Alüminyumun en yaygın kullanılan demir dışı metal olmasının birçok nedeni vardır.Çok dövülebilir ve dövülebilirdir, bu nedenle çok çeşitli uygulamalar için uygundur.Esnekliği alüminyum folyo yapılmasına ve sünekliği alüminyumun çubuk ve tellere çekilmesine olanak tanır.
Alüminyum ayrıca yüksek korozyon direncine sahiptir çünkü malzeme havaya maruz kaldığında doğal olarak koruyucu bir oksit tabakası oluşacaktır.Bu oksidasyon, daha güçlü koruma sağlamak için yapay olarak da indüklenebilir.Doğal koruyucu alüminyum tabakası, onu korozyona karşı karbon çeliğinden daha dayanıklı hale getirir.Ayrıca alüminyum, karbon çeliği ve paslanmaz çelikten daha iyi bir ısı iletkeni ve iletkenidir.
(aliminyum folyo)
Çelikten daha hızlı ve daha kolay işlenir ve mukavemet/ağırlık oranı, güçlü, sert malzemeler gerektiren birçok uygulama için iyi bir seçim olmasını sağlar.Son olarak, diğer metallerle karşılaştırıldığında, alüminyum iyi bir şekilde geri kazanılabilir, böylece daha fazla talaş malzemesi kaydedilebilir, eritilebilir ve yeniden kullanılabilir.Saf alüminyum üretmek için gereken enerjiyle karşılaştırıldığında, geri dönüştürülmüş alüminyum %95'e kadar enerji tasarrufu sağlayabilir.
Elbette alüminyum kullanmanın, özellikle çelikle karşılaştırıldığında bazı dezavantajları vardır.Çelik kadar sert değildir, bu da onu daha yüksek darbe kuvvetine veya son derece yüksek taşıma kapasitesine sahip parçalar için kötü bir seçim haline getirir.Alüminyumun erime noktası da önemli ölçüde daha düşüktür (660 ℃ ve çeliğin erime noktası yaklaşık 1400 ℃), bu nedenle aşırı yüksek sıcaklık uygulamalarına dayanamaz.Aynı zamanda çok yüksek bir termal genleşme katsayısına sahiptir.Bu nedenle, işlem sırasında sıcaklık çok yüksekse deforme olur ve katı toleransı korumak zordur.Son olarak, tüketim sürecindeki daha yüksek güç talebi nedeniyle alüminyum çelikten daha pahalı olabilir.
alüminyum alaşımı
Alüminyum alaşım elementlerinin miktarını hafifçe ayarlayarak sayısız çeşitte alüminyum alaşımı üretilebilir.Bununla birlikte, bazı bileşimlerin diğerlerinden daha faydalı olduğu kanıtlanmıştır.Bu yaygın alüminyum alaşımları, ana alaşım elementlerine göre gruplandırılmıştır.Her serinin bazı ortak özellikleri vardır.Örneğin 3000, 4000 ve 5000 Serisi Alüminyum Alaşımları ısıl işlem görmez, bu nedenle iş sertleştirme olarak da bilinen soğuk işleme benimsenmiştir.
Ana alüminyum alaşım türleri
1000 serisi
Alüminyum 1xxx alaşımı, ağırlıkça en az %99 alüminyum içeriği ile en saf alüminyumu içerir.Çoğu neredeyse saf alüminyum olan özel alaşım elementleri yoktur.Örneğin alüminyum 1199, ağırlıkça %99,99 alüminyum içerir ve alüminyum folyo imalatında kullanılır.Bunlar en yumuşak kalitelerdir, ancak işlenerek sertleştirilebilirler, yani tekrar tekrar deforme olduklarında daha güçlü hale gelirler.
2000 serisi
2000 serisi alüminyumun ana alaşım elementi bakırdır.Bu alüminyum sınıfları, onları neredeyse çelik kadar güçlü kılan, çökeltmeyle sertleştirilebilir.Çökeltme sertleşmesi, metal çözeltisinden diğer metalleri çökeltmek için (metal katı kalırken) metalin belirli bir sıcaklığa ısıtılmasını içerir ve akma mukavemetinin iyileştirilmesine yardımcı olur.Bununla birlikte, bakır ilavesi nedeniyle 2XXX alüminyum sınıfının korozyon direnci düşüktür.Alüminyum 2024 ayrıca havacılık parçaları için manganez ve magnezyum içerir.
3000 Serisi
Manganez, alüminyum 3000 serisindeki en önemli katkı elementidir.Bu alüminyum alaşımları ayrıca işlenerek sertleştirilebilir (bu, yeterli bir sertlik seviyesine ulaşmak için gereklidir, çünkü bu kalitelerdeki alüminyumlar ısıl işleme tabi tutulamazlar).Alüminyum 3004, ayrıca alüminyum içecek kutularında kullanılan bir alaşım olan magnezyum ve bunun sertleştirici bir çeşidini de içerir.
4000 serisi
4000 serisi alüminyum, ana alaşım elementi olarak silikon içerir.Silikon, 4xxx kalite alüminyumun erime noktasını düşürür.6000 serisi alüminyum alaşımlarının kaynağında dolgu çubuk malzemesi olarak alüminyum 4043, ince levha ve kaplama olarak alüminyum 4047 kullanılmaktadır.
5000 Serisi
Magnezyum, 5000 serisinin ana alaşım elementidir.Bu kaliteler en iyi korozyon direncine sahiptir, bu nedenle genellikle denizcilik uygulamalarında veya zorlu ortamlarla karşılaşan diğer durumlarda kullanılırlar.Alüminyum 5083, denizcilik parçaları için yaygın olarak kullanılan bir alaşımdır.
6000 Serisi
Magnezyum ve silikon, en yaygın alüminyum alaşımlarından bazılarını yapmak için kullanılır.Bu elemanların kombinasyonu, genellikle işlenmesi kolay ve çökeltme ile sertleştirilebilen 6000 serisini oluşturmak için kullanılır.6061, en yaygın alüminyum alaşımlarından biridir ve yüksek korozyon direncine sahiptir.Yapısal ve havacılık uygulamalarında yaygın olarak kullanılır.
7000 serisi
Bu alüminyum alaşımları çinkodan yapılır ve bazen bakır, krom ve magnezyum içerir.Çökeltme sertleşmesi ile tüm alüminyum alaşımlarının en güçlüsü olabilirler.7000, yüksek mukavemeti nedeniyle havacılık uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır.7075 yaygın bir markadır.Korozyon direnci 2000 serisi malzemelerden daha yüksek olmasına rağmen korozyon direnci diğer alaşımlara göre daha düşüktür.Bu alaşım yaygın olarak kullanılmaktadır, ancak özellikle havacılık uygulamaları için uygundur.
Bu alüminyum alaşımları çinkodan ve bazen bakır, krom ve magnezyumdan yapılmıştır ve çökeltme sertleştirmesiyle tüm alüminyum alaşımlarının en güçlüsü olabilirler.Sınıf 7000, yüksek mukavemeti nedeniyle genellikle havacılık uygulamalarında kullanılır.7075, diğer alaşımlardan daha düşük korozyon direncine sahip yaygın bir kalitedir.
8000 Serisi
8000 Serisi, başka hiçbir alüminyum alaşımı türü için geçerli olmayan genel bir terimdir.Bu alaşımlar, demir ve lityum dahil olmak üzere birçok başka elementi içerebilir.Örneğin, 8176 alüminyum ağırlıkça %0,6 demir ve %0,1 silikon içerir ve elektrik tellerinin yapımında kullanılır.
Alüminyum su verme ve tavlama işlemi ve yüzey işlemi
Isıl işlem, kimyasal düzeyde birçok metalin malzeme özelliklerini değiştirmesi anlamına gelen yaygın bir şartlandırma işlemidir.Özellikle alüminyum için sertliği ve mukavemeti artırmak gerekir.İşlenmemiş alüminyum yumuşak bir metaldir, bu nedenle belirli uygulamalara dayanabilmesi için bazı ayar işlemlerinden geçmesi gerekir.Alüminyum için süreç, sınıf numarasının sonundaki harf tanımıyla belirtilir.
ısı tedavisi
2XXX, 6xxx ve 7xxx serisi alüminyum ısıl işlem görebilir.Bu, metalin mukavemetini ve sertliğini artırmaya yardımcı olur ve bazı uygulamalar için faydalıdır.Diğer alaşımlar 3xxx, 4xxx ve 5xxx, gücü ve sertliği artırmak için yalnızca soğuk işlenebilir.Hangi işlemin kullanıldığını belirlemek için alaşımlara farklı harf isimleri (tavlama isimleri denir) verilebilir.Bu isimler şunlardır:
F, üretim aşamasında olduğunu veya malzemenin herhangi bir ısıl işlemden geçmediğini gösterir.
H, ısıl işlemle aynı anda gerçekleştirilip gerçekleştirilmediğine bakılmaksızın, malzemenin bir miktar iş sertleştirmesinden geçtiği anlamına gelir."H" den sonraki sayılar, ısıl işlemin türünü ve sertliği gösterir.
O, alüminyumun tavlandığını, bu da mukavemeti ve sertliği azalttığını gösterir.Bu garip bir seçim gibi görünüyor - kim daha yumuşak malzemeler ister?Bununla birlikte, tavlama, işlenmesi daha kolay, muhtemelen daha güçlü ve daha sünek olan ve bazı imalat yöntemleri için avantajlı olan bir malzeme üretir.
T, alüminyumun ısıl işlem gördüğünü belirtir ve "t" den sonraki sayı ısıl işlem işleminin ayrıntılarını gösterir.Örneğin, Al 6061-T6 çözelti ısıl işlemine tabi tutulur (980 ° F'de tutulur, daha sonra hızlı soğutma için suda söndürülür) ve ardından 325 ile 400 ° F arasında eskitilir.
yüzey işleme
Alüminyuma uygulanabilecek birçok yüzey işlemi vardır ve her yüzey işlemi farklı uygulamalara uygun görünüm ve koruma özelliklerine sahiptir.
Parlatma işleminden sonra malzeme üzerinde herhangi bir etkisi yoktur.Bu yüzey işlemi daha az zaman ve çaba gerektirir, ancak genellikle dekoratif parçalar için yeterli değildir ve yalnızca işlevi ve uygunluğu test eden prototipler için en uygun olanıdır.
Taşlama, işlenmiş yüzeyden sonraki adımdır.Daha pürüzsüz bir yüzey kalitesi elde etmek için keskin aletlerin ve son işlem geçişlerinin kullanımına daha fazla dikkat edin.Bu aynı zamanda genellikle parçaları test etmek için kullanılan daha doğru bir işleme yöntemidir.Ancak bu işlem hala makine izleri bırakır ve genellikle nihai üründe kullanılmaz.
Kumlama, alüminyum parçalara minik cam boncuklar püskürterek mat bir yüzey oluşturur.Bu, işleme işaretlerinin çoğunu (hepsini değil) kaldıracak ve ona pürüzsüz ama tanecikli bir görünüm verecektir.Bazı popüler dizüstü bilgisayarların ikonik görünümü ve hissi, anotlamadan önce kumlamadan gelir.
Anodik oksidasyon yaygın bir yüzey işleme yöntemidir.Havaya maruz kaldığında alüminyum yüzeyde doğal olarak oluşacak koruyucu oksit tabakasıdır.Manuel işleme sürecinde, alüminyum parçalar iletken destek üzerine asılır, elektrolitik çözeltiye daldırılır ve elektrolitik çözeltiye doğru akım verilir.Asidik çözelti, doğal olarak oluşan oksit tabakasını çözdüğünde, akım, yüzeyinde oksijeni serbest bırakır ve böylece yeni bir koruyucu alümina tabakası oluşturur.
Oksit tabakası, çözünme hızı ve birikme hızını dengeleyerek nano gözenekler oluşturarak kaplamanın doğal olasılıkların ötesinde büyümeye devam etmesine izin verir.Bundan sonra, estetik uğruna, nanogözenekler bazen diğer korozyon önleyiciler veya renkli boyalarla doldurulur ve ardından koruyucu kaplamayı tamamlamak için kapatılır.
Alüminyum işleme becerileri
1. İş parçası işleme sırasında aşırı ısınırsa, alüminyumun yüksek termal genleşme katsayısı, özellikle ince parçalar için toleransı etkileyecektir.Herhangi bir olumsuz etkiyi önlemek için, bir alana çok uzun süre konsantre olmayan takım yolları oluşturularak ısı konsantrasyonu önlenebilir.Bu yöntem ısıyı dağıtabilir ve takım yolu CNC işleme programını oluşturan kam yazılımında görüntülenebilir ve değiştirilebilir.
2. Kuvvet çok büyükse, bazı alüminyum alaşımlarının yumuşaklığı, işleme sırasında deformasyonu teşvik edecektir.Bu nedenle, işleme sırasında uygun bir kuvvet oluşturmak için önerilen besleme hızına ve hıza göre belirli bir alüminyum sınıfı işlenir.Deformasyonu önlemenin diğer bir temel kuralı, tüm alanlarda parça kalınlığını 0,020 inçten fazla tutmaktır.
3. Alüminyumun sünekliğinin bir başka etkisi de alet üzerinde malzemenin kompozit kenarlarını oluşturabilmesidir.Bu, takımın keskin kesme yüzeyini maskeleyecek, takımı köreltecek ve kesme verimliliğini azaltacaktır.Bu birikmiş kenar, parçada kötü yüzey kalitesine de neden olabilir.Kenarların birikmesini önlemek için test için takım malzemesi kullanılır;HSS'yi (yüksek hız çeliği) sinterlenmiş karbür uçlarla değiştirmeyi deneyin ve bunun tersini yapın ve kesme hızını ayarlayın.Kesme sıvısının miktarını ve türünü de ayarlamayı deneyebilirsiniz.
