Alumiini on hyvin yleisesti määritelty materiaali ekstruusio- ja muotoprofiileihin, koska sen mekaaniset ominaisuudet tekevät siitä ihanteellisen metallin muotoiluun ja muotoiluun aihioprofiileista. Alumiinin korkea sitkeys tarkoittaa, että metallista voidaan helposti muotoilla erilaisia poikkileikkauksia kuluttamatta paljon energiaa koneistus- tai muovausprosessissa, ja alumiinin sulamispiste on myös tyypillisesti noin puolet tavallisen teräksen sulamispisteestä. Molemmat tosiasiat tarkoittavat, että alumiiniprofiilien ekstruusioprosessi on suhteellisen alhainen energia, mikä vähentää työkalu- ja valmistuskustannuksia. Lopuksi alumiinilla on myös korkea lujuus-painosuhde, mikä tekee siitä erinomaisen valinnan teollisiin sovelluksiin.
Ekstruusioprosessin sivutuotteena profiilin pinnalle voi joskus ilmaantua hienoja, lähes näkymättömiä viivoja. Tämä johtuu aputyökalujen muodostumisesta suulakepuristuksen aikana, ja näiden viivojen poistamiseksi voidaan määrittää lisäpintakäsittelyjä. Profiiliosan pinnan viimeistelyn parantamiseksi voidaan pääpuristusmuovauksen jälkeen suorittaa useita toissijaisia pintakäsittelytoimenpiteitä, kuten pintajyrsintä. Nämä työstötoimenpiteet voidaan määrittää parantamaan pinnan geometriaa kappaleprofiilin parantamiseksi vähentämällä suulakepuristetun profiilin pinnan yleistä karheutta. Nämä käsittelyt määritetään usein sovelluksissa, joissa vaaditaan osan tarkkaa sijoittelua tai joissa liitospintoja on valvottava tiukasti.
Näemme usein materiaalipylväässä merkinnät 6063-T5/T6 tai 6061-T4 jne. Tämän merkin 6063 tai 6061 on alumiiniprofiilin merkki ja T4/T5/T6 on alumiiniprofiilin tila. Joten mitä eroa niillä on?
Esimerkiksi: Yksinkertaisesti sanottuna 6061-alumiiniprofiililla on parempi lujuus ja leikkauskyky, korkea sitkeys, hyvä hitsattavuus ja korroosionkestävyys; 6063-alumiiniprofiililla on parempi plastisuus, mikä voi tehdä materiaalista korkeamman tarkkuuden, ja samalla sillä on suurempi vetolujuus ja myötölujuus, parempi murtolujuus ja korkea lujuus, kulutuskestävyys, korroosionkestävyys ja korkean lämpötilan kestävyys.
T4 tila:
liuoskäsittely + luonnollinen vanhentaminen, eli alumiiniprofiili jäähdytetään suulakepuristuksen jälkeen, mutta ei vanhenneta vanhentamisuunissa. Vanhentamattomalla alumiiniprofiililla on suhteellisen alhainen kovuus ja hyvä muotoutuvuus, mikä soveltuu myöhempään taivutus- ja muuhun muodonmuutoskäsittelyyn.
T5 tila:
liuoskäsittely + epätäydellinen keinotekoinen vanheneminen, eli ilmajäähdytyksen jälkeen, suulakepuristuksen jälkeen, ja sitten siirretään vanhentamisuuniin pitämään lämpimänä noin 200 asteessa 2-3 tuntia. Tässä tilassa alumiinilla on suhteellisen korkea kovuus ja tietty muodonmuutosaste. Sitä käytetään yleisimmin verhoseinissä.
T6 tila:
liuoskäsittely + täydellinen keinotekoinen vanheneminen, eli vesijäähdytyksen jälkeen suulakepuristuksen jälkeen, keinotekoinen vanheneminen sammutuksen jälkeen on korkeampi kuin T5-lämpötila, ja eristysaika on myös pidempi, jotta saavutetaan korkeampi kovuustila, joka sopii tilaisuuksiin suhteellisen korkealla materiaalin kovuusvaatimuksilla.
Eri materiaaleista ja eri tiloista valmistettujen alumiiniprofiilien mekaaniset ominaisuudet on kuvattu alla olevassa taulukossa:
Saantovoima:
Se on metallimateriaalien myötöraja, kun ne myöttyvät, eli jännitys, joka vastustaa mikroplastista muodonmuutosta. Metallimateriaaleille, joilla ei ole ilmeistä myötöä, myötörajaksi määrätään jännitysarvo, joka tuottaa 0,2 % jäännösmuodonmuutoksen, jota kutsutaan ehdolliseksi myötörajaksi tai myötörajaksi. Tätä rajaa suuremmat ulkoiset voimat aiheuttavat osien pysyvän vioittumisen eikä niitä voida palauttaa.
Vetolujuus:
Kun alumiini antaa periksi tietyssä määrin, sen kyky vastustaa muodonmuutoksia kasvaa jälleen sisäisten rakeiden uudelleenjärjestelyn vuoksi. Vaikka muodonmuutos kehittyy tällä hetkellä nopeasti, se voi kasvaa vain jännityksen kasvaessa, kunnes jännitys saavuttaa maksimiarvon. Sen jälkeen profiilin kyky vastustaa muodonmuutosta heikkenee merkittävästi ja heikoimmassa kohdassa tapahtuu suuri plastinen muodonmuutos. Tässä näytteen poikkileikkaus kutistuu nopeasti ja kaventumista tapahtuu, kunnes se katkeaa.
Websterin kovuus:
Websterin kovuuden perusperiaate on käyttää tietyn muotoista sammutettua paineneulaa, joka puristaa näytteen pintaan vakiojousen voimalla ja määrittää Websterin kovuusyksiköksi 0,01 mm:n syvyys. Materiaalin kovuus on kääntäen verrannollinen tunkeutumissyvyyteen. Mitä matalampi tunkeutuminen, sitä korkeampi kovuus ja päinvastoin.
Muovinen muodonmuutos:
Tämä on eräänlainen muodonmuutos, jota ei voida korjata itsestään. Kun teknisiä materiaaleja ja komponentteja kuormitetaan kimmoisan muodonmuutosalueen yli, tapahtuu pysyvää muodonmuutosta, eli kuorman poistamisen jälkeen tapahtuu palautumaton muodonmuutos tai jäännösmuodonmuutos, joka on plastinen muodonmuutos.
Postitusaika: 09.10.2024
