Алюміній з'яўляецца універсальным матэрыялам у галінах, такіх як аэракасмічная, аўтамабільная і вытворчасць. Але не ўсе алюміній створаны роўнымі. Ці варта выбіраць нарыхтоўку, акцёры або падробленыя алюміній для наступнага праекта? Разуменне адрозненняў можа моцна паўплываць на прадукцыйнасць, кошт і даўгавечнасць.
У гэтым пасце мы разбурым моцныя і слабыя бакі кожнага тыпу алюмінія. Вы даведаецеся, як нарыхтоўка, акцёры і кованародны алюміній адрозніваюцца па трываласці, механізме і ідэальных прыкладаннях.
Алюмініевыя сплавы
Алюмініевыя сплавы ствараюцца, калі алюміній спалучаецца з іншымі металамі або элементамі. Гэты працэс павышае прыродныя ўласцівасці алюмінія, што робіць яго больш універсальным для розных прыкладанняў. Сплаў дапамагае палепшыць яго трываласць, карозійную ўстойлівасць і апрацоўку.
Што робіць алюмініевыя сплавы асаблівымі?
Чысты алюміній прапануе выдатную каразійную ўстойлівасць і лёгкія ўласцівасці. Аднак яму не хапае сіл, неабходных для патрабавальных прыкладанняў. Даданне канкрэтных элементаў стварае сплавы з найлепшымі характарыстыкамі:
Палепшаная механічная трываласць, прыдатная для аэракасмічных кампанентаў і аўтамабільных структурных дэталяў
Палепшаная апрацоўка, неабходная для дакладнасці вытворчасці і складаных дызайнерскіх патрабаванняў
Лепшая ўстойлівасць да цяпла, крытычна важнае для высокатэмпературных прыкладанняў і цеплавой апрацоўкі
Павышаная трываласць, неабходная для доўгатэрміновай працы ў складаных умовах
Ключавыя элементы легу і іх уплыў
Розныя элементы ўносяць унікальныя ўласцівасці ў алюмініевыя сплавы:
| элемент | асноўных пераваг | Агульныя прыкладанні |
| Медзь | Павялічвае трываласць і цвёрдасць | Кампаненты самалётаў, аўтамабільныя дэталі |
| Магній | Паляпшае ўстойлівасць да карозіі і зваркі | Марское абсталяванне, пад ціскам |
| Крэмнім | Павышае ўласцівасці ліцця і памяншае тэмпературу плаўлення | Складаныя адліванні, аўтамабільныя поршні |
| Цынк | Павышае трываласць і стрэсавую ўстойлівасць | Аэракасмічныя структуры, кампаненты з высокім узроўнем стрэсу |
Розныя серыі алюмініевых сплаваў і іх характарыстыкі
Алюмініевыя сплавы згрупаваны ў шэраг на аснове асноўнага элемента сплаву. Кожная серыя прапануе розныя ўласцівасці:
1000 серый : складаецца з чыстага алюмінія, які прапануе выдатную карозію, але меншую трываласць.
Серыя 2000 : Медзь - галоўны элемент легування, які забяспечвае высокую трываласць, але зніжае ўстойлівасць да карозіі.
Серыя 3000 : Марганец - асноўны элемент легу, які прапануе ўмераную трываласць з добрай працаздольнасцю.
Серыя 5000 : Магній - галоўны лекветны элемент, узмацняючы трываласць і каразійную ўстойлівасць, часта выкарыстоўваецца ў марскіх дадатках.
6000 серый : універсальная серыя, якая спалучае магній і крэмній для добрай трываласці, апрацоўкі і зварнасці.
Серыя 7000 : Цынк - гэта асноўны леквуковы элемент, які забяспечвае самую высокую трываласць, часта выкарыстоўваецца ў аэракасмічнай прасторы.
Якія тры тыпы вытворчасці алюмінія?
Алюміній можа быць выраблены з выкарыстаннем трох асноўных метадаў: ліцця, нарыхтоўкі і коўкі. Кожны працэс вытворчасці прапануе унікальныя моцныя бакі і характарыстыкі, што робіць неабходным выбраць патрэбны тып для канкрэтных прыкладанняў. Вось разбор трох працэсаў:
Адліты алюміній растлумачыў
Адкінуты алюміній выходзіць з расплаўленага металу, вылітага ў загадзя вызначаныя формы. Гэты універсальны працэс забяспечвае складаныя формы праз кантраляванае зацвярджэнне.
Этапы вытворчасці
Награванне алюмініевага сплаву A380 за межамі яго плаўлення (1100 ° F)
Выліванне звадкаванага металу ў падрыхтаваныя паражніны цвілі
Што дазваляе металу астыць і застываць у кантраляваных умовах
Выдаленне адлітых дэталяў для канчатковых аздабленняў
Кампазіцыя A380 і ўласцівасці
| Элемент | Працэнтнае | ўласцівасці | значэнне |
| Алюміній | 80,3-89,5% | Трываласць на расцяжэнне | 47 000 фунтаў на кв.дюйм |
| Крэмнім | 7,5-9,5% | Сіла выхаду | 23 100 фунтаў на кв.дюйм |
| Медзь | 3,0-4,0% | Цвёрдасць (Брынэл) | 80 |
| Цынк | Да 3,0% | Сіла зруху | 26 800 фунтаў на кв.дюйм |
Першасныя прыкладанні
Аўтамабільныя кампаненты патрабуюць складанай унутранай геаметрыі і эканамічна эфектыўнай вытворчасці
Спажывецкія прадукты карыстаюцца хуткай вытворчасцю і гнуткасцю дызайну
Запчасткі прамысловага абсталявання маюць патрэбу ў эканамічнай вытворчасці ў вялікіх колькасцях
Асновы алюмініевага нарыхтоўкі
Алюміній нарыхтоўкі пачынаецца як цвёрды металічны запас, апрацаваны ў дакладныя кампаненты. Працэсы ЧПУ пераўтвараюць сыравіну ў гатовыя дэталі.
6061-T6 Уласцівасці
| кампанентаў | Працэнтны | характарыстычны | рэйтынг |
| Алюміній | 95,8-98,6% | Трываласць на расцяжэнне | 45 000 фунтаў на кв.дюйм |
| Магній | 0,8-1,2% | Сіла выхаду | 40 000 фунтаў на кв.дюйм |
| Крэмнім | 0,4-0,8% | Цвёрдасць (Брынэл) | 95 |
| Медзь | 0,15-0,4% | Сіла зруху | 30 000 фунтаў на кв.дюйм |
Працэс вытворчасці
Экструдыраванне алюмінія ў стандартызаваныя формы
Апрацоўка з ЧПУ выдаляе матэрыял, каб стварыць канчатковую геаметрыю
Цеплааддача для дасягнення тэхнічных характарыстык T6
Аздабленне паверхні для знешняга выгляду і абароны
Агульныя прыкладанні
Аэракасмічныя кампаненты патрабуюць высокай дакладнасці і паслядоўных уласцівасцей матэрыялу
Марскае абсталяванне патрабуе выдатнай карозійнай устойлівасці і трываласці
Дакладныя інструменты маюць патрэбу ў дакладных допуску і якасці аздаблення паверхні
Кожны алюмініевы агляд
Кожны алюміній падвяргаецца інтэнсіўнай фарміраванню ціску. Гэты працэс выраўноўвае ўнутраную структуру збожжа для максімальнай трываласці.
7075-T6 Кампазіцыйны
| элемент | працэнтнага | ўласцівасці | значэння |
| Алюміній | 87,1-91,4% | Трываласць на расцяжэнне | 83000 фунтаў на кв.дюйм |
| Цынк | 5,1-6,1% | Сіла выхаду | 73 000 фунтаў на кв.дюйм |
| Магній | 2,1-2,9% | Цвёрдасць (Брынэл) | 150 |
| Медзь | 1,2-2,0% | Сіла зруху | 48 000 фунтаў на кв.дюйм |
Вытворчыя дэталі
Награванне алюмініевага нарыхтоўкі да аптымальнай тэмпературы каўды
Прымяненне кантраляванага ціску праз спецыялізаваныя штампы
Фарміраванне металу пры захаванні дакладнага кантролю тэмпературы
Цеплааддача для павышэння механічных уласцівасцей
Асноўныя прыкладанні
Структурныя кампаненты самалёта патрабуюць максімальнай трываласці і стомленасці
Цяжкія дэталі машын маюць патрэбу ў найвышэйшым уздзеянні і даўгавечнасці
Аўтамабільныя кампаненты з высокім узроўнем стрэсу патрабуюць надзейнай прадукцыйнасці пад нагрузкай
Кожны метад вытворчасці прапануе унікальныя перавагі. Выбар залежыць ад канкрэтных патрабаванняў заяўкі, бюджэтных абмежаванняў і патрэбаў у прадукцыйнасці.
Комплекснае параўнанне: нарыхтоўка супраць акцёраў супраць падробленага алюмініевага
| характэрнага | алюмініевага | алюмініевага | алюмініевага алюмінія |
| Матэрыяльныя ўласцівасці |
|
|
|
| Трываласць на расцяжэнне | 45 000 фунтаў на кв.дюйм | 47 000 фунтаў на кв.дюйм | 83000 фунтаў на кв.дюйм |
| Сіла выхаду | 40 000 фунтаў на кв.дюйм | 23 100 фунтаў на кв.дюйм | 73 000 фунтаў на кв.дюйм |
| Сіла зруху | 30 000 фунтаў на кв.дюйм | 26 800 фунтаў на кв.дюйм | 48 000 фунтаў на кв.дюйм |
| Цвёрдасць (Брынэл) | 95 | 80 | 150 |
| Выраб |
|
|
|
| Працэс | ЧПУ, апрацаваны з цвёрдага запасу | Расплаўлены метал, выліты ў формы | Сціснуты пад высокім ціскам |
| Матэрыяльныя адходы | Больш высокія адходы ад апрацоўкі | Мінімальныя адходы | Умераныя адходы |
| Хуткасць вытворчасці | Высокі | Самы хуткі | Умераны |
| Складанасць дызайну | Магчымая дакладнасць магчымасці | Магчымыя большасць складаных формаў | Абмежаваны каваннем памірае |
| Выкананне |
|
|
|
| Структура збожжа | Раўнамерны, паслядоўны | Можа мець сітаватасць | Выраўнаваны, шчыльны |
| Унутраныя дэфекты | Мінімальны | Хутчэй за ўсё | Найменш верагодна |
| Ударная ўстойлівасць | Добры | Самы нізкі | Самы высокі |
| Устойлівасць да стомленасці | Добры | Умераны | Выдатны |
| Практычныя аспекты |
|
|
|
| Каштаваць | Вышэйшы | Самы нізкі | Самы высокі |
| Апрацоўка | Выдатны | Добры | Больш складана |
| Аздабленне паверхні | Выдатны | Патрабуе больш фінішнага | Добры |
| Вытворчасць аб'ёму | Нізкі да сярэдняга | Высокі | Нізкі да сярэдняга |
| Лепшыя прыкладанні |
|
|
|
| Першаснае выкарыстанне | Дакладныя кампаненты, марское абсталяванне | Складаныя формы, дэталі з вялікім аб'ёмам | Кампаненты з высокім узроўнем стрэсу |
| Прамысловасць | Аэракасмічная, марская пяхота | Аўтамабільны, спажывецкія тавары | Самалёт, цяжкая тэхніка |
| Тыпы кампанентаў | Карыстальніцкія дэталі, дакладныя інструменты | Блокі рухавіка, складаныя корпусы | Структурныя кампаненты |
*Заўвага: значэнні і характарыстыкі могуць мяняцца ў залежнасці ад канкрэтных сплаваў і вытворчых працэсаў.
Вытворчы працэс глыбокага апускання
Вытворчасць алюмінія ўключае розныя працэсы, кожны з якіх прапануе унікальныя перавагі, заснаваныя на трываласці, дакладнасці і кошту. Вось падрабязны погляд на вытворчыя працэсы для акцёраў, нарыхтоўкі і кованага алюмінія.
Працэс ліцця
Кастынг - гэта шырока выкарыстаны метад, які ўключае ў сябе разрастаны алюміній у форму для стварэння складаных формаў.
Падрабязныя крокі ліцця
Раставанне алюмінія : алюміній награваецца ў печы, пакуль ён не стане расплаўленым.
Выліванне ў формы : вадкі алюміній выліваецца ў загадзя распрацаваныя формы, якія вызначаюць форму канчатковага прадукту.
Астуджэнне і застыванне : метал астывае і застывае, прымаючы форму формы.
Аздабленне : замацаванае ліццё выдаляецца з формы, а затым шліфаваны або адшліфаваны для дасягнення патрэбнай аздаблення.
Неабходнае абсталяванне
Печы для расплаву алюмінія.
Формы, вырабленыя з пяску, металу ці іншых матэрыялаў.
Аздабленне інструментаў , такіх як Сандэрс і шліфаваны для паліроўкі паверхні.
Меры кантролю якасці
Праверка сітаватасці : выяўляйце газавыя кішэні ўнутры кастынгу.
Памерныя праверкі : Пераканайцеся, што частка адпавядае спецыфікацыям цвілі.
Рэнтгенаўскія выпрабаванні : выкарыстоўваюцца для крытычных кампанентаў для праверкі ўнутраных дэфектаў.
Вытворчасць нарыхтоўкі
Алюміній нарыхтоўкі вырабляецца шляхам экструдавання або пракаткі алюмінія ў цвёрдыя блокі з наступнай апрацоўкай ЧПУ для дасягнення высокай дакладнасці.
Працэс апрацоўкі ЧПУ
Экструдуючы алюмініевыя блокі : алюміній награваецца і экструдаваны ў цвёрдыя формы нарыхтоўкі.
Апрацоўка : машыны з ЧПУ выкарыстоўваюцца для нарыхтоўкі нарыхтоўкі ў дакладныя формы і памеры.
Аздабленне : мінімальная пасля апрацоўкі неабходна з-за дакладнасці апрацоўкі ЧПУ.
Патрабаванні да інструментаў
Машыны з ЧПУ : для дакладнасці рэзкі і фарміравання.
Высокая якасць памірае : для забеспячэння раўнамернай экструзіі.
Рэжучыя інструменты : Спецыфічныя для працы з алюмініевымі сплавамі, забяспечваючы гладкую аздабленне.
Дакладныя меркаванні
Алюміній нарыхтоўкі дазваляе праводзіць жорсткія допускі , што робіць яго ідэальным для высокапрадукцыйных дэталяў.
Паслядоўная структура збожжа : памяншае верагоднасць унутраных недахопаў, забяспечваючы структурную цэласнасць.
Тэхніка кавання
Каўканне алюмінія ўключае ў сябе фарміраванне цвёрдага алюмінія праз прымяненне экстрэмальнага ціску.
Метады кавання
Каўканне адкрытых людзей : прадугледжвае фарміраванне алюмінія паміж плоскімі штампамі, прыдатнымі для вялікіх частак.
Каванне з закрытым пажадам : выкарыстоўвае форму, каб сціснуць метал у пэўныя формы, забяспечваючы дакладнасць.
Прэс -каванне : павольна аказвае ціск, ідэальна падыходзіць для вялікіх алюмініевых кампанентаў.
Патрабаванні да абсталявання
Накіды прэсы : здольныя аказваць велізарны ціск на алюміній.
Крыніцы цяпла : каб давесці алюміній да патрэбнай тэмпературы кавання.
Дакладнасць памірае : фарміраваць метал у адпаведнасці з неабходнымі характарыстыкамі.
забеспячэння якасці
Тэсты выраўноўвання збожжа : Пераканайцеся, што ўнутраная структура металу адпавядае.
Ультрагукавое тэставанне : выкарыстоўваецца для выяўлення любых унутраных недахопаў або пустэч у падробленых дэталях.
Тэсты на трываласць на разрыў : Пераканайцеся, што канчатковы прадукт адпавядае неабходным стандартам трываласці.
| Працэс | Ключавыя крокі | абсталявання | Кантроль якасці |
| Ліццё | Раставанне, наліванне ў формы, астуджэнне, аздабленне | Печы, формы, аздабленне інструментаў | Праверка сітаватасці, мерныя праверкі |
| Нарыхтоўка | Экструзія, апрацоўка ЧПУ, аздабленне | Машыны з ЧПУ, паміраюць, рэжучыя інструменты | Шчыльныя допускі, праверкі структуры збожжа |
| Сувы | Ацяпленне, націсканне, выраўноўванне збожжа | Каванне прэсамі, крыніцамі цяпла, памірання | Тэсты выраўноўвання збожжа, трываласць на расцяжэнне |
Падрабязна зразумеўшы працэс вытворчасці, вы можаце лепш выбраць правільны тып алюмінія для канкрэтных прыкладанняў, забяспечваючы аптымальную прадукцыйнасць і эканамічную эфектыўнасць.
Фактары, якія трэба ўлічваць пры выбары тыпу алюмінія
Выбар правільнага тыпу алюмінія патрабуе ўважлівай ацэнкі некалькіх фактараў. Кожны метад вытворчасці прапануе розныя перавагі для канкрэтных прыкладанняў. Давайце разгледзім ключавыя меркаванні для прыняцця абгрунтаваных рашэнняў.
Патрабаванні да трываласці і трываласці
Параўнанне трываласці
| Тып | прыцяжэння прымяненне | ўздзеяння | на прымяненне |
| Падрошчаны | 83000 фунтаў на кв.дюйм | 73 000 фунтаў на кв.дюйм | Ідэальна падыходзіць для крытычных структурных кампанентаў |
| Нарыхтоўка | 45 000 фунтаў на кв.дюйм | 40 000 фунтаў на кв.дюйм | Падыходзіць для дакладных кампанентаў |
| Адліваць | 47 000 фунтаў на кв.дюйм | 23 100 фунтаў на кв.дюйм | Адэкватны для агульных прыкладанняў |
Фактары эфектыўнасці
Кожны алюміній забяспечвае цудоўную стомленасць для прыкладанняў з высокім цыклам
Унутраная структура збожжа ўзмацняе агульную структурную цэласнасць
Ударны супраціў становіцца крытычна важным у дынамічных сітуацыях пагрузкі
Фактары стрэсу навакольнага асяроддзя ўплываюць на доўгатэрміновыя матэрыяльныя характарыстыкі
Параметры дакладнасці і налады
Дызайн гнуткасці Матрыца
| Вытворчасць Метад Вытворчасць | Узровень канструкцыі | Складанасць Аздабленне | паверхні аздабленне |
| Нарыхтоўка | Самы высокі | Умераны | Выдатны |
| Адліваць | Умераны | Самы высокі | Добры |
| Падрошчаны | Добры | Абмежаваным | Вельмі добра |
Ключавыя дызайнерскія меркаванні
Апрацоўка
Складаныя ўнутраныя геаметрыі спрыяюць працэсам ліцця для складаных канструкцый
Патрабаванні да аздаблення паверхні могуць дыктаваць дадатковыя этапы апрацоўкі
Памерная ўстойлівасць уплывае на доўгатэрміновую прадукцыйнасць кампанентаў
Аналіз эканамічнай эфектыўнасці
Узровень аб'ёму вытворчасці
| Узровень аб'ёму | Найбольш эканамічна кошт | кошту на адзінку |
| Нізкі аб'ём | Нарыхтоўка | Самы высокі |
| Сярэдні аб'ём | Падрошчаны | Умераны |
| Высокі аб'ём | Адліваць | Самы нізкі |
Эканамічныя фактары
Першапачатковыя выдаткі на інструменты значна ўплываюць на невялікія вытворчыя прабегі
Матэрыяльныя адходы ўплываюць на агульныя выдаткі на вытворчасць
Час апрацоўкі ўплывае на эфектыўнасць планавання вытворчасці
Патрабаванні да інвестыцыйнага абсталявання адрозніваюцца метадам вытворчасці
Меркаванні вагі
Параўнанне шчыльнасці
| тыпу | матэрыялу. | ўздзеянне на ўздзеянне | Шчыльнасць уздзеяння на |
| Нарыхтоўка | Стандарт | 30-60% цяжэй | Патрабуюць стратэгій скарачэння матэрыялаў |
| Адліваць | Самы нізкі | Аптымальны | Уключае ў сябе эфектыўнасць у вазе |
| Падрошчаны | Самы высокі | Мяняецца | Дазваляе аптымізацыю трываласці да вагі |
Стратэгіі аптымізацыі вагі
Стратэгічнае размяшчэнне матэрыялаў памяншае агульную вагу кампанентаў
Дызайн унутранай структуры максімізуе трываласць, мінімізуючы масу
Аптымізацыя таўшчыні сцяны ўраўнаважвае трываласць і патрэбы ў вазе
Магчымасці кансалідацыі кампанентаў зніжаюць вагу зборкі
Рамка прыняцця рашэнняў
Разгледзім гэтыя важныя моманты пры выбары тыпу алюмінія:
Ацэньвайце ўзровень аператыўнага стрэсу, якія патрабуюць пэўных характарыстык трываласці
Вылічыце аб'ёмы вытворчасці, якія вызначаюць эканамічную эфектыўнасць метаду вытворчасці
Прааналізуйце дакладныя патрабаванні, якія ўплываюць на выбар вытворчага працэсу
Збалансаваць абмежаванні вагі ў адпаведнасці з патрабаваннямі да выканання
Разгледзім экалагічныя фактары, якія ўплываюць на матэрыяльнае даўгалецце
Гэтая комплексная ацэнка забяспечвае аптымальны выбар матэрыялаў для канкрэтных прыкладанняў.
Сціслы пераказ
У заключэнне, пры выбары паміж нарыхтоўкай, адліваннем і падробленым алюмініяй, вельмі важна разуменне моцных бакоў і абмежаванняў кожнага. Aluminium Blet прапануе выдатную апрацоўку і дакладнасць, што робіць яго ідэальным для дэталёвых канструкцый. Алюмініевы алюміній больш эканамічна для вялікіх вытворчых прабегаў, але мае меншую трываласць. Кожны алюміній забяспечвае цудоўную трываласць і даўгавечнасць, што робіць яго ідэальным для прыкладанняў з высокім узроўнем стрэсу.
Выбар правільнага тыпу алюмінія залежыць ад патрэбаў праекта - няхай вы вызначыце дакладнасць, кошт ці сілу. Збалансаванне гэтых фактараў гарантуе, што абраны алюміній адпавядае як прадукцыйнасцю, так і з бюджэтнымі мэтамі.
Крыніцы даведкі
Алюміній
Алюмініевы сплаў
