Alumiiniseoskäsittelysovellukset: laatu, karkaisu ja viimeistely

Miksi alumiiniseokset valitaan koneistetuille komponenteille?

Alumiiniseoskäsitellyt osat ovat oletusvalinta aina, kun komponentin on oltava kevyt, riittävän jäykkä, korroosionkestävä ja taloudellinen koneistettavaksi. Tekninen tapaus perustuu ominaisuusjoukkoon, jota mikään muu tavallinen metalli ei yhdistä niin halvalla: tiheys lähes 2,70 g/cm3, noin kolmannes teräksen tiheydestä; vetolujuus, joka saavuttaa 310-570 MPa lämpökäsitellyissä 6xxx- ja 7xxx-laaduissa; lämmönjohtavuus noin 150 - 200 W/mK; ja sähkönjohtavuus 30-55 prosentin IACS-alueella. Koneistus on nopeaa, koska metalli leikkaa suurella pintanopeudella pienillä leikkausvoimilla ja lastut katkeavat siististi päällystetyn kovametallityökalun alla.

Nämä edut eivät ole samanlaisia ​​koko perheessä. Puhdas alumiini on pehmeää ja heikkoa, joten siihen lisätään seosaineita, kuten magnesiumia, piitä, kuparia, sinkkiä ja mangaania, minkä jälkeen käytetään karkaisukäsittelyä lujuuden kehittämiseksi. Tuloksena on seoksien leviäminen, joiden koneistetun pinnan viimeistely, anodisointivaste, hitsattavuus ja jännitys{2}}korroosiokäyttäytyminen eroavat jyrkästi. Väärän laadun valitseminen kannakkeelle on yleinen ja kallis virhe, koska osa voi läpäistä mittatarkastuksen mutta halkeilla käytössä tai epäonnistua anodisoidussa kosmeettisessa standardissa.

Useimmiten koneistetut arvot ja ominaisuudet

Alla olevassa taulukossa luetellaan tyypilliset huone{0}}lämpötila-arvot metalliseoksille, jotka hallitsevat koneistettujen osien tuotantoa. Arvot ovat edustavia käsikirjan lukuja ilmoitetulle luonteelle, eikä niitä tule korvata ostotilauksessa määritettyillä vähimmäisarvoilla.

Kaksi peukalosääntöä yksinkertaistavat valintaa. Ensinnäkin 6061-T6 kattaa suurimman osan yleisistä koneistetuista osista, koska se koneistaa hyvin, anodisoituu yhtenäiseksi väriksi ja hitsautuu hyväksyttävästi. Toiseksi, kun suunnittelu vaatii maksimaalista lujuutta ja osaa ei hitsata, käytetään 7075-T6:ta, mutta suunnittelijan on hyväksyttävä pienempi jännityskorroosiohalkeilukestävyys ja korkeampi hinta.

Missä alumiiniseososia käytetään

Automaatio ja robotiikka

Koneen jalustat, portaalipalkit, pääte{0}}efektorilevyt ja lineaariset-liikekannattimet ovat yleensä 6061-T6 tai 6082-T6. Pieni massa vähentää hitautta, jota servojärjestelmän on kiihdytettävä, mikä nostaa suoraan saavutettavaa kiertonopeutta. Kierrereiät ja tappien paikat koneistetaan yhdessä kokoonpanossa pitämään liikkuvan akselin tarvitsema asentotoleranssi.

Autoa ja uutta energiaa

Akun rungot, virtakiskotuet, moottorin kotelot, lataus{0}}portin komponentit ja lämmön-hallintalevyt käyttävät 6061:tä, 6063:a ja törmäysenergian imeytymisellä 6082:ta. Kevyet rakenteet laajentavat ajomatkaa, ja metallin korkea lämmönjohtavuus auttaa levittämään lämpöä pois kennoista ja tehoelektroniikasta.

Lääketieteelliset laitteet

Instrumenttikotelot, pumppujen rungot, kuvantamislaitteiden{0}}rungot ja laboratoriolaitteet on koneistettu 6061-T6:sta. Potilasta tai steriiliä kenttää koskettavat tuotteet on yleensä määritelty valvottuun koostumukseen ja ilmoitettuun ainestatukseen, joten materiaalisertifikaatin tulee olla mukana toimitusketjussa.

Ilmailu ja liikenne

Toissijainen rakenne, istuinrungot, avioniikkakotelot ja maa{0}}tukilaitteet käyttävät 2024, 6061 ja 7075 kuormitustilanteesta ja korroosioympäristöstä riippuen. Kun väsymisikä määrää, pinnan kunto ja reunan viimeistely ovat yhtä tärkeitä kuin seosten valinta.

Koneistus, anodisointi ja korroosiokäytäntö

Käytä teräviä, kiillotettuja kovametallityökaluja, joissa on suuret kallistuskulmat; Pehmeiden tempereiden rakennettu-reuna pilaa pinnan viimeistelyn ja mittojen toistettavuuden.

Säädä jäähdytysnesteen pitoisuutta ja pH:ta. Alumiini on amfoteeristä, joten sekä voimakkaasti happamat että vahvasti emäksiset nesteet hyökkäävät pintaan.

Ohut{0}}seinämäisille osille peräkkäinen rouhinta ja viimeistely keskimääräisellä jännitys-poistolla tai luonnollisella-ikätauolla vääristymien rajoittamiseksi.

Anodisointi kasvattaa oksidikerroksen, joka kuluttaa noin puolet sen paksuudesta alustasta, joten mitta{0}}kriittiset pinnat täytyy peittää tai esi{1}}mitoittaa.

Älä koskaan anna alumiinilastujen istua märkänä teräskonepöydällä. Galvaaninen kytkentä plus kosteus aiheuttaa pistesyöpymiä, jotka myöhemmin syytetään materiaalista.

Määritä luonne selkeästi. Pelkästään nimellä "6061" julkaistu 6061-T6-piirustus voidaan laillisesti toimittaa heikoimmassa O-luokassa.

Usein esiintyviä väärinkäsityksiä

Toistuva väärinkäsitys on, että kaikki alumiini on korroosionkestävää-. Metalli muodostaa passiivisen oksidikalvon, mutta kloridi-laakeroidussa tai emäksisessä käytössä kalvo hajoaa paikallisesti ja seuraa pistesyöpymistä, erityisesti 2xxx- ja 7xxx-laaduissa. Toinen virhe on kovuuden käsitteleminen lujuutena: kovuustestaus koneistetulla pinnalla on vain karkea indikaattori, ja anodisoitu pinta voi lukea korkealta alustan pysyessä pehmeänä. Lopuksi "lentokone{7}luokan alumiini" on pikemminkin markkinointilause kuin spesifikaatio. valvova asiakirja on metalliseos-lämpöyhdistelmä yhdessä hallitsevan materiaalistandardin kanssa.

FAQ

K: Mikä alumiiniseos on paras{0}}kaikkipuolinen valinta koneistetuille osille?
6061-T6 on tavallinen vastaus. Se tarjoaa toimivan tasapainon lujuuden, työstettävyyden, anodisointivasteen ja kustannusten välillä, ja sitä on saatavana tankoina, levyinä ja ekstruusiona monista lähteistä.

K: Voivatko anodisoidut alumiiniseososat silti syöpyä?
Kyllä. Tiivistetty anodinen pinnoite parantaa kestävyyttä, mutta naarmuuntunut tai ohut pinnoite kloridiympäristössä voi silti mahdollistaa pistesyöpymisen, erityisesti kupari{1}}laakeriseoksissa.

K: Sopiiko 7075 hitsattuihin kehyksiin?
Yleensä ei. Sen hitsattavuus on huono verrattuna 6xxx-laatuihin, ja hitsatut liitokset menettävät suuren osan alkuperäisestä -metallilujuudesta, joten pultattu tai liimattu malli on parempi.

K: Kuinka paljon temperointi vaikuttaa koneistettuun lujuuteen?
Olennaisesti. Sama metalliseos O-karkaisussa voi olla alle puolet lujempaa kuin T6:ssa, joten karkaisuhuomautus kuuluu piirustukseen, ei vain materiaalitodistukseen.

K: Mikä toleranssi on realistinen koneistetussa alumiinikotelossa?
Vakailla ominaisuuksilla ja lämpötilasäädetyssä{0}}liikkeessä plus tai miinus 0,02–0,05 mm on rutiinia kriittisille porauksille; Tiukemmat arvot vaativat lämpökompensaation ja jännitys{3}}kevennetyn aihion.

K: Muuttaako alumiiniseoksen käsittely lejeeringin korroosiokäyttäytymistä?
Mekaaniset toiminnot eivät muuta kemiaa, mutta ne muuttavat pintaa. Purseet, tahriintuneet kerrokset ja työkaluista syntyneet upotetut rautahiukkaset ovat tavallisia lähtökohtia pistesyöpymiselle, joten purseenpoisto ja puhdistus ovat osa korroosiontorjuntaa.