L-aluminju huwa l-element metalliku l-aktar abbundanti fil-qoxra tad-Dinja u l-metall mhux tal-ħadid l-aktar użat fil-manifattura moderna. Jidher fi prodotti ta 'kuljum bħal fojl tad-dar u bottijiet tax-xorb, u wkoll f'applikazzjonijiet eżiġenti bħal strutturi ta' vetturi spazjali u komponenti sottomarini. Fil-magni CNC, madankollu, il-biċċa tax-xogħol hija kważi qatt aluminju pur: kważi kull parti bil-makna hija prodotta minn liga maħduma speċifika u temper, magħżula għal bilanċ ta 'saħħa, reżistenza għall-korrużjoni, makkinabilità, stabbiltà dimensjonali u spiża.
Proprjetajiet Ewlenin Li Jinfluwenzaw il-Maċinazzjoni
L-aluminju jgħaqqad duttilità għolja u plastiċità b'densità baxxa, konduttività elettrika u termali tajba u reżistenza għall-korrużjoni affidabbli. Meta wiċċ maqtugħ frisk jiġi espost għall-arja, film ta 'ossidu rqiq u li jwaħħal sewwa jifforma spontanjament u jipproteġi l-metall ta' taħt; l-istess film jista 'jiġi mħaxxen deliberatament permezz ta' anodizzazzjoni meta tkun meħtieġa wiċċ aktar iebes u reżistenti għall-ilbies. Il-karatteristiċi hawn taħt jiddeċiedu kif il-materjal iġib ruħu fuq ċentru tal-magni.
Densità:madwar 2.70 g/cm3 għal-ligi komuni (2.70 għal 6061, 2.81 għal 7075), bejn wieħed u ieħor terz ta 'dak tal-azzar tal-karbonju.
Punt tat-tidwib:madwar 660 grad C għall-aluminju pur, ferm taħt il-madwar 1450 grad C ta 'azzar tal-karbonju, għalhekk servizz ta' temperatura għolja mhux xieraq.
Konduttività termali:madwar 200 sa 235 W/(mK) għal-ligi maħduma, kontra bejn wieħed u ieħor 50 W/(mK) għall-azzar tal-karbonju; sħana tħalli ż-żona tat-tqattigħ malajr iżda wkoll flussi fl-apparat u l-qafas tal-magna.
Modulu ta 'elastiċità:madwar 69 GPa, hekk ħitan irqaq u għodod Slender jiddevjaw faċilment u jibbenefikaw minn ribbing jew ingaġġ radjali mnaqqas.
Espansjoni termali:madwar 23 x 10-6 għal kull K, bejn wieħed u ieħor id-doppju ta 'l-azzar, li jagħmel il-kontroll tat-temperatura essenzjali kull meta t-tolleranzi huma stretti.
Riċiklabbiltà:it-tidwib mill-ġdid tal-aluminju riċiklat jiffranka sa 95 fil-mija tal-enerġija meħtieġa biex jiġi prodott metall primarju.
L-istess karatteristiċi jiddefinixxu l-limiti tal-materjal. L-aluminju huwa aktar artab mill-azzar u mhuwiex l-ewwel għażla għal partijiet li jridu jgħix impatt qawwi jew tagħbijiet estremi. L-espansjoni termali għolja tagħha u l-punt tat-tidwib baxx ifissru li s-sħana eċċessiva tat-tqattigħ tikkawża distorsjoni u tagħmel tolleranzi mill-qrib diffiċli biex jinżammu, filwaqt li l-ebusija baxxa tagħha tinkoraġġixxi ċ-chatter meta sezzjonijiet mhux sostnuti jiġu mmaxinjati b'mod aggressiv.
It-Tmien Serje ta' Ligi maħduma
L-aluminju maħdum huwa maqsum fi tmien serje skond l-element prinċipali tal-liga. Kull serje ġġorr sett karatteristiku ta 'proprjetajiet, u l-għażla tas-serje ġeneralment tiddeċiedi aktar dwar parti bil-makna minn kwalunkwe deċiżjoni waħda oħra.
| Serje | Element ewlieni tal-liga | Gradi tipiċi | Imġieba fil-magni |
|---|---|---|---|
| 1000 | Xejn, purità ta '99.00 fil-mija jew ogħla | 1050, 1060, 1100 | L-aktar artab u l-aktar duttili; l-aħjar konduttività; ċipep gummy u tkissir ħażin ta 'ċippa |
| 2000 | Ram, madwar 3 sa 5 fil-mija | 2024, 2A16 | Saħħa u ebusija għolja; varjanti ta 'qtugħ ħieles fihom ċomb u bismut; reżistenza għall-korrużjoni limitata |
| 3000 | Manganiż, madwar 1.0 sa 1.5 fil-mija | 3003, 3004, 3A21 | Ħidma tajba u reżistenza għas-sadid; mhux trattabbli bis-sħana |
| 4000 | Silikon, tipikament 4.5 sa 6.0 fil-mija | 4A01, 4043, 4047 | Punt ta 'tidwib baxx; użat għal wajer tal-mili, kisi u partijiet reżistenti għall-ilbies |
| 5000 | Manjeżju | 5052, 5005, 5083, 5A05 | Ebusija tax-xogħol biss; 5052 fih madwar 2.2 sa 2.8 fil-mija Mg u 5083 madwar 4.0 sa 4.9 fil-mija Mg; qawwija, iebsa u ffurmati faċilment |
| 6000 | Manjesju u silikon | 6061, 6063, 6082 | L-għażla default għall-komponenti bil-makna; preċipitazzjoni li titwebbis b'finitura tajba tal-wiċċ |
| 7000 | Żingu, bir-ram u l-manjeżju | 7075, 7050 | L-ogħla saħħa wara t-twebbis tal-preċipitazzjoni; użu aerospazjali; reżistenza tal-korrosjoni aktar baxxa |
| 8000 | Elementi oħra bħall-ħadid u l-litju | 8011, 8176 | Aqbad is-serje kollha; 8176 fih madwar 0.6 fil-mija Fe u 0.1 fil-mija Si u jintuża għall-wajer konduttur |
Ligi tas-serje 3000, 4000 u 5000 ma jistgħux jissaħħu bit-trattament tas-sħana: jiksbu saħħa biss permezz ta 'tnaqqis fil-kesħa, jiġifieri, ebusija tax-xogħol. Serje 1000 hija l-irħas u l-aktar konduttiva, is-serje 2000 u 7000 jagħtu l-ogħla saħħa, u s-serje 6000 toffri l-aħjar kompromess bejn is-saħħa, ir-reżistenza għall-korrużjoni, l-iwweldjar u l-imġieba tal-magni.
Denominazzjonijiet tat-Temperatura u Trattament tas-Sħana
Id-denominazzjoni tat-temper ssegwi n-numru tal-liga u tiddeskrivi l-kundizzjoni metallurġika tal-istokk. Għal partijiet maħdumin bil-makna t-tempers speċifikati l-aktar spiss huma O għal materjal ittemprat, H għal tempers mwebbsa b'razza bħal H14, H22 u H24, u T għal tempers ittrattati termalment. Il-grupp T huwa maqsum aktar: T4 ikopri trattament tas-sħana tas-soluzzjoni segwit minn tixjiħ naturali, T5 ikopri tkessiħ minn proċess ta 'iffurmar ta' temperatura elevata segwit minn tixjiħ artifiċjali, u T6 tkopri trattament tas-sħana tas-soluzzjoni segwit minn tixjiħ artifiċjali . 6061-T6 u 7075-T6 huma ż-żewġ tempers ikkwotati l-aktar frekwenti għal komponenti ta 'preċiżjoni.
It-trattament tas-sħana mhuwiex parametru tal-magni, iżda jibdel kważi kull parametru tal-magni. It-trattament tas-soluzzjoni segwit minn tixjiħ artifiċjali jgħolli s-saħħa u l-ebusija tar-rendiment, jibdel il-formazzjoni taċ-ċippa u l-forzi tat-tqattigħ, u jżid ir-riskju ta 'distorsjoni. Meta parti tiġi prodotta minn stokk T6, il-passes tal-irfinar tad-dawl u l-bar meħlus mill-istress huma rakkomandati, sabiex l-istress residwu rilaxxat mit-tneħħija tal-materjal ma jiġbedx il-parti mit-tolleranza wara li jinfetaħ l-apparat.
Għażla ta 'Liga għal Parti Speċifika bil-Makna
Partijiet strutturali għal skopijiet ġenerali:6061-T6 jipprovdi saħħa tajba, reżistenza għall-korrużjoni eċċellenti, weldjabbiltà u dehra anodizzata nadifa.
L-ogħla saħħa f'sezzjonijiet irqaq:7075-T6 joffri l-ogħla saħħa tal-gradi komuni, b'7050 preferut fejn it-taqsimiet tqal għandhom jiġu mitfija mingħajr distorsjoni eċċessiva.
Makkinar bil-kamin ta 'volum għoli:2011 u 2024 gradi tat-tqattigħ b'xejn ikissru ċipep b'mod nadif u jittolleraw rati għolja ta 'għalf, bl-ispiża tar-reżistenza għall-korrużjoni.
Ħardwer elettriku u termali:1050, 1060 u 1100 jisfruttaw l-ogħla konduttività u l-inqas spiża tal-materja prima.
Applikazzjonijiet tal-baħar u tal-pressjoni:5052 u 5083 jirreżistu l-attakk tal-ilma mielaħ u huma preferuti kull fejn ir-reżistenza għall-korrużjoni tegħleb is-saħħa.
Estrużjonijiet u housings arkitettoniċi:6063 jagħti wiċċ lixx anodizing b'saħħa moderata.
Prattika tal-Maċinazzjoni u Kontroll tal-Proċess
L-aluminju jinqata 'b'veloċitajiet għolja tal-wiċċ, ta' spiss 200 sa 600 m/min b'għodda tal-karbur f'6061-T6, bl-użu ta 'flawtijiet illustrati, angoli ta' rake ġenerużi u jew likwidu li jkessaħ l-għargħar jew ċpar ta 'arja bi pressjoni għolja. Ir-riskji ewlenin huma mibnija tarf fuq it-tempers artab, ċippa ippakkjar fil-bwiet fil-fond u distorsjoni termali fil-ħitan irqaq. Karbur li jaqtgħu, mhux miksi jew għodda miksija djamant illustrat, tħin tat-tlugħ b'ingaġġ radjali ħafif u tulijiet qosra tal-flawt kollha jtejbu l-istabbiltà.
Tolleranzi ġenerali ta 'plus jew minus 0.05 mm jistgħu jinkisbu fuq partijiet ta' daqs medju, u plus jew minus 0.01 mm huwa realistiku fejn il-ġeometrija hija riġida u termalment stabbli. Finituri tal-wiċċ minn Ra 3.2 mikrometri 'l isfel sa Ra 0.8 mikrometri huma ta' rutina, u anodizzar, kisi ta 'konverżjoni tal-kromat jew immarkar bil-lejżer huma operazzjonijiet sussegwenti komuni. Fejn tpinġija tinvoka sistema ta 'tolleranza ġenerali, ISO 2768 fil-klassi m jew f huwa referenzjat bħala regola, u l-verifika mekkanika tal-parti lesta tipikament issegwi ASTM E8/E8M għall-ittestjar tat-tensjoni jew ASTM E384 għall-ebusija tal-mikroindentazzjoni.
Mistoqsijiet Frekwenti
Q: Liema liga tal-aluminju hija l-aħjar għal partijiet bil-makna CNC?
6061-T6 jaqbel mal-maġġoranza tal-komponenti minħabba li jibbilanċja s-saħħa, ir-reżistenza għall-korrużjoni, il-weldjabbiltà u l-ispiża. Speċifika 7075-T6 biss fejn saħħa ogħla tiġġustifika prezz ogħla u reżistenza għall-korrużjoni mnaqqsa, u 5083 jew 5052 fejn l-espożizzjoni tal-ilma mielaħ tiddomina d-disinn.
Q: Jistgħu l-ligi tal-aluminju jiġu ttrattati bis-sħana wara l-magni?
Ligi tat-twebbis tal-preċipitazzjoni biss fis-serje 2000, 6000 u 7000 jirrispondu għat-trattament tas-sħana. Serje 1000, 3000, 4000 u 5000 liga huma msaħħa permezz ta 'xogħol kiesaħ, sabiex kwalunkwe trattament termali se biss irattab minnhom.
Q: Għaliex l-aluminju jgħawweġ waqt il-magni?
Tliet effetti jingħaqdu: il-punt tat-tidwib baxx jillimita s-sħana li l-materjal jista 'jassorbi, il-koeffiċjent ta' espansjoni termali huwa madwar id-doppju ta 'dak tal-azzar, u tensjonijiet residwi msakkra fi stokk irrumblat jew estruż huma rilaxxati hekk kif il-materjal jitneħħa. Stokk meħlus mill-istress, tneħħija simetrika tal-materjal u likwidu li jkessaħ ġeneruż kollha jnaqqsu l-problema.
Q: Kif it-temper jaffettwa l-makkinarju?
Tempers artab bħal O u H14 jiffurmaw ċipep gummy twal li jibnu fuq it-tarf tat-tqattigħ, filwaqt li t-tempra T6 u T651 jipproduċu ċipep qosra u miksura sew u jippermettu veloċitajiet ta 'qtugħ ogħla b'finitura aħjar tal-wiċċ fuq partijiet miżmuma b'mod riġidu.
Q: Liema tolleranzi huma realistiċi għall-partijiet bil-makna tal-aluminju?
Tolleranza ġenerali ta 'plus jew nieqes 0.05 mm hija normali, aktar jew nieqes 0.02 mm tista' tintlaħaq b'kontroll tat-temperatura, u biż-żieda jew nieqes 0.01 mm teħtieġ tagħmir stabbli, għodda mqabbla u spezzjoni f'ambjent ikkontrollat.
Q: Kif għandhom jiġu protetti l-partijiet tal-aluminju wara l-magni?
L-anodizzar jibni saff ta 'ossidu iebes għall-ilbies u d-dehra, il-kisi tal-konverżjoni tal-kromat iżomm il-konduttività filwaqt li jżid il-protezzjoni kontra l-korrużjoni, u ippakkjar sempliċi ssiġillat b'protezzjoni tal-fażi tal-fwar huwa biżżejjed għal partijiet li se jiġu miżbugħin jew immuntati malajr.
