Wykres gatunków aluminium: praktyczny przewodnik po seriach stopów, hartowaniu i właściwościach

Zapytaj kogokolwiek na naszej hali produkcyjnej, jaki jest najczęściej przywoływany dokument w zakładzie, a nie powie, że jest to rysunek. Powiedzą tabelę gatunków aluminium. Na tej jednej stronie wyjaśniono, dlaczego profil okienny, półka na akumulator i rama maszyny mogą być wykonane z aluminium, a mimo to zachowują się jak trzy zupełnie różne materiały.

W tym przewodniku omówiono serie stopów, oznaczenia stanu i praktyczne różnice, które mają znaczenie przy określaniu profili. Jeśli już wiesz jakiej serii potrzebujesz, poniższy wykres to potwierdzi. Jeśli nadal się wahasz, poniższe uwagi pomogą Ci zawęzić wybór, tak jak robimy to w hali produkcyjnej.

Dlaczego warto uważnie przeczytać tabelę gatunków aluminium

Aluminium jest rzadko używane w czystej postaci. Prawie każdy profil komercyjny zawiera niewielki, dokładnie kontrolowany dodatek innego pierwiastka, takiego jak magnez, krzem, miedź, cynk czy mangan. Ten dodatek zmienia prawie wszystko: wytrzymałość na rozciąganie, odporność na korozję, gładkość wytłaczania metalu, jakość spawania i równomierność anodowania.

Istnieje tabela ocen, dzięki której te kompromisy są widoczne na pierwszy rzut oka. Przeczytaj dobrze, a przed wycięciem pojedynczego kęsa będziesz mógł stwierdzić, czy projekt zostanie wytłoczony czysto, czy przetrwa w środowisku przybrzeżnym i czy gotowa część zachowa tolerancję po obróbce. Dlatego wykres traktujemy raczej jako narzędzie pracy niż plakat referencyjny.

Jak nazywa się gatunki aluminium

Gatunki aluminium kutego wykorzystują system czterocyfrowy i jest on bardziej logiczny, niż się początkowo wydaje. Pierwsza cyfra określa główny pierwiastek stopowy, czyli rodzinę, do której należy dany metal. Druga cyfra, jeśli nie jest równa zero, oznacza modyfikację oryginalnego stopu. Ostatnie dwie cyfry po prostu identyfikują konkretny stop w tej rodzinie.

Kilka przykładów wyjaśnia logikę:

• 1100 i 1050 należą do zasadniczo czystej rodziny, bez celowych dodatków stopowych.
• Modele 5052 i 5083 zbudowane są na bazie magnezu, dlatego tak dobrze są odporne na słoną wodę.
• 6061 i 6063 łączą magnez i krzem i oba reagują na obróbkę cieplną.
• 7075 wykorzystuje cynk jako swojego głównego partnera, dzięki czemu osiąga wytrzymałość na poziomie lotniczym.

Stopy odlewane mają inną konwencję nazewnictwa i zwykle są oznaczone kropką dziesiętną, np. 356,0. Ponieważ wytłaczanie jest procesem kutym, pozostała część tego artykułu skupia się na kutej stronie wykresu.

Tabela gatunków aluminium: seria stopów w skrócie

Poniższa tabela jest skróconą wersją wykresu, który trzymamy na ścianie. Jest celowo uproszczony, ale oddaje charakter każdej serii i branż, które najbardziej na niej polegają.

Tempers: litery, które podążają za kreską

Sama ocena mówi tylko połowę historii. Przyrostek po myślniku opisuje stan, czyli obróbkę mechaniczną, której został poddany metal. Dwa profile wykonane z tego samego stopu 6061 mogą znacznie różnić się wytrzymałością i ciągliwością w zależności od tego, czy są dostarczane jako T4, T6 czy T651.

Najpopularniejsze rodziny temperamentów są łatwe do zapamiętania:

1. O oznacza wyżarzany, najbardziej miękki i najbardziej podatny na formowanie stan.
2. H obejmuje gatunki hartowane, szeroko stosowane w arkuszach serii 5000 i stosowane w liczbach takich jak H32 lub H14.
3. T obejmuje gatunki poddane obróbce cieplnej, rodzinę, która dominuje w profilach wytłaczanych.

Odczytywanie temperamentu T w praktyce

T5 oznacza, że profil został schłodzony z prasy wytłaczającej, a następnie sztucznie postarzony, bez dodatkowej obróbki przesycającej. Jest to mocny charakter w przypadku profili architektonicznych, ponieważ zapewnia dobrą równowagę wytrzymałości i wykończenia powierzchni. T6 dodaje oddzielną obróbkę roztworową przed starzeniem, co jeszcze bardziej zwiększa wytrzymałość i pasuje do części konstrukcyjnych i obrabianych. T4 jest poddawany obróbce roztworem, ale naturalnie starzony, co zapewnia lepszą odkształcalność części, które będą wyginane po dostawie.

Tabela gatunków aluminium do wytłaczania

Chociaż na wykresie wymieniono osiem serii, produkcja metodą wytłaczania koncentruje się na niewielkiej garstce. Wiedza o tym jest bardziej przydatna niż zapamiętywanie liczb.

6063-T5: standard architektoniczny

6063 pięknie się wytłacza, równomiernie anoduje lub maluje proszkowo i zapewnia wystarczającą wytrzymałość dla okien, drzwi, ścian osłonowych, żaluzji i balustrad. Kiedy projektant prosi o czystą, spójną powierzchnię w długich seriach, zwykle jest to odpowiedź. Nasz własny zespół techniczny zebrał praktyczne notatki na temat Właściwości wytłaczania i wskazówki projektowe 6063-T5 dla każdego, kto określa to po raz pierwszy.

6061-T6: wybór konstrukcyjny

6061 zawiera więcej magnezu i krzemu, a przy temperamencie T6 osiąga wyraźnie wyższą wytrzymałość. Dobrze obrabia, spawa w zadowalający sposób i jest naturalnym wyborem do wsporników, ram, obudów akumulatorów i części nośnych.

6005A i 6082: cięższe profile konstrukcyjne

Obydwa mają wytrzymałość zbliżoną do 6061 i są powszechne w zastosowaniach transportowych i konstrukcyjnych, gdzie potrzebne są grubsze ściany i większe przekroje.

Profil zewnętrzny 5052 i 7075

5052 to stop arkuszy i płyt o wyjątkowej odporności na korozję, podczas gdy 7075 zapewnia najwyższą wytrzymałość spośród popularnych gatunków, ale jest trudniejszy do spawania i mniej tolerancyjny na ostre zgięcia.

Dopasowywanie klas do rzeczywistych zastosowań

Z naszego doświadczenia wynika, że większość błędów w selekcji ma miejsce nie dlatego, że ktoś błędnie przeczytał wykres, ale dlatego, że przestał czytać po kolumnie siły.

Budownictwo i architektura

W systemach okienno-drzwiowych, ścianach osłonowych, osłonach przeciwsłonecznych i balustradach balkonowych dominuje 6063-T5, przy czym 6061-T6 jest zarezerwowany dla połączeń konstrukcyjnych. Odporność na korozję, przyczepność powłoki i spójność wymiarowa mają tu większe znaczenie niż surowa wytrzymałość na rozciąganie.

Aluminiowe profile do ścian osłonowych Aluminiowe profile ścian osłonowych charakteryzują się dużą precyzją i są kompatybilne z różnymi systemami ścian osłonowych (jednostkowych, ramowych itp.). Posiada doskonałą siłę wiatru... Zobacz produkt →

W przypadku systemów okiennych do budynków mieszkalnych, które nie wymagają przekładki termicznej, stosuje się profile takie jak nietermiczne profile okienne pozostają opłacalną i trwałą opcją.

Fotowoltaika

Ramy paneli słonecznych i wsporniki montażowe są zwykle produkowane ze stopów modyfikowanych 6005A lub 6063, wybranych ze względu na stosunek sztywności do masy, który utrzymuje moduły stabilne pod obciążeniem wiatrem bez zwiększania kosztów wysyłki.

Sprzęt samochodowy i przemysłowy

Lekkie części konstrukcyjne, od zderzaków i belek zderzaków po belki progowe i półki na akumulatory, opierają się na seriach 6005A, 6061 i, w niektórych przypadkach, 7000. Natomiast ramy linii montażowych i osłony maszyn są często budowane ze standardowych profili z rowkami teowymi w kolorze 6063.

Profile aluminiowe do pojazdów samochodowych Profile aluminiowe do zderzaków samochodowych pochłaniają energię uderzenia poprzez odkształcenie konstrukcyjne podczas kolizji, zwiększając ogólne bezpieczeństwo pojazdu. Aluminiowe... Zobacz produkt →

W hali produkcyjnej priorytet ponownie się zmienia. Ramy modułowe wymagają prostoliniowości, powtarzalnych wymiarów szczelin i spójnego wykończenia, aby elementy z różnych partii sklejały się ze sobą bez konieczności dodatkowej obróbki.

Linia montażowa profili aluminiowych Linia montażowa profili aluminiowych feature a modular design for quick assembly and adjustment. They offer high load-bearing capacity and are highly reusable. Zobacz produkt →

Typowe błędy podczas korzystania z tabeli klas aluminium

Po latach cytowania projektów widzimy, że wciąż pojawiają się te same problemy.

• Domyślny wybór najmocniejszego dostępnego gatunku, gdy bardziej plastyczny stop zmniejszyłby koszty pękania i oprzyrządowania.
• Ignorowanie temperamentu i porównywanie stopów tak, jakby sam gatunek decydował o wydajności.
• Z widokiem na środowisko usługowe, szczególnie narażenie na sól i ciągłe ciepło.
• Zakładając, że gatunek dobrze się obrabia, będzie również dobrze anodował lub spawał.
• Zapominając, że grubość ścianki i geometria profilu często wpływają na wydajność bardziej niż liczba stopu.

Wykres gatunków aluminium to mapa, a nie decyzja. Mówi ci, do której rodziny należy materiał, jaką rolę pełni jego pierwiastek stopowy i jak jego temperament wpływa na wynik. Ostateczny wybór nadal zależy od obciążenia, jakie musi udźwignąć, środowiska, w którym będzie żyć, oraz procesu, jaki musi przetrwać w drodze do instalacji.

Jeśli ważysz dwie oceny za projekt i wykres nie rozstrzyga kwestii, prześlij nam szczegóły aplikacji. Porównywanie zachowania przy wytłaczaniu, opcji wykańczania i długoterminowej trwałości to coś, co robimy każdego dnia i zwykle jest to szybsze niż testowanie drogi do odpowiedzi.