Aluminium jest bardzo powszechnie stosowanym materiałem do wytłaczania i kształtowania profili, ponieważ ma właściwości mechaniczne, które czynią go idealnym do formowania i kształtowania metalu z profili kęsisk. Wysoka ciągliwość aluminium oznacza, że metal można łatwo formować w różne przekroje bez zużywania dużej ilości energii w procesie obróbki lub formowania, a aluminium ma również zazwyczaj temperaturę topnienia wynoszącą około połowę temperatury topnienia zwykłej stali. Oba te fakty oznaczają, że proces wytłaczania profili aluminiowych jest stosunkowo niskoenergetyczny, co zmniejsza koszty narzędzi i produkcji. Wreszcie aluminium ma również wysoki stosunek wytrzymałości do masy, co czyni je doskonałym wyborem do zastosowań przemysłowych.
Jako produkt uboczny procesu wytłaczania, na powierzchni profilu mogą czasami pojawić się drobne, prawie niewidoczne linie. Jest to wynik formowania narzędzi pomocniczych podczas wytłaczania, a dodatkowe obróbki powierzchni mogą być określone w celu usunięcia tych linii. Aby poprawić wykończenie powierzchni sekcji profilu, można wykonać kilka drugorzędnych operacji obróbki powierzchni, takich jak frezowanie czołowe, po głównym procesie formowania wytłaczania. Te operacje obróbki mogą być określone w celu poprawy geometrii powierzchni, aby poprawić profil części poprzez zmniejszenie ogólnej chropowatości powierzchni wytłaczanego profilu. Te obróbki są często określone w zastosowaniach, w których wymagane jest precyzyjne pozycjonowanie części lub w których powierzchnie współpracujące muszą być ściśle kontrolowane.
Często widzimy kolumnę materiałową oznaczoną 6063-T5/T6 lub 6061-T4 itd. 6063 lub 6061 w tym oznaczeniu to marka profilu aluminiowego, a T4/T5/T6 to stan profilu aluminiowego. Jaka jest więc różnica między nimi?
Na przykład: Mówiąc prościej, profil aluminiowy 6061 ma lepszą wytrzymałość i wydajność cięcia, wysoką wytrzymałość, dobrą spawalność i odporność na korozję; profil aluminiowy 6063 ma lepszą plastyczność, co pozwala uzyskać materiał o większej precyzji, a jednocześnie ma wyższą wytrzymałość na rozciąganie i granicę plastyczności, wykazuje lepszą odporność na pękanie, wysoką wytrzymałość, odporność na zużycie, korozję i wysoką temperaturę.
Stan T4:
obróbka roztworem + naturalne starzenie, czyli profil aluminiowy jest chłodzony po wytłoczeniu z wytłaczarki, ale nie jest starzony w piecu do starzenia. Profil aluminiowy, który nie był starzony, ma stosunkowo niską twardość i dobrą odkształcalność, co nadaje się do późniejszego gięcia i innej obróbki odkształcającej.
Stan T5:
obróbka roztworem + niepełne sztuczne starzenie, czyli po schłodzeniu powietrzem po wytłaczaniu, a następnie przeniesienie do pieca starzeniowego w celu utrzymania ciepła w temperaturze około 200 stopni przez 2-3 godziny. Aluminium w tym stanie ma stosunkowo dużą twardość i pewien stopień odkształcalności. Jest najczęściej stosowane w ścianach osłonowych.
Stan T6:
obróbka roztworem + całkowite sztuczne starzenie, tzn. po chłodzeniu wodnym i hartowaniu po wytłaczaniu, sztuczne starzenie po hartowaniu jest wyższe niż temperatura T5, a czas izolacji jest dłuższy, aby osiągnąć wyższy stan twardości, który jest odpowiedni w przypadkach, gdy wymagania dotyczące twardości materiału są stosunkowo wysokie.
Poniższa tabela przedstawia szczegółowe właściwości mechaniczne profili aluminiowych wykonanych z różnych materiałów i w różnym stanie:
Wytrzymałość na rozciąganie:
Jest to granica plastyczności materiałów metalowych, gdy ulegają one odkształceniu, czyli naprężenie, które opiera się mikroplastycznej deformacji. W przypadku materiałów metalowych bez wyraźnego odkształcenia, wartość naprężenia, która powoduje 0,2% odkształcenia resztkowego, jest określana jako granica plastyczności, która jest nazywana warunkową granicą plastyczności lub wytrzymałością na rozciąganie. Siły zewnętrzne większe niż ta granica spowodują trwałe uszkodzenie części i nie będzie można ich naprawić.
Wytrzymałość na rozciąganie:
Gdy aluminium ugina się do pewnego stopnia, jego zdolność do przeciwstawiania się odkształceniom wzrasta ponownie z powodu przegrupowania wewnętrznych ziaren. Chociaż odkształcenie rozwija się szybko w tym czasie, może jedynie wzrastać wraz ze wzrostem naprężenia, aż do momentu, gdy naprężenie osiągnie maksymalną wartość. Następnie zdolność profilu do przeciwstawiania się odkształceniom znacznie się zmniejsza, a w najsłabszym punkcie występuje duże odkształcenie plastyczne. Przekrój próbki w tym miejscu szybko się kurczy, a przewężenie występuje aż do jej pęknięcia.
Twardość Webstera:
Podstawową zasadą pomiaru twardości Webstera jest użycie hartowanej igły ciśnieniowej o określonym kształcie, która naciska na powierzchnię próbki pod wpływem siły standardowej sprężyny i określa głębokość 0,01 mm jako jednostkę twardości Webstera. Twardość materiału jest odwrotnie proporcjonalna do głębokości penetracji. Im płytsza penetracja, tym wyższa twardość i odwrotnie.
Odkształcenie plastyczne:
Jest to rodzaj odkształcenia, którego nie można samoistnie odzyskać. Gdy materiały i komponenty inżynieryjne są obciążane poza zakresem odkształcenia sprężystego, następuje trwałe odkształcenie, tzn. po usunięciu obciążenia następuje nieodwracalne odkształcenie lub odkształcenie resztkowe, czyli odkształcenie plastyczne.
Czas publikacji: 09-paź-2024
