L’alumini és un aliatge? Quins són els diferents tipus d'alumini? Com identificar les notes d'alumini? Es tracta de preguntes habituals en la fabricació i l’enginyeria. Si bé hi ha alumini pur, la majoria de les aplicacions utilitzen aliatges d’alumini: materials que combinen l’alumini amb altres elements per millorar les propietats específiques.
En aquesta guia completa de tipus i propietats d’alumini, explorarem diferents graus d’alumini, aliatges d’alumini comuns, tipus de material d’alumini i compararem les característiques d’alumini i aliatge. Tant si trieu entre aliatge de magnesi vs alumini, buscant l’aliatge d’alumini més fort o bé necessiteu comprendre les especificacions d’alumini, aquesta guia cobreix tot, des de gràfics de sèries d’alumini fins a escales de duresa d’alumini
Què són els aliatges d'alumini?
Els aliatges d'alumini són un grup de materials que consisteixen en alumini pur combinat amb altres elements per millorar les seves propietats i el seu rendiment. Aquests aliatges es creen barrejant alumini fos amb elements d’aliatge acuradament seleccionats, donant lloc a una solució sòlida homogènia en refrigeració i solidificació. L’addició d’aquests elements pot millorar significativament la força, la durabilitat i altres característiques de l’alumini pur, cosa que la fa adequada per a una àmplia gamma d’aplicacions.
La composició dels aliatges d'alumini normalment inclou:
Alumini pur: el metall base que constitueix la majoria de l’aliatge, generalment representant del 85% al 99% de la massa total.
Elements d’aliatge: s’afegeixen diversos metalls i no metalls a l’alumini per crear aliatges específics amb propietats desitjades. Els elements comuns d’aliatge inclouen coure, magnesi, manganès, silici, zinc i liti.
Els efectes dels elements d’aliatge sobre les propietats d’alumini són significatius i variats:
Força: elements com el coure, el magnesi i el zinc poden augmentar molt la força dels aliatges d'alumini en comparació amb l'alumini pur.
Resistència a la corrosió: Alguns elements, com el magnesi i el silici, poden millorar la resistència a la corrosió natural de l’alumini promovent la formació d’una capa d’òxid protector.
Conductivitat tèrmica i elèctrica: Si bé l’alumini pur és un excel·lent conductor de calor i electricitat, l’addició de certs elements pot modificar aquestes propietats per adaptar -se a aplicacions específiques.
Formabilitat i maquinària: els elements d’aliatge poden influir en la facilitat amb què es poden conformar, formar i mecanitzar els aliatges d’alumini, fent -los més versàtils en els processos de fabricació.
No es pot superar la importància dels aliatges d'alumini en diverses indústries: l'efecte
Transport: els aliatges d'alumini s'utilitzen àmpliament en les indústries d'automoció, aeroespacial i marí a causa de la seva elevada proporció de força a pes, que permet la producció de vehicles i avions lleugers i eficients en combustible.
Construcció: La resistència a la corrosió i la durabilitat dels aliatges d’alumini els fan ideals per a aplicacions arquitectòniques, com ara marcs de finestres, sostres i revestiment.
Electrònica: l’excel·lent conductivitat tèrmica i elèctrica de certs aliatges d’alumini, combinats amb el seu pes lleuger, els fa adequats per utilitzar -los en components electrònics, dissipadors de calor i tancaments.
Béns de consum: des d’electrodomèstics fins a equips esportius, aliatges d’alumini s’utilitzen en una àmplia gamma de productes de consum, gràcies a la seva versatilitat, estètica i reciclabilitat.
| immobiliari | dels elements d'aliatge |
| Força | Augmentat per coure, magnesi i zinc |
| Resistència a la corrosió | Millorat per magnesi i silici |
| Conductivitat tèrmica | Modificat per adaptar -se a aplicacions específiques |
| Conductivitat elèctrica | Alterat en funció dels elements d’aliatge utilitzats |
| Formabilitat | Influenciat pels elements específics d’aliatge presents |
| Mecanització | Afectat per la composició de l’aliatge d’alumini |
Designacions i identificació d'alumini d'alumini
Els aliatges d'alumini es classifiquen mitjançant un sistema de denominació normalitzat que proporciona informació essencial sobre la seva composició i les seves propietats. Aquest sistema, desenvolupat per l'Associació d'Alumini, consisteix en un nombre de quatre dígits seguit d'un sufix de lletres que indica la condició de temperament. Anem a aprofundir en els detalls d'aquesta convenció de denominació.
El sistema de denominació de quatre dígits
El número de quatre dígits en una designació d’aliatge d’alumini transmet la informació següent:
El primer dígit representa l’element principal o la sèrie d’aliatge, per exemple:
El segon dígit indica modificacions d’aliatge o límits d’impuresa:
El tercer i el quart dígit tenen significats diferents segons la sèrie d’aliatge:
Sèrie 1xxx: Els dos últims dígits indiquen la puresa mínima d'alumini, per exemple, 1060 té un mínim de 99,60% d'alumini pur.
Altres sèries: El tercer i el quart dígit identifiquen diferents aliatges de la sèrie, però no tenen cap importància numèrica.
A continuació, es mostren alguns exemples per il·lustrar el sistema de denominació:
1100: 99,00% mínima puresa d'alumini, composició original
2024: coure com a element principal d’aliatge, quarta variació d’aliatge a la sèrie 2xxx
6061: magnesi i silici com a elements principals d’aliatge, primera variació d’aliatge a la sèrie 6xxx
Sufixos de lletres per a les condicions temperades
A més del nombre de quatre dígits, les designacions d’aliatge d’alumini sovint inclouen un sufix de lletres que indica la condició de temperament o l’estat de tractament tèrmic de l’aliatge. Les designacions de temperament més habituals són:
F: As-Fabricat, sense cap control específic sobre les condicions d’enduriment tèrmic o de tensió
O: Recuperat, la condició més suau del temperament, aconseguida mitjançant calefacció a alta temperatura i refrigeració lenta
W: Solució tractada de calor, un temperament inestable aplicat als aliatges que envelleixen espontàniament a temperatura ambient després del tractament tèrmic de la solució
T: Altres condicions estables tractades amb calor, incloses diverses combinacions de tractament tèrmic i enduriment de la tensió
El temperament T es subdivideix en diverses condicions específiques, com ara:
T3: Solució tractada de calor, treballada en fred i envellit natural
T4: Solució tractada de calor i envellit naturalment
T6: Solució tractada de calor i envellida artificialment (precipitació endurida)
Per exemple, el 6061-T6 indica un aliatge de magnesi i silici que ha estat tractat amb calor i envellit artificialment per augmentar la seva força.
| del temperament | Descripció |
| F | Fombicat, sense control específic sobre l’enduriment tèrmic o de tensió |
| O | Condició de temperament més suau i suau |
| W | Solució tractada amb calor i temperament inestable |
| T | Altres condicions estables tractades amb calor, incloses diverses subcategories |
Diferents tipus d'aliatges d'alumini
Els aliatges d’alumini es divideixen en set categories principals en funció dels seus elements d’aliatge primari i de les propietats resultants. Cada sèrie està designada per un número de quatre dígits, amb el primer dígit que indica l’element principal d’aliatge. Aquí teniu una visió general d’aquests tipus d’aliatge d’alumini:
Sèrie 1xxx (alumini pur)
La sèrie 1xxx consisteix en aliatges d'alumini amb una puresa mínima del 99%. Només contenen traces d’altres elements, cosa que els proporciona propietats úniques:
Alta conductivitat tèrmica i elèctrica, cosa que els fa ideals per a intercanviadors de calor i aplicacions elèctriques
Excel·lent resistència a la corrosió, adequada per utilitzar -la en equips de processament químic
Alta ductilitat, permetent formar i donar forma fàcil
Les aplicacions comunes d’aliatges de sèries 1xxx inclouen dipòsits químics, barres d’autobusos i reblons.
Sèrie 2xxx (coure)
El coure és l’element d’aliatge principal de la sèrie 2xxx. Aquests aliatges són coneguts per:
Alta resistència, sovint comparable a l’acer
Tractabilitat de la calor, que millora encara més la seva força
Bona maquinària, facilitant la fabricació precisa
Menor resistència a la corrosió en comparació amb altres aliatges d'alumini
La sèrie 2xxx s'utilitza habitualment en aplicacions aeroespacials, militars i altres aplicacions d'alt rendiment.
Sèrie 3xxx (manganès)
El manganès és el principal element d’aliatge de la sèrie 3xxx. Aquests aliatges es caracteritzen per:
Força moderada, superior a l’alumini pur, però inferior a altres sèries d’aliatge
Bona formabilitat, permetent una conformació fàcil i doblegant -se
Excel·lent resistència a la corrosió, adequada per utilitzar -la en entorns durs
No es pot tractar, és a dir, les seves propietats no es poden alterar significativament a través del tractament tèrmic
Les aplicacions típiques d’aliatges de la sèrie 3xxx inclouen estris de cuina, peces d’automòbils i materials de construcció.
Sèrie 4xxx (silici)
El silici és l’element principal d’aliatge de la sèrie 4xxx. Són coneguts per:
Excel·lent castabilitat, fent -los adequats per a formes i dissenys complexos
Bona maquinària, permetent una fabricació precisa
Força moderada, superior a l’alumini pur, però inferior a altres sèries d’aliatge
Bona dispersió de calor, fent -les ideals per a aplicacions que requereixen una dissipació de calor ràpida
La sèrie 4xxx s'utilitza habitualment en blocs de motor i altres parts d'automòbils.
Sèrie 5xxx (magnesi)
El magnesi és l’element principal d’aliatge de la sèrie 5xxx. Aquests aliatges es caracteritzen per:
Bona força, sovint utilitzada en aplicacions estructurals
Excel·lent soldabilitat, permetent unir -se i fabricar fàcilment
Alta resistència a la corrosió, particularment en entorns marins
No es pot tractar, és a dir, les seves propietats no es poden alterar significativament a través del tractament tèrmic
Les aplicacions comunes d’aliatges de sèries 5xxx inclouen components marins, peces d’automòbils i vaixells de pressió.
Sèrie 6xxx (magnesi i silici)
La sèrie 6xxx conté tant magnesi com silici com a elements d’aliatge primari. Són coneguts per:
Bona força, sovint utilitzada en aplicacions estructurals
Excel·lent formabilitat, permetent formes i dissenys complexos
Bona maquinària, permetent una fabricació precisa
Alta resistència a la corrosió, adequada per utilitzar -la en entorns durs
Tractabilitat de la calor, que pot millorar encara més la seva força i altres propietats
La sèrie 6xxx s’utilitza àmpliament en aplicacions aeroespacials, automoció, construcció i altres aplicacions estructurals.
Sèrie 7xxx (zinc)
El zinc és l’element principal d’aliatge de la sèrie 7xxx, sovint combinat amb petites quantitats d’altres elements. Es caracteritzen per:
La força més alta entre tots els aliatges d'alumini
Bona resistència a la fatiga, fent-les adequades per a aplicacions d’estrès elevat
Tractabilitat de la calor, que pot millorar encara més la seva força i altres propietats
Menor resistència a la corrosió en comparació amb altres aliatges d'alumini
Soldabilitat, però amb algunes precaucions per evitar esquerdes
La sèrie 7XXX s’utilitza habitualment en equips esportius aeroespacials, d’alt rendiment i altres aplicacions exigents.
Sèrie 8xxx: aliatges especialitzats
Els aliatges d’alumini de la sèrie 8xxx inclouen elements d’aliatge rars com Tin i altres metalls poc comuns, dissenyats per a aplicacions de nínxol que exigeixen característiques úniques. Aquests aliatges no s’utilitzen tan àmpliament com a sèries primàries, sinó que són essencials en indústries que requereixen atributs específics de rendiment.
Propietats clau :
Funcionalitat especialitzada : adaptat per satisfer necessitats altament específiques, com la resistència a la fricció o a la conductivitat elèctrica única.
Força moderada : ofereix una força suficient per a les aplicacions de nínxol, encara que no s’adapten a ambients d’estrès alt.
Compatibilitat amb diversos processos : es pot fabricar mitjançant diferents mètodes segons la composició exacta d’aliatge, proporcionant flexibilitat per a necessitats industrials específiques.
Aplicacions comunes :
Components elèctrics i electrònics : els aliatges d’alta conductivitat de la sèrie 8xxx s’utilitzen en cables d’alimentació, connectors i cablejat on la conductivitat és clau.
Aplicacions de rodament i matolls : els aliatges amb estany proporcionen una fricció baixa, cosa que els fa adequats per a coixinets i altres components en moviment on la resistència al desgast és crucial.
Components industrials especialitzats : Altres aplicacions personalitzades que requereixen propietats com la ductilitat alta, el baix pes o la resistència química específica.
Gràfic i classificació d'alumini d'alumini
El gràfic de sèries d'alumini següent mostra diferents tipus de materials d'alumini:
| sèries d'aliatge | Element (s) | propietats clau de l'aliatge (s) |
| 1xxx | Cap (alumini pur) | Alta conductivitat, resistència a la corrosió, ductilitat |
| 2xxx | Coure | Alta resistència, tractable de calor, bona maquinària |
| 3xxx | Manganès | Força moderada, bona formabilitat, resistència a la corrosió |
| 4xxx | Silici | Excel·lent castabilitat, bona maquinària, dispersió de la calor |
| 5xxx | Magnesi | Bona força, soldabilitat, resistència a la corrosió |
| 6xxx | Magnesi i silici | Bona força, formabilitat, maquinària, resistència a la corrosió |
| 7xxx | Zinc | Més alta resistència, bona resistència a la fatiga, tractant la calor |
| 8xxx | Llauna, ferro i níquel, altres metalls rars | Exigir característiques úniques |
Les notes clau d'alumini d'alumini i les seves aplicacions
Els aliatges d'alumini tenen diversos graus, cadascun adaptat per a aplicacions específiques equilibrant propietats com la força, la resistència a la corrosió i la formabilitat. A continuació, es mostren algunes qualificacions clau d’aliatge d’alumini i les indústries que donen suport.
Visió general detallada de les notes específiques
1100
Aquest grau és alumini comercialment pur , conegut per la seva excel·lent resistència a la corrosió i alta conductivitat tèrmica i elèctrica. Tot i que és relativament suau, és ideal per a aplicacions on la força no és el requisit principal.
3003
Un aliatge versàtil i no tractament de calor, 3003 alumini inclou manganès per obtenir una força i una formabilitat afegides, cosa que el fa adequat per a una àmplia gamma de productes.
Aplicacions : usades en estris de cuina, dipòsits d’emmagatzematge, cobertes i treballs generals de xapa, a causa de la seva treballabilitat i resistència a la corrosió.
5052
5052 es reconeix l’alumini per la seva forta resistència a la corrosió, particularment en ambients marins, així com la força moderada a alta. Això fa que sigui una elecció superior en la configuració exposada a l'aigua salada.
6061
Conegut com un dels graus d’alumini més versàtils, 6061 ofereix una combinació equilibrada de força, resistència a la corrosió i maquinària. Es tracta de la calor, fent-lo adaptable per a aplicacions estructurals.
7075
Amb un dels nivells de força més alts entre els aliatges d'alumini, 7075 s'utilitza principalment en aplicacions d'alta estrès. És menys resistent a la corrosió que altres graus, però destaca en configuracions on la força alta és crítica.
Taula de comparació de notes clau d’alumini La composició
| del grau d’aliatge | destaca | les propietats clau | Aplicacions comunes |
| 1100 | 99% d'alumini pur | Alta resistència a la corrosió, dúctil | HVAC, manipulació química, processament d’aliments |
| 3003 | Alumini amb manganès | Força moderada, bona treballabilitat | Funda de cuina, dipòsits d'emmagatzematge, cobertes |
| 5052 | Alumini amb magnesi | Fort resistència a la corrosió, soldable | Marina, dipòsits de combustible, vaixells a pressió |
| 6061 | Magnesi i silici | Tractable de calor, molt versàtil | Components estructurals, aeroespacial, automoció |
| 7075 | El zinc com a element d’aliatge primari | Resistència més alta, baixa resistència a la corrosió | Aeroespacial, defensa, equipament esportiu |
Aquestes notes d'alumini proporcionen als fabricants opcions que equilibren el rendiment i el cost, complint els requisits de les indústries de marina a aeroespacial.
Processos de tractament tèrmic per a aliatges d'alumini
El tractament tèrmic és un pas crucial en la producció de molts aliatges d’alumini, ja que pot millorar significativament les seves propietats mecàniques, com la força, la duresa i la ductilitat. Controlant amb cura els cicles de calefacció i refrigeració, així com els processos que s’acompanyen com el treball i l’envelliment en fred, els enginyers poden adaptar les propietats dels aliatges d’alumini per satisfer els requisits específics d’aplicació.
Processos comuns de tractament tèrmic i les seves designacions
Hi ha diversos processos comuns de tractament tèrmic que s’utilitzen per a aliatges d’alumini, cadascun amb la seva pròpia designació única. Aquestes designacions proporcionen una forma ràpida i normalitzada d’identificar el tractament tèrmic específic que ha patit un aliatge. Explorem alguns dels processos de tractament tèrmic més utilitzats i les seves designacions.
T3: Solució tractada de calor + fred treballat + envellit naturalment
El procés de tractament tèrmic T3 implica els passos següents:
Solució Tractament tèrmic: l'aliatge s'escalfa a una temperatura específica i es manté prou temps per permetre que els elements d'aliatge es dissolguin a la matriu d'alumini.
Treball en fred: l’aliatge es treballa en fred, normalment a través d’estirar o rodar, per millorar la seva resistència i la seva resistència a la corrosió de l’estrès.
Envelliment natural: Finalment, es permet que l’aliatge envelleixi de forma natural a temperatura ambient, cosa que millora encara més la seva força i estabilitat.
El tractament tèrmic T3 s’aplica habitualment a aliatges com el 2024 i el 7075, que s’utilitzen en aeroespacials i altres aplicacions d’alt rendiment.
T4: Solució tractada de calor + envellit natural
El procés de tractament tèrmic T4 consta de dos passos principals:
Solució Tractament tèrmic: Semblant al T3, l'aliatge s'escalfa a una temperatura específica i es manté allà per permetre que els elements d'aliatge es dissolguin a la matriu d'alumini.
Envelliment natural: es permet que l’aliatge envelleixi de forma natural a temperatura ambient, cosa que augmenta la seva força i estabilitat amb el pas del temps.
El tractament tèrmic T4 s’utilitza sovint per a aliatges com el 6061, que troben aplicacions en diverses indústries, incloses l’automoció, la construcció i la recreació.
T6: Solució tractada de calor + envellit artificialment
El procés de tractament tèrmic T6 implica els passos següents:
Solució Tractament tèrmic: l'aliatge s'escalfa a una temperatura específica i es manté allà per permetre que els elements d'aliatge es dissolguin a la matriu d'alumini.
Envelliment artificial: l’aliatge s’escalfa a una temperatura elevada (normalment inferior a la temperatura de tractament tèrmic de la solució) i es manté allà durant un temps específic per promoure la precipitació controlada dels elements d’aliatge, que augmenta significativament la força i la duresa de l’aliatge.
El tractament tèrmic T6 s’utilitza àmpliament per a aliatges com 2024, 6061 i 7075, que requereixen una gran resistència i duresa per a aplicacions exigents.
T7: Solució tractada de calor + sobreeixit
El procés de tractament tèrmic T7 consta de dos passos principals:
Solució Tractament tèrmic: l'aliatge s'escalfa a una temperatura específica i es manté allà per permetre que els elements d'aliatge es dissolguin a la matriu d'alumini.
Overaging: L’aliatge s’escalfa a una temperatura més alta que la que s’utilitza en l’envelliment artificial de T6 i es manté allà durant un període prolongat. Aquest procés sacrifica certa força a favor de la ductilitat millorada, la duresa i l’estabilitat dimensional.
El tractament tèrmic T7 s’aplica sovint a aliatges com el 7075, que s’utilitzen en aeroespacials i altres aplicacions d’alt rendiment on es requereix un equilibri de força i duresa.
T8: Solució tractada de calor + fred treballat + envellit artificialment
El procés de tractament tèrmic T8 combina els avantatges del treball en fred i l’envelliment artificial:
Solució Tractament tèrmic: l'aliatge s'escalfa a una temperatura específica i es manté allà per permetre que els elements d'aliatge es dissolguin a la matriu d'alumini.
Treball en fred: l’aliatge es treballa en fred, normalment a través d’estirar o rodar, per millorar la seva resistència i la seva resistència a la corrosió de l’estrès.
Envelliment artificial: Finalment, l'aliatge s'escalfa a una temperatura elevada i es manté allà durant un temps específic per promoure la precipitació controlada dels elements d'aliatge, millorant encara més la seva força i duresa.
El tractament tèrmic T8 s’utilitza habitualment per a aliatges com el 2024 i el 7075, que requereixen una combinació d’alta resistència, duresa i resistència a la corrosió d’estrès.
Designacions secundàries especials per a alleujament de l'estrès o envelliment
A més de les designacions de tractament tèrmic primari, també hi ha designacions secundàries especials que s’utilitzen per indicar un alleujament específic d’estrès o condicions d’envelliment. Aquestes designacions s’afegeixen a la designació de tractament tèrmic primari, com T7351 o T6511. Algunes designacions secundàries comunes inclouen:
51: Estrès alleujat per estirar
511: Estrès alleujat estirant i allisat menor després d’estirar
52: Estrès alleujat per comprimir
54: Estrès alleujat per estiraments i comprimits combinats
Per exemple, el 7075-T7351 indica que l'aliatge ha estat tractat per la calor, sobreeixit, amb l'estrès alleujat per l'estirament i allisat després d'estirar.
Aliatges d'alumini de repartiment vs.
Els aliatges d'alumini es poden classificar àmpliament en dues categories principals: aliatges de repartiment i aliatges forjats. Si bé ambdós tipus d’aliatges comparteixen les propietats bàsiques de l’alumini, difereixen en la seva composició, mètodes de fabricació i aplicacions d’ús final. Explorem aquestes diferències amb més detall.
Diferències en la composició d’aliatge
Una de les principals distincions entre aliatges d’alumini de repartiment i forjat rau en la seva composició química, concretament el percentatge d’elements d’aliatge presents.
Els aliatges de colada de matrius normalment contenen quantitats més elevades d’elements d’aliatge, sovint superant el 5% de la massa total. Aquests percentatges d’aliatge més elevats permeten millorar les capacitats de caça, fluïdesa i plena de motlles durant el procés de colada.
Els aliatges forjats, en canvi, generalment tenen percentatges d’elements d’aliatge més baixos, normalment per sota del 5%. El menor contingut d’aliatge en aliatges forjats ajuda a mantenir una bona formabilitat, treballabilitat i ductilitat, que són essencials per a processos posteriors de conformació i formació.
Les diferències en els percentatges d’elements d’aliatge poden tenir efectes significatius sobre les propietats mecàniques i químiques dels productes finals:
Força: els aliatges de repartiment sovint tenen una força més elevada en comparació amb els aliatges forjats a causa del seu major contingut en aliatge. Tot i això, aquest augment de la força suposa el cost de la ductilitat i la duresa reduïdes.
Ductilitat: els aliatges forjats generalment presenten una millor ductilitat i formabilitat que els aliatges de repartiment, gràcies als seus percentatges de l'element d'aliatge més baixos. Això els fa més adequats per a aplicacions que requereixen una conformació o formació extenses.
Resistència a la corrosió: la resistència a la corrosió dels aliatges d'alumini pot variar en funció dels elements d'aliatge específics presents. Alguns aliatges forjats, com la sèrie 5xxx amb magnesi, ofereixen una excel·lent resistència a la corrosió, mentre que alguns aliatges de repartiment poden ser més susceptibles a la corrosió en ambients durs.
Tècniques de fabricació
Una altra diferència clau entre els aliatges d’alumini de repartiment i forjat és la forma en què es fabriquen i es configuren en productes finals.
Els aliatges d'alumini de repartiment es produeixen mitjançant diversos mètodes de colada, inclosos:
Fosa de sorra: l’alumini fos s’aboca en un motlle de sorra, que es crea mitjançant un patró de la forma desitjada. La colada de sorra és versàtil i rendible per a la producció de baix volum o parts complexes grans.
Castura de matrius: s'injecta l'alumini fos a alta pressió en una cavitat d'acer. El càsting és adequat per a la producció de parts de gran volum amb detalls complexos i toleràncies estretes.
Fosa d'inversió: un patró de cera està recobert d'un purí ceràmic, que s'escalfa per fondre la cera, deixant una closca de ceràmica buida. L’alumini fos s’aboca a la closca per crear la part final. El càsting d’inversions ofereix un excel·lent acabat superficial i precisió dimensional.
Els aliatges d'alumini forjat, en canvi, es fabriquen mitjançant diversos processos de formació i conformació, com ara:
Extrusió: els billetes d’alumini s’empenyen a través d’una obertura de matrius per crear perfils llargs i contínues amb una secció transversal consistent. L’extrusió s’utilitza habitualment per produir barres, tubs i formes complexes.
Enrotllament: les lloses o lingots d'alumini es passen per una sèrie de rodets per reduir el seu gruix i crear llençols o plaques planes. El rodatge es pot fer calent o fred, segons l’aliatge i les propietats desitjades.
Flexió: les làmines o perfils d'alumini forjat es dobleguen o es formen en la forma desitjada mitjançant frens de premsa, formadors de rotllos o altres equips de flexió. La flexió permet la creació de parts corbes o inclinades.
Aplicacions i propietats
Les diferències en els mètodes de composició i fabricació entre aliatges d’alumini fosa i forjat condueixen a diferents aplicacions i propietats.
Els usos típics dels aliatges d'alumini colat inclouen:
Parts automobilístiques, com ara blocs de motor, cilindres i estoigs de transmissió, on es requereixen formes complexes i alta resistència.
Cookware i Bakeware, gràcies a la seva bona conductivitat tèrmica i facilitat de formar dissenys complexos.
Articles decoratius i ornamentals, com els mobles i els accessoris d’il·luminació, per la seva capacitat de crear formes detallades i estèticament agradables.
Els aliatges de repartiment són generalment preferits per a aplicacions que requereixen:
Geometries complexes o detalls complicats que són difícils d’aconseguir amb aliatges forjats
Alta relació de força a pes, especialment en components portadors de càrrega
Bona conductivitat tèrmica per a la dissipació de calor o les aplicacions de transferència de calor
D'altra banda, els usos típics dels aliatges d'alumini forjat inclouen:
Components estructurals en edificis, ponts i equips de transport, on són essencials la gran resistència i la bona formabilitat
Les parts aeroespacials, com el fuselatge i els components de les ala, a causa de la seva excel·lent relació de força a pes i resistència a la fatiga
Recintes electròniques i dissipadors de calor, gràcies a la seva bona conductivitat tèrmica i la capacitat de formar -se en formes precises
Els aliatges forjats s’escullen generalment per a aplicacions que requereixen:
Alta ductilitat i formabilitat per donar forma i doblegar
Excel·lent proporció de força a pes per a components estructurals lleugers
Bona resistència a la corrosió en entorns durs o aplicacions a l'aire lliure
| de propietats | de repartiment | Aliatges |
| Element aliatge % | Superior (> 5%) | Inferior (<5%) |
| Força | Major resistència, menor ductilitat | Menor resistència, major ductilitat |
| Resistència a la corrosió | Varia segons els elements d’aliatge | Generalment bo, sobretot sèries 5xxx |
| Fabricació típica | Colada de sorra, colada, càsting d’inversions | Extrusió, rodant, doblegant |
| Aplicacions comunes | Peces d'automòbils, estris de cuina, articles decoratius | Components estructurals, parts aeroespacials, electrònica |
Consideracions per seleccionar aliatges d'alumini
L’elecció de l’aliatge d’alumini adequat per a un projecte requereix comprendre la seva maquinària, cost i compatibilitat amb el tractament tèrmic. Aquests factors influeixen en l'eficiència de fabricació, els costos i el rendiment del producte.
Qualificació de la maquinària
La qualificació de maquinària d’un aliatge d’alumini afecta la facilitat que es pot configurar mitjançant el mecanitzat CNC. Els aliatges amb alta maquinària estalvien temps i redueixen el desgast de les eines, millorant la productivitat en la fabricació complexa.
Cost i disponibilitat del material
La selecció de materials afecta significativament els pressupostos del projecte i la velocitat de fabricació . Els aliatges d’alt cost poden oferir propietats superiors, però són menys accessibles o sostenibles per a projectes a gran escala.
Compatibilitat del tractament tèrmic
El tractament tèrmic permet que els aliatges d’alumini específics augmentin la seva força, durabilitat i rendiment. No tots els aliatges responen bé al tractament tèrmic, de manera que la comprensió de la compatibilitat és crucial per a les aplicacions que requereixen una gran resistència.
| Considerar | els beneficis en | els aliatges clau de selecció |
| Qualificació de la maquinària | Mecanitzat més ràpid, menys desgast a eines | 6061, 2011, 7075 |
| Cost i disponibilitat de material | Subministrament constant i favorable al pressupost | 3003, 5052 |
| Compatibilitat del tractament tèrmic | Força i duresa millorades | 2024, 6061, 7075 |
L’avaluació d’aquests factors garanteix que l’aliatge d’alumini escollit compleixi les necessitats de rendiment, pressupost i processament del projecte, donant lloc a la fabricació optimitzada i la fiabilitat del producte.
Sumari
Comprendre els tipus d’aliatge d’alumini és essencial per optimitzar la fabricació i el rendiment del producte. La selecció de l’aliatge adequat per a aplicacions específiques, ja sigui per a la força, la resistència a la corrosió o la maquinària, pot afectar molt la qualitat i el cost. Des d’estructures lleugeres en aeroespacial fins a components duradors en entorns marins, cada aliatge serveix per a un propòsit únic. Aquesta guia proporciona una base per a opcions informades. Exploreu recursos addicionals per aprofundir en els vostres coneixements i prendre les millors decisions d’aliatge per a qualsevol projecte.
Fonts de referència
Alumini
Aliatge d'alumini
6061 vs. 7075 Alumini
Fabricant de processos d'alumini superior
Preguntes freqüents (preguntes freqüents)
P: Què és un aliatge d'alumini?
Un aliatge d'alumini és un metall creat barrejant alumini pur amb altres elements com el magnesi, el coure o el zinc per millorar la resistència, la resistència a la corrosió i la durabilitat.
P: Com es comparen els aliatges d'alumini amb l'acer en termes de força i pes?
Els aliatges d'alumini són generalment més lleugers que l'acer, proporcionant una proporció de força a pes més elevada. Sovint s’utilitzen on la reducció de pes és essencial, com en les aplicacions aeroespacials i d’automoció.
P: Quins factors afecten la maquinària dels aliatges d'alumini?
La maquinària en aliatges d’alumini està influenciada per la composició d’aliatge, el tractament tèrmic i la duresa. Per exemple, els aliatges 6061 i 7075 ofereixen una excel·lent maquinària en el mecanitzat CNC.
P: Com puc prevenir la corrosió quan utilitzeu aliatges d'alumini?
Per a la millor resistència a la corrosió, trieu aliatges amb magnesi (com 5052) o apliqueu recobriments de protecció. La neteja regular també impedeix la acumulació ambiental que pot causar corrosió.
P: On s’utilitzen habitualment aliatges d’alumini?
Els aliatges d'alumini s'utilitzen àmpliament en aeroespacial, automoció, construcció i electrònica. Cada indústria selecciona aliatges específics en funció de necessitats com la força, el pes i la resistència a la corrosió.
