5052 vs. 6061 vs. 7075: Jak vybrat správný hliník pro výrobu?

Výběr správné třídy hliníku pro váš projekt je velmi důležitý. Pro nezkušené oko vypadá každý hliníkový plech jako naprosto stejný kus "stříbrného kovu". Pokud však vyberete špatný, mohou být následky pro váš hotový díl drahé a nevratné.

Zamyslete se nad kompromisy: slitina určená pro letecký průmysl může být neuvěřitelně pevná, ale pokud ji umístíte do mořského prostředí, může se rychle zhoršit. Na druhé straně slitina, která dokonale odolává korozi, nemusí mít "svaly" - nebo pevnost v tahu -, aby zvládla velké zatížení potřebné pro průmyslové stroje.

S tímto rozhodnutím se potýká každý inženýr. Abychom vám objasnili nejasnosti, rozebereme tři nejběžnější skupiny hliníku - 5052, 6061 a 7075 - abyste se mohli rozhodnout s jistotou.

Stručný přehled materiálů 5052, 6061 a 7075

Dekódování čísel

Tyto stránky čtyřmístné kódy na hliníkových třídách nejsou jen náhodná sériová čísla. Řídí se určitou logikou a klíčem k rozluštění kódu je pohled na čísla. první číslice.

Toto číslo udává primární složku - neboli legující prvek - přimíchanou do čistého hliníku. Tato další složka dodává každé řadě její specifickou "superschopnost".

• Řada 5xxx (např. 5052): Hořčík
  Přídavek hořčíku vytváří vnitřní strukturu, která je neuvěřitelně odolná proti korozi. To z něj činí ideální volbu pro námořní vybavení, které musí přežít neustálé vystavení slané vodě.
• Řada 6xxx (např. 6061): hořčík + křemík
  Tato kombinace umožňuje tepelné zpracování slitiny. Díky tomu je kov univerzální a snadno tvarovatelný, a proto se často setkáte s lisováním této řady do složitých konstrukčních rámů.
• Řada 7xxx (např. 7075): Zinek
  Přidáním zinku získáte materiál, který se svou pevností vyrovná oceli. Výhodou je, že získáte houževnatost podobnou oceli a zároveň si zachováte výhody lehkého hliníku.

Pokud vám chemie připadá trochu těžká, zde je jednoduchý způsob, jak si zapamatovat základy:

• 5 (hořčík) odolává korozi.
• 6 (křemík) tvoří tvary.
• 7 (zinek) posiluje sílu.

Jak si rychle vybrat mezi třemi slitinami hliníku

Pokud nechcete zabřednout do teorie a potřebujete jen rychlou odpověď na otázku, zda zvolit 5052, 6061 nebo 7075, je tato část určena právě vám. Zde najdete rychlý návod, jak se správně rozhodnout.

5052

• Rozdělení: Tato slitina je o pružnost a tvárnost. Pokud potřebujete ohýbat, skládat nebo lisovat kov do tvaru, aniž by praskl, je 5052 první volbou. Na slitinu, kterou nelze tepelně upravovat, je překvapivě pevná a výjimečně dobře odolává korozi ve slané vodě.
• Nejlepší pro: Plechové skříně, palivové nádrže pro lodě, podlahové krytiny, protiskluzové desky a lisované díly.

6061

• Rozdělení: Konstrukční všestranný nástroj. Je za rozumnou cenu, snadno se svařuje, má slušnou odolnost proti korozi a poskytuje dobrou konstrukční pevnost. Pokud přijdete do strojírenské dílny a požádáte o "hliník" bez uvedení třídy, pravděpodobně vám podají 6061. Je to výchozí nastavení pro všeobecné strojírenství.
• Nejlepší pro: Konstrukční rámy, rámy jízdních kol, architektonické výlisky a obecně opracované díly.

7075

• Rozdělení: Toto je sval. Nabízí pevnost srovnatelnou s ocelí, ale je spojena s kompromisy. Je drahá, velmi obtížně se svařuje (pro standardní dílny často nemožné) a má nižší odolnost proti korozi než ostatní dvě. Použijete ji, když potřebujete pevnost podobnou oceli, ale nemůžete si dovolit velkou hmotnost.
• Nejlepší pro: Letecké převody, horolezecké vybavení, komponenty pro závodní kola a formy pro vysoké namáhání.

Souhrn

Materiál	Klíčová složka	Vlastnosti	Nejlepší aplikace
5052	Hořčík	Velká pružnost; snadno se ohýbá; dobře odolává korozi.	Plechy, lodní nádrže, podlahy, lisované díly.
6061	Hořčík + křemík	Snadno se svařuje; slušná odolnost proti korozi; dobrá konstrukční pevnost.	Konstrukční rámy, rámy kol, architektura, obecné díly.
7075	Zinek	Vysoká pevnost (konkurenční ocel).	Letecké převody, horolezecké vybavení, díly pro závodní kola, formy.

Jak vybírat podle výkonnostních vlastností

Výše uvedený tahák je jen základ. Abychom skutečně pochopili konkrétní výkonnostní rozdíly mezi těmito třemi slitinami - a jak se vyrovnávají se zátěží v reálném světě - musíme jít trochu hlouběji. Následující části vám poskytnou kompletní obrázek, abyste přesně věděli, s čím pracujete.

Mechanické vlastnosti a pevnost (statická)

Ve světě obrábění je "pevnost" poměrně vágní pojem. Pro vědecký výběr je třeba vyhodnotit dva konkrétní ukazatele: Pevnost v tahu a Pevnost v tahu.

• Pevnost v tahu je velikost zatížení, které je zapotřebí ke skutečnému prasknutí materiálu.
• Pevnost v tahu je velikost zatížení potřebná k jeho trvalému ohnutí nebo deformaci.

U většiny stavebních projektů, Pevnost v tahu je ve skutečnosti nejkritičtější číslo. Zamyslete se nad tím: jakmile se díl ohne a nevrátí se do původního tvaru, konstrukce již selhala, i když se kov nerozlomil na dvě části.

Než začneme porovnávat konkrétní čísla, musíme se zabývat jedním důležitým faktorem: Tepelné zpracování.

Výkonnost hliníku do značné míry závisí na jeho "temperaci". Níže uvedené údaje porovnávají průmyslové standardy, které obvykle najdete na pultech: 5052 v kaleném stavu (H32) a 6061 a 7075 v tepelně zpracovaném stavu (T6).

Varování: Nekupujte 7075 v Stav "O" (žíhaný) očekává vysokou pevnost. Bez tepelného zpracování T6 ztrácí 7075 svůj "svalový" status a stává se výrazně měkčí a slabší.

Hierarchie síly

1. 7075-T6 (Nesporný král): S téměř dvojnásobnou mezí kluzu oproti slitině 6061 se tato slitina vyrovná mnoha konstrukčním ocelím. Poskytuje nejvyšší poměr pevnosti k hmotnosti ze všech tří slitin. Pokud musí díl odolávat extrémní únavě nebo vysokému namáhání (např. nosník křídla letadla), je to jediná možnost z tohoto seznamu.
2. 6061-T6 (standard): Má "dobrou" pevnost. Je dostatečná pro konstrukční rámy, chodníky a podvozky vozidel. Je tuhá, ale při extrémním zatížení, kdy by 7075 pevně držela, se 6061 deformuje.
3. 5052-H32 (Nejnižší): Pevnost není hlavní vlastností této slitiny. Má nejnižší mez kluzu, což znamená, že se snadno ohýbá - což je přesně to, k čemu je určena. Vysoká pevnost by ji učinila křehkou a znemožňovala by tvarovací vlastnosti, pro které je ceněna.

Tvrdost a odolnost proti opotřebení

Tvrdost se měří na Brinellova stupnice. Toto číslo zhruba určuje, jak je materiál odolný proti povrchovým promáčklinám a poškrábání.

• 7075 (vysoká hodnota podle Brinella): Tvrdý a křehký. Dobře odolává povrchovému opotřebení, takže je vhodný pro ozubená kola a hřídele.
• 6061 (střední hodnota podle Brinella): Střední cesta. Je dostatečně houževnatý pro konstrukční díly a odolává drobným vrypům, ale není tak odolný proti opotřebení jako 7075.
• 5052 (nízká hodnota podle Brinella): Měkké. Ve strojírenském prostředí se snadno poškrábe a promáčkne.

Srovnávací tabulka: Pevnost a tvrdost (typické hodnoty)

Třída & teplota	Mez kluzu (bod deformace)	Pevnost v tahu (bod zlomu)	Tvrdost podle Brinella	Prodloužení při přetržení (tvářitelnost)
5052-H32	193 MPa (28 000 psi)	228 MPa (33 000 psi)	60	12%
6061-T6	276 MPa (40 000 psi)	310 MPa (45 000 psi)	95	12-17%
7075-T6	503 MPa (73 000 psi)	572 MPa (83 000 psi)	150	11%

Poznámka: Hodnoty představují typické průmyslové průměry. Specifické hodnoty se mohou mírně lišit podle výrobce a tloušťky plechu. Zdrojová data jsou uvedena v MatWeb normy.

Tvářitelnost a ohýbání (plechů)

Zeptejte se jakéhokoli pracovníka lisu na nejhorší den a pravděpodobně vám poví historku o paletě drahé slitiny, která praskla na každém ohybu.

Na papírech je "tvarovatelnost" statistickým údajem. V dílně je to rozdíl mezi hladkým úhlem 90 stupňů a hromadou šrotu. Když na ohýbání studeného kovu vyvíjíte tuny tlaku, vnitřní struktura slitiny rozhoduje o tom, jestli bude kov proudit, nebo praskat.

Rozpad

• 5052 (šampion v tváření za studena):
  Pokud váš návrh vyžaduje složité ohyby, úzké poloměry nebo složité ražení, je to jediná logická volba. Materiál 5052 je proslulý svou zpracovatelností. Často ji můžete ohnout za 90 stupňů nebo ji přeložit zpět na sebe (lemování), aniž by se na povrchu objevila jediná mikrotrhlinka. Zůstává tam, kam ji položíte, a chová se předvídatelně.
• 6061 (Riziková střední cesta):
  Zde se výrobci dostávají do potíží. 6061 je tvářitelná, ALE obvykle pouze v žíhaném stavu (O) nebo T4. Převážná většina prodávaného materiálu 6061 je T6 (tepelně zpracované pro zvýšení tuhosti).
  • Problém T6: Protože je materiál T6 tvrzený, je odolný proti ohýbání. Pokud 6061-T6 přitlačíte do úzkého poloměru, vnější povrch se roztáhne, až bude vypadat jako "pomerančová kůra", a pak praskne. K bezpečnému ohýbání T6 obecně potřebujete poloměr ohybu nejméně 2x až 3x větší než je tloušťka materiálu.
• 7075 (Noční můra):
  Pokud vás nebaví frustrace, nezadávejte materiál 7075 pro plechové díly, které vyžadují tváření za studena. Díky své obrovské pevnosti v tahu má 7075 neuvěřitelnou "zpětnou pružinu" - můžete jej ohnout na 90 stupňů a v okamžiku uvolnění lisu se vrátí zpět na 80 stupňů. Kromě toho je křehká; obvykle se zlomí čistě ve dví, místo aby se pevně ohnula.

Tip pro profesionály: Obejití postupu "žíhání a stárnutí"
Pokud nutně potřebujete konstrukční tuhost 6061, ale složitý tvar dílu 5052, existuje řešení - ale stojí to peníze.

1. Koupit 6061 v "O" (žíhané) temperamentu. Je měkká a ohýbá se téměř stejně snadno jako 5052.
2. Vytvořte si svou část.
3. Odeslání hotového dílu k tepelnému zpracování, aby se uměle zestárl zpět na úroveň T6.
   varování: Tento postup prodlužuje dobu přípravy a zvyšuje náklady a může způsobit deformace.

Svařitelnost a spojování

Pokud váš projekt vyžaduje spojování dílů svařováním TIG nebo MIG, proces výběru materiálu se zásadně mění. Svařování není jen o tavení kovu dohromady, ale je to mini proces tepelné úpravy, který mění chemický složení kovu v okolí spoje.

Zde se objevuje koncept Tepelně ovlivněná zóna (HAZ) se stává kritickým. Můžete si koupit hliníkový plech s určitou pevností, ale ve chvíli, kdy na něj udeříte obloukem, obrovské teplo změní teplotu kovu přiléhajícího ke svaru.

Rozpad

• 5052 ("Přítel svářeče"):
  Hliník 5052 je všeobecně považován za nejlepší hliníkový plech pro svařování v těžkých podmínkách. Protože je kalen spíše zpracováním za studena (deformačním kalením) než tepelným zpracováním, teplo při svařování nezhoršuje jeho pevnost tak výrazně jako u řady 6xxx.
  • Výplňová tyč: Obvykle se svařují pomocí 5356 plnicí tyč.
  • Výsledek: Pevné, konzistentní spoje s vysokou odolností proti korozi.
• 6061 (past "ztráty síly"):
  Materiál 6061 je velmi dobře svařitelný - paprsek se hladce pokládá, ale je zde konstrukční háček, který mnohé konstruktéry zaskočí.
  • HAZ Drop: Při svařování 6061-T6 teplo účinně "vymaže" popouštění T6 v tepelně ovlivněné zóně a vrátí kov v blízkosti svaru zpět do žíhaného (měkkého) stavu. Můžete ztratit až do 40-50% pevnosti v tahu hned vedle svaru.
  • Oprava: Vývojoví inženýři musí s tímto nedostatkem počítat v konstrukci, nebo musí být celá svařovaná sestava umístěna do velké pece pro umělé stárnutí, aby se obnovil temperační stupeň T6 v celém spoji.
  • Výplňová tyč: Běžně 4043 (snadnější průtok) nebo 5356 (lepší barevná shoda pro eloxování a vyšší pevnost).
• 7075 (nesvařitelná třída):
  Pro běžnou výrobu pomocí standardních postupů TIG/MIG je 7075 považován za materiál. nesvařitelné.
  • Věda: Chemie, díky níž jsou těžké zinkové slitiny tak pevné, způsobuje "praskání za tepla". Při ochlazování a tuhnutí svarové lázně vznikají téměř okamžitě mikrotrhliny, které narušují celistvost spoje. Ačkoli je možné ji spojovat pokročilými leteckými technikami (jako je svařování třecím mísením), nikdy byste neměli plánovat svařování 7075 v běžném dílenském prostředí. Tyto díly spojujte pomocí spojovacích prvků, šroubů nebo lepidel.

Čestné uznání: 6063 (Pro estetiku)

Pokud vaším hlavním cílem není nosnost hrubé konstrukce, ale spíše vizuální dokonalost, zvažte výměnu 6061 za 6063.

• Proč? Svařence 6061 jsou pevné, ale často mají odlišnou strukturu zrna, která se po eloxování projeví jako změna barvy. Materiál 6063 je navržen pro architektonické úpravy; snadno se svařuje a po eloxování se jeho zóna dokonale spojí, což z něj činí nejlepší volbu pro viditelné rámy a systémy zábradlí.

Obrobitelnost a povrchová úprava

To, jak se materiál chová pod řezným nástrojem, určuje konečnou cenu a kvalitu vašeho dílu. Obrobitelnost není jen o rychlosti, ale také o typu "třísky", kterou kov vytváří, a o povrchové úpravě, kterou zanechává.

Zkušenosti s obráběním

• 7075 (The Machinist's Dream):
  Přestože je materiál 7075 tvrdý, je mezi provozovateli CNC velmi oblíbený. Protože je křehká, láme se na drobné, ostré třísky, které odlétávají od řezného nástroje. To zabraňuje hromadění tepla a zanechává zrcadlový povrch přímo ze stroje. Můžete s ním pracovat s vysokými rychlostmi posuvu a dodržovat extrémně těsné tolerance.
• 6061 (Standard):
  6061 se dobře obrábí, ale je měkčí než 7075. Může být mírně "gumovitá", což znamená, že třísky se nemusí lámat čistě a mohou se obtáčet kolem nástroje (tzv. "ptačí hnízda"). Vyžaduje větší pozornost při mazání, aby byl zajištěn hladký povrch, ale obecně nepředstavuje žádný větší problém.
• 5052 (The Machinist's Headache):
  Materiál 5052 není určen pro přesné frézování. Je měkký a extrémně gumovitý. Místo čistého řezání má materiál tendenci "rozmazávat" se o nástroj, což vede k hrubému, rozmazanému povrchu. Vytváří dlouhé, vláknité třísky, které ucpávají stroje. Pokud je to možné, vyhněte se frézování materiálu 5052; držte se řezání laserem nebo vodním paprskem.

Eloxování a estetika

Pokud má váš díl vypadat dobře (kosmetická úprava), záleží na chemickém složení slitiny.

• 7075 (žlutý odstín): Vzhledem k vysokému obsahu zinku reaguje materiál 7075 na eloxování odlišně. Výsledkem čirého eloxování je často slabý nažloutlý nebo zlatý odstín, nikoli čistě stříbrný vzhled. Může se také lišit v barevné konzistenci ve srovnání s díly řady 6xxx barvenými ve stejné šarži.
• 5052 (The Industrial Look): 5052 se pro kosmetické účely špatně eloxuje. Struktura zrna často vede ke skvrnitému nebo blátivému vzhledu. Obvykle se ponechává v surovém stavu nebo se natírá práškovou barvou.
• 6061 (Sázka na jistotu): To je standard pro eloxování. Dobře přijímá barvivo a vytváří konzistentní, zářivé barvy (černou, červenou, modrou) nebo čirý, matný stříbrný povrch.

Odolnost proti korozi

• 5052 (Námořní král): Bezkonkurenční ve slané vodě nebo vlhkém prostředí. Zřídkakdy vyžaduje ochranné pokovení.
• 6061 (The Middle Ground): Dobrá odolnost proti korozi v běžných atmosférických podmínkách, ale bez eloxování nebo nátěru venku dlouhodobě oxiduje (zbělá).
• 7075 (Slabý článek): Díky vysokému obsahu zinku 7075 náchylné ke korozi. Obecně by se neměl používat v korozivním prostředí bez silného ochranného povlaku (např. tvrdého eloxování).

Analýza nákladů a dostupnosti

Při odhadování rozpočtu projektu je pohled na "cenu za libru" suroviny zavádějícím ukazatelem. Skutečné náklady na díl jsou součtem nákladů na materiál. plus čas, který je potřeba k jeho vytvarování. Levná slitina, jejíž obrábění trvá dvakrát déle, je často dražší než prvotřídní slitina, která se rychle řeže.

Použijte tento Index relativních nákladů jako výchozí cenu surovin (za předpokladu standardních tvarů komodit):

• 6061: 1x (Základní linie)
  Standardní referenční cena pro dané odvětví.
• 5052: ~1x (srovnatelné)
  Zhruba stejná cena jako u 6061, i když mírně kolísá v závislosti na tvaru, který si koupíte.
• 7075: 2x až 3x (Premium)
  Počítejte s dvojnásobnou nebo trojnásobnou cenou oproti 6061.

Náklady na materiál vs. náklady na práci

Největším ekonomickým úskalím pro konstruktéry je předpoklad, že zadáním nejlevnějšího materiálu získáte nejlevnější díl. Musíte vzít v úvahu Obrobitelnost.

1. Skryté náklady na 5052 (faktor "gumy")

Možná ušetříte za surový materiál 5052, ale pokud budete potřebovat přesné CNC obrábění, zaplatíte za něj prací. Materiál 5052 je měkký a "gumovitý". Místo aby vytvářela čisté třísky, má tendenci se rozmazávat a tavit o řezný nástroj.

• Důsledek: Obráběči musí pracovat na stroji pomaleji (nižší rychlosti posuvu) a strávit více času odstraňováním zanesených nástrojů. Kromě toho je obtížné dosáhnout hladkého povrchu, což často vyžaduje dodatečné ruční leštění.
• Verdikt: Levné na nákup, drahé na zpracování.

2. Účinnost materiálu 7075 (faktor "Crisp")

7075 způsobuje při koupi surového bloku šok z nálepky. Jeho obrábění je však naprostým snem. Je tvrdý a křehký, což znamená, že se láme na malé, čisté třísky, které odlétávají od frézy.

• Důsledek: Stroje mohou pracovat při vysokých rychlostech s vynikající životností. Obrábění složitého dílu z materiálu 5052 může trvat 3 hodiny, ale z materiálu 7075 pouze 1 hodinu.
• Verdikt: Nákup je drahý, ale zkrácený strojní čas může někdy kompenzovat náklady na materiál u složitých dílů.

3. Bilance 6061

6061 zůstává průmyslovým standardem, protože dokonale sedí uprostřed. Je cenově dostupná a spolehlivě obrábí ("dostatečně dobré" čipy, slušná rychlost). Pokud nemáte specifickou potřebu tvarovatelnosti 5052 nebo pevnosti 7075, nabízí 6061 obvykle nejnižší cenu. Celkové výrobní náklady.

Jak vybrat správnou slitinu pro vaši aplikaci

Viděli jste pevnosti vzestupu, nákladové indexy a chemické složení. Nyní tyto údaje promítneme do konečného rozhodnutí. Použijte tento kontrolní seznam k ověření svého výběru před finalizací kusovníku.

Zvolte 5052 Pokud:

• Musíte ji ohnout: Pokud se díl vyrábí na lisovacím stroji nebo se jedná o složité skládání plechu (např. šasi nebo skříň pro elektroniku), je materiál 5052 povinný, aby se zabránilo jeho praskání.
• Žije v blízkosti slané vody: Pro trupy lodí, námořní vybavení nebo pobřežní infrastrukturu nabízí materiál 5052 nejlepší ochranu proti korozi z celé skupiny.
• Udržuje tekutinu: Materiál 5052 je standardem pro palivové nádrže a hydraulické nádrže, protože je vysoce odolný proti poruchám způsobeným vibracemi a má vynikající integritu svarů.

Zvolte 6061 Pokud:

• Potřebujete "strukturální kostru": Pro svařované rámy, lože přívěsů, podvozky automobilů nebo automatizační portály se standardně používá materiál 6061.
• Potřebujete T-drážku nebo trubky: Pokud se vaše konstrukce opírá o standardní extrudované tvary (úhelník, čtvercová trubka, kulatá trubka), je 6061 často vhodným materiálem. pouze možnost volby.
• Klíčová je rovnováha: Potřebujete materiál, který je přiměřeně pevný, přiměřeně levný a snadno se obrábí. Je to "Toyota Camry" technických materiálů - spolehlivá v 90% situacích.

Zvolte 7075 Pokud:

• Nepřítelem je váha: Vyrábíte zbraně pro drony, součásti letadel nebo díly pro závodní kola, kde se každý ušetřený gram rovná zvýšenému výkonu.
• Počet míst je omezen: Potřebujete pevnost oceli, ale máte pouze fyzický prostor pro hliníkový díl (např. vysoce namáhané převody, horolezecké karabiny nebo nástroje pro výrobu forem).
• Svařování NENÍ nutné: Plánujete spojit díly pomocí šroubů, vrutů nebo lepidel.

Kdy zvážit alternativy

Někdy "velká trojka" není úplně správná. Zde jsou dvě čestné zmínky, které stojí za to zkontrolovat:

• Zvažte rok 2024 (specialista na únavu): Pokud potřebujete vysokou pevnost materiálu 7075, ale obáváte se cyklické únavy (např. křídlo letadla vystavené neustálému tahu/stlačení), je často preferovanou volbou pro letecký průmysl materiál 2024. Poznámka: Má nízkou odolnost proti korozi.
• Zvažte 6063 (specialista na estetiku): Pokud navrhujete architektonické obložení, okenní rámy nebo spotřební zboží, které vyžaduje bezchybný eloxovaný povrch, bude 6063 vypadat podstatně lépe než 6061, který může být po eloxování "blátivý".

Běžné scénáře selhání (Co se stane, když se rozhodnete špatně?)

Teorie je jedna věc, zvuk zničeného drahého kovu na dílně druhá. Pokud ignorujete specifické vlastnosti těchto slitin, neriskujete jen špatný díl - riskujete promarněné týdny a tisíce dolarů. Takto vypadá selhání v reálném světě.

Scénář A: Neviditelný lom (svařování 7075)

Pro systém zavěšení potřebujete držák s vysokou pevností, a proto zvolíte 7075, protože "silnější je lepší". Váš svářeč vytvoří krásnou, stohovitou korálku TIG. Vizuálně to vypadá dokonale.
Skutečnost: Jakmile díl vychladne, uslyšíte slabý kovový zvuk. ping. Pak další. Chemické složení materiálu 7075 způsobuje "slabé zóny" v blízkosti svaru, kam zinek migroval. Vyvolali jste praskání za tepla. Tyto mikrotrhliny jsou často pouhým okem neviditelné. Díl je dodán, nainstalován a o tři týdny později při zatížení, které by 6061 zvládla bez problémů, držák 7075 v místě spoje čistě praskne.

Scénář B: Střepy v dílně (ohýbání 6061-T6)

Navrhnete plechovou skříň s těsnými 90stupňovými přírubami. Zadáte 6061-T6, protože chcete, aby skříň byla tuhá a odolná proti promáčknutí.
Skutečnost: Obsluha ohraňovacího lisu seřadí plech a zapne hydrauliku. Namísto plynulého obtékání plechu kolem matrice vznikne prudký náraz. crack se ozývá obchodem. Materiál se neohnul, ale rozřízl. Protože je materiál 6061-T6 uměle stárnutý, aby byl tuhý, nemá téměř žádnou pružnost pro ohýbání s malým poloměrem. Zůstaly vám dva kusy šrotu a vyděšená obsluha.

Scénář C: "Gumová" noční můra (obrábění 5052)

Potřebujete složitý rozdělovač s otvory pro těsnicí kroužky s přísnou tolerancí. Zjistíte, že 5052 je levnější než 6061, a tak změníte specifikaci, abyste zákazníkovi ušetřili peníze.
Skutečnost: Strojník vás rozzuřeně zavolá. Pokaždé, když se CNC fréza dotkne bloku, hliník se neodštípne čistě - rozmazává se. Hliník 5052 je tak měkký a "gumovitý", že se na řezném nástroji roztéká (jev zvaný "Built-Up Edge"). Výsledné otvory mají oválný tvar a jsou členité, nikoli dokonale kulaté a hladké. Pokusy o broušení mají za následek jen zakalenou a poškrábanou kaši. Díl je pro utěsnění funkčně nepoužitelný.

ČASTO KLADENÉ OTÁZKY: Otázky týkající se specializovaného hliníku

Otázka: Lze svařovat 7075 na 6061?
A: Prakticky řečeno, ne. I když můžete fyzicky roztavit oba kovy dohromady pomocí výplňové tyče 5356 nebo 4043, strana spoje 7075 je velmi náchylná k "praskání za tepla" při ochlazování. Výsledný svar bude křehký a strukturálně narušený. Pokud potřebujete spojit díl 7075 s rámem 6061, použijte mechanické spojovací prvky (šrouby nebo nýty) nebo průmyslová lepidla.

Otázka: Proč nelze ohýbat 6061-T6?
A: Označení "T6" znamená, že kov byl tepelně zpracován roztokem a uměle zestárl. Tento proces vyrovnává vnitřní strukturu zrn, aby se maximalizovala tuhost a pevnost. Díky tomu je sice vynikající pro konstrukční rámy, ale ničí se tím tažnost (roztažnost) materiálu. Pokud 6061-T6 donutíte k malému poloměru ohybu, vnější povrch se roztáhne za hranici svých možností a praskne.

Otázka: Je materiál 7075 skutečně pevnější než ocel?
A: Záleží na typu oceli. Ocel 7075-T6 má mez kluzu 73 000 psi, což je výrazně více než běžné konstrukční měkké oceli, jako je A36 (36 000 psi). Vysokopevnostní legované oceli, jako je chromolybden 4140, jsou však stále pevnější. Skutečná výhoda oceli 7075 spočívá v její poměr pevnosti a hmotnosti-poskytuje pevnost měkké oceli a přitom váží jen asi třetinu.

Otázka: Jaký je cenový rozdíl mezi těmito třídami?
A: Jde o to. přísady a rychlost zpracování.

1. Složení: 7075 obsahuje vyšší množství zinku a mědi, které jsou dražší než hořčík a křemík používané v 5052/6061.
2. Zpracování: 6061 se snadno vytlačuje; rychle se protlačuje zápustkami. 7075 je tvrdý a musí se zpracovávat mnohem pomaleji, aby se přísně kontrolovala kvalita a zabránilo se praskání během výroby. Za čas strávený na stroji navíc ve válcovně se platí.

Závěr

Neexistuje jediný "nejlepší" hliník, pouze nejlepší slitina pro konkrétní aplikaci. Inženýrství je umění vyvážit pevnost, zpracovatelnost a rozpočet.

• Vyberte si 5052 pokud potřebujete komplexní ohýbání plechů, skládací nebo odolné proti korozi na moři.
• Vyberte si 6061 jako výchozí konstrukční tahoun pro rámy a obecné strojní součásti.
• Vyberte si 7075 pouze tehdy, když vysoká pevnost a snížení hmotnosti jsou kritické a svařování není nutné.

Jste připraveni k výrobě?
Na adrese ShincoFab, specializujeme se na přesnost zpracování hliníku a výroba plechů v Číně. Ať už váš projekt vyžaduje flexibilitu materiálu 5052 nebo tuhost materiálu 7075, naše zařízení je schopno proměnit váš návrh v hotový výrobek.

Nahrajte své soubory CAD do ShincoFab ještě dnes pro rychlou a konkurenceschopnou nabídku. Nechte naše inženýry prověřit vaše specifikace, abyste získali nejlepší výkon za svůj rozpočet.