng 6xxx, năm hợp kim đáp ứng gần như mọi nhu cầu về khung khe chữ T:

6061-T6 là mặc định cho các hệ thống khe chữ T công nghiệp vì nó được gia công sạch sẽ, hàn tốt với chất độn 4043 hoặc 5356, anod hóa đồng đều và mang lại năng suất 276 MPa ở mức cao hơn khiêm tốn so với 6063. Trong trường hợp anod hóa thẩm mỹ quan trọng nhất, 6063 hoặc 6060 mang lại lớp hoàn thiện mượt mà hơn; nơi các mối hàn chiếm ưu thế trên đường tải thì 6005A và 6082 sẽ an toàn hơn.

Tính chất và công dụng của nhôm công nghiệp: Đùn trong chế tạo máy

Khung ép đùn khe chữ T chuyển đổi các đặc tính cơ học của nhôm thành các cấu trúc có thể cấu hình lại như đế máy, vỏ an toàn, máy trạm, giá đỡ băng tải và bàn thí nghiệm, được lắp ráp bằng ốc vít tiêu chuẩn và không cần hàn.

Cấu hình khe chữ T có các kênh chạy hết chiều dài chấp nhận đai ốc chữ T, bu lông và phần cứng gắn bảng điều khiển. Hệ thống này có dạng mô-đun: mọi biên dạng đều được cắt, khoan và kết nối bằng giá đỡ góc, miếng lót và chân có thể điều chỉnh được. Lợi ích lớn nhất là khả năng cấu hình lại: một ô làm việc có thể được tháo dỡ và xây dựng lại theo hình dạng mới với cùng các dầm.

Kích thước sê-ri chạy từ cấu hình vi mô 15 sê-ri đến dầm hạng nặng 120 sê-ri. Ba cấu hình đáp ứng phần lớn nhu cầu chế tạo máy:

• Profile 2020 (20 x 20 mm, khe 6 mm) - tự động hóa nhỏ, giá đỡ cảm biến, khung phòng thí nghiệm
• Cấu hình 3030 (30 x 30 mm, khe 8 mm) - bảo vệ đèn, thiết bị kiểm tra, giá kiểm tra
• Cấu hình 4040 (40 x 40 mm, khe 8 mm) - đế máy, vỏ, khung xử lý vật liệu

Cấu hình khe chữ T bằng nhôm 2020, 20x20mm, Khe 6 mm cho khung đèn Cấu hình 20-series nhỏ gọn này kết hợp mặt cắt hình vuông 20 mm với khe 6 mm và thân 6063-T5 được anot hóa. Thiết kế nhẹ của nó làm cho nó trở thành sự lựa chọn thiết thực cho thùng loa, bảng điều khiển và các cụm kết cấu nhỏ. Xem sản phẩm →

HS-8-3030A Cấu hình khe chữ T cường độ cao 3030 với thành dày 2,0mm Với mặt cắt ngang 30mm và thành 2,0mm, cấu hình nhôm 6063-T5 này mang lại khả năng chịu tải và độ ổn định được cải thiện. Khe chữ T tiêu chuẩn của nó hỗ trợ lắp ráp mô-đun, làm cho nó phù hợp với khung thiết bị nặng, tấm bảo vệ an toàn và hỗ trợ tự động hóa. Xem sản phẩm →

HS-8-4040B Cấu hình khe chữ T dày 4040 với thành 2,5mm cho tải trọng trung bình-nặng Với tiết diện hình vuông 40mm và độ dày thành 2,5mm, cấu hình này mang lại khả năng chịu nén mạnh mẽ và lớp hoàn thiện anodized bền bỉ. Nó rất phù hợp cho các khung tự động hóa từ trung bình đến nặng, hàng rào bảo vệ và giá đỡ băng tải chịu tải. Xem sản phẩm →

Các nhà sản xuất hồ sơ như Shanghai Huishuo Aluminium Industry Technology Co., Ltd., điều hành ba cơ sở sản xuất tại Thượng Hải, An Huy và Giang Tô, đã áp dụng đầy đủ các giải pháp Tính chất và công dụng của nhôm đến thiết kế biên dạng: thành dày cho tải nặng, khe rộng cho phần cứng lớn hơn, anodizing hai màu cho các kết cấu thẩm mỹ và hình học siêu nặng cho khung tự động tải cao.

Xử lý bề mặt: Biến số ẩn trong tuổi thọ sử dụng

Xử lý bề mặt mở rộng nhôm từ vật liệu khung kim loại trần thành một bộ phận chống mài mòn, cách điện, kiểm soát màu sắc và tuân thủ các yêu cầu về tiếp xúc với thực phẩm hoặc phòng sạch.

Nhôm ép đùn mang một màng oxit tự nhiên dày khoảng 2-4 nm. Loại phim đó đủ để sử dụng trong nhà, nhưng môi trường công nghiệp đòi hỏi một lớp được thiết kế:

Phun cát trước khi anodizing hoặc phủ sẽ loại bỏ các đường khuôn đùn và tạo ra kết cấu mờ đồng nhất giúp cải thiện độ bám dính của lớp phủ và che giấu sự biến đổi bề mặt. Đối với khung ngoài trời, sơn tĩnh điện trên chất xử lý sơ bộ bằng cromat hoặc zirconium là quy trình tiêu chuẩn, với tuổi thọ 20 năm được ghi nhận trên mặt tiền tòa nhà.

Tính chất và công dụng của nhôm: Câu hỏi thường gặp