Haben Sie sich jemals gefragt, warum Aluminiumlegierungen in der Fertigung so beliebt sind? Dieser Artikel befasst sich mit den wesentlichen Parametern, die Aluminiumlegierungen unverzichtbar machen. Von grundlegenden Eigenschaften wie Dichte und Wärmeleitfähigkeit bis hin zu ihren chemischen Zusammensetzungen erfahren Sie, warum diese Materialien in Branchen von der Luftfahrt bis zur Unterhaltungselektronik bevorzugt werden. Tauchen Sie ein und erfahren Sie, wie die verschiedenen Legierungstypen auf bestimmte Anwendungen zugeschnitten sind, um Festigkeit, Haltbarkeit und Effizienz zu gewährleisten. Dieser umfassende Leitfaden wird Ihr Verständnis von Aluminiumlegierungen und ihrer wichtigen Rolle in der modernen Technik verbessern.
Aluminium hat eine silberweiße Farbe und kann in feuchter Luft einen schützenden Oxidfilm bilden, der Metallkorrosion verhindert. Es hat eine relative Dichte von 2,7 g/cm3Es hat einen Schmelzpunkt von 660°C, einen Siedepunkt von 2327°C und ist leicht. Außerdem hat es eine gute elektrische und thermische Leitfähigkeit, ein hohes Reflexionsvermögen und ist oxidationsbeständig.
① Dichte
Aluminium hat eine geringe Dichte, nur 2,7 g/cm, obwohl es relativ weich ist, kann es zu verschiedenen Aluminiumlegierungen verarbeitet werden, z. B. zu hartem Aluminium, superhartem Aluminium und rostfreiem Aluminium, Aluminiumgussusw. Diese Aluminiumlegierungen finden breite Anwendung in der Herstellung von Flugzeugen, Autos, Zügen, Schiffen usw.
② Wärmeleitfähigkeit
Aluminium ist ein guter Wärmeleiter, seine Wärmeleitfähigkeit ist dreimal so hoch wie die von Eisen. In der Industrie kann Aluminium zur Herstellung verschiedener Wärmetauscher, Wärmeableitungsmaterialien und Kochgeschirr usw. verwendet werden.
③ Duktilität
Es hat eine gute Duktilität (seine Duktilität ist nur von Gold und Silber übertroffen) und kann in Aluminiumfolie dünner als 0,01 mm bei 100℃～150℃ hergestellt werden. Diese Aluminiumfolien sind weit verbreitet für die Verpackung von Zigaretten, Süßigkeiten, etc. verwendet werden, und kann auch in Aluminiumdraht, Aluminiumstangen gemacht werden, und kann in verschiedenen Aluminiumprodukten gewalzt werden.
④ Elektrische Leitfähigkeit
Es ist das zweithäufigste Material nach Silber und Kupfer. Obwohl seine Leitfähigkeit nur 2/3 der von Kupfer beträgt, ist seine Dichte nur 1/3 der von Kupfer. Um die gleiche Menge an Strom zu übertragen, ist die Masse des Aluminiumdrahtes daher nur halb so groß wie die des Kupferdrahtes. Die Oxidschicht auf der Oberfläche von Aluminium ist nicht nur korrosionsbeständig, sondern hat auch eine gewisse isolierende Eigenschaft. Daher findet Aluminium in der Elektroindustrie, in der Draht- und Kabelindustrie und in der Radioindustrie eine Vielzahl von Anwendungen.
Für Aluminiumlegierungen werden häufig 6-Serien-Legierungen verwendet, wobei der Aluminiumgehalt im Allgemeinen über 80% liegt und die große Mehrheit zwischen 85% und 90%.
| Tabelle der chemischen Zusammensetzung der gängigen Aluminiumlegierungen | |
| AL1/ Reines Aluminium Serie | Das Reinaluminium der Serie 1 hat einen Aluminiumgehalt von mehr als 99%. Die Serie mit dem niedrigsten Aluminiumgehalt, wie z. B. 1050, hat einen Aluminiumgehalt von 99,5%. Das Herstellungsverfahren ist relativ einfach, und der Preis ist relativ günstig. Es handelt sich um die in der konventionellen Industrie am häufigsten verwendete Serie. |
| AL-Cu2/ Aluminium-Kupfer-Legierung Serie | Die 2.Serie Aluminium Legierung entspricht 2024, 2A12 (d.h. LY12). Die 2er-Reihe Aluminiumplatte zeichnet sich durch hohe Härte, sehr hohe Festigkeit und gute Zerspanbarkeit, aber geringe Korrosionsbeständigkeit aus. Unter ihnen ist der Gehalt an Kupferelementen mit etwa 3-5% am höchsten. Das 2-Serien-Aluminiummaterial gehört zu den Luftfahrt-Aluminiummaterialien, und der Preis ist relativ hoch. |
| AL-Mn3/Aluminium-Mangan-Legierung Serie | Die Aluminiumlegierung der 3er-Serie besteht hauptsächlich aus 3003 und 3A21. Die 3er-Serie besteht hauptsächlich aus Mangan mit einem Gehalt zwischen 1,0 und 1,5. Es ist eine Serie mit guten Rostschutzfähigkeiten, die für die Verarbeitung von Teilen verwendet wird, die eine gute Formbarkeit, hohe Korrosionsbeständigkeit und gute Schweißbarkeit. |
| AL-Mg5/Aluminium-Magnesium-Legierung | Die 5-Serien-Aluminiumlegierung besteht aus 5052, 5083 und 5A06. Die 5-Serie Aluminium ist eine der am häufigsten verwendeten Legierung Aluminiumplatte Serie, mit Magnesium als Hauptelement, und ein Magnesiumgehalt zwischen 3-5%. Sie kann auch als Aluminium-Magnesium-Legierung bezeichnet werden. Seine wichtigsten Merkmale sind niedrige Dichte, hohe Zugfestigkeit, hohe Dehnung, gute Ermüdungsfestigkeitaber sie kann nicht zur Verstärkung wärmebehandelt werden. Bei gleicher Fläche ist das Gewicht der Aluminium-Magnesium-Legierung geringer als bei anderen Serien, und sie ist in der herkömmlichen Industrie weit verbreitet. |
| AL-Mg-Si6/Aluminium-Magnesium-Silizium-Legierung | Die 6-Serien-Aluminiumlegierung besteht aus 6061, 6063 und 6082 und enthält hauptsächlich Magnesium- und Siliziumelemente. Die 6er-Serie ist eine wärmebehandelbare Verstärkungslegierung, die sich gut verformen, schweißen und bearbeiten lässt und eine mittlere Festigkeit aufweist. Nach GlühenEs eignet sich für Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit. Es hat eine gute Verwendbarkeit, ist leicht zu beschichten und lässt sich gut verarbeiten. |
| AL-Zn7/Aluminium-Zink-Legierung | Die Aluminiumlegierung der 7er-Serie besteht aus 7075 und enthält hauptsächlich Zinkelemente. Sie gehört ebenfalls zur Luftfahrt-Serie, ist eine Aluminium-Magnesium-Zink-Kupfer-Legierung, ist eine wärmebehandelbare Legierung, gehört zu den superharten Aluminiumlegierungen und hat eine gute Verschleißfestigkeit. Sie lässt sich auch gut schweißen, ist aber wenig korrosionsbeständig. Unter dieser Serie ist die 7075-T651 Aluminium-Legierung ist besonders überlegen, bekannt als das beste Produkt in Aluminium-Legierungen, mit hoher Festigkeit, weit besser als jeder Baustahl. Diese Legierung hat auch gute mechanische Eigenschaften und anodische Reaktionen. |
In Bezug auf die Industrie AluminiumprofileDie derzeit am häufigsten verwendeten Werkstoffe sind 6063 und 6061. Diese beiden Aluminiumlegierungen werden in der Industrie am häufigsten verwendet Aluminiumwerkstoffe. 6063 ist weicher und hat eine bessere Schneid- und Verarbeitungsleistung, insbesondere bei OberflächenbehandlungEs ist besser als 6061, daher sollte dieses Material für die Herstellung von Aluminiumschalen gewählt werden.
01 6063-Aluminium-Legierung Chemische Zusammensetzung
Einzel: 0,05 Gesamt: 0,15
02 6063-Aluminium Legierung Härte
Zwischen 8-12HW, Zugfestigkeit ≥205mpa, Streckspannung ≥170mpa, Dehnungsrate ≥7%.
03 6063 Aluminiumlegierung Profil Eigenschaften
Präzise Abmessungen, hohe Festigkeit, nach der Oxidation Färbung und Spray Oberflächenbehandlung, das Aussehen ist glatt, schön, elegant in Farbe, angenehm zu berühren, und hat eine gute Korrosionsbeständigkeit.
Profil Wanddicke: Entspricht den Normen GB5237.1~5237.6-2004, GB/T6892
Leistungsindikatoren: Entspricht den Normen GB5237.1~5237.6-2004, GB/T6892
01 Adapter Aluminiumgehäuse
Der Standard hat maßgeblich dazu beigetragen, die Kosten für die Verbraucher zu senken, soziale Ressourcen zu schonen und den Elektroschrott zu reduzieren. Bei der Umsetzung dieser Norm sind jedoch einige Probleme aufgetreten, z. B. dass einige Adaptergehäuse das Laden über USB nicht unterstützen. Die Durchsetzung dieser Norm könnte zu Schäden an den Spannungsreglern und zu einer Verringerung der Verbindungsrate beim Laden führen.
02 Netzgerät Aluminiumgehäuse
In der Regel besteht die Schale aus Kunststoff, der isolierend wirken kann. Die Qualität der Schale hat auch mit der Sicherheit der Verbraucher zu tun. Ein hochwertiges Gehäuse kann eine gute Isolierung und Wasserdichtigkeit bieten, während ein minderwertiges Gehäuse nicht nur die normale Nutzung des Geräts beeinträchtigen, sondern auch die Sicherheit der Verbraucher gefährden kann. Welches Netzteilgehäuse ist also sicherer? Die Antwort ist zweifelsohne ein Gehäuse aus hochwertigen, garantierten Materialien.
03 Wasserdichtes Gehäuse für die Stromversorgung
Die Aluminiumschale wird hauptsächlich durch Spritzgießen von Kunststoffen hergestellt. Sie hat einen hohen Grad an Wasserdichtigkeit, ist robust, nicht anfällig für das Eindringen von Wasser und kann die Bedürfnisse der Kunden gut erfüllen.
Der Prozess der Reinigung und Aufrauhung der Metalloberfläche durch den Einfluss von Hochgeschwindigkeitssandfluss. Diese Methode der Oberflächenbehandlung von Aluminiumteilen kann der Werkstückoberfläche einen bestimmten Grad an Sauberkeit und unterschiedlicher Rauheit verleihen, die mechanischen Eigenschaften der Werkstückoberfläche verbessern und dadurch die Ermüdungsfestigkeit des Werkstücks erhöhen, die Haftung zwischen ihm und der Beschichtung verbessern, die Haltbarkeit der Beschichtung verlängern und die Nivellierung und Dekoration der Farbe erleichtern.
Der Herstellungsprozess, bei dem wiederholt Linien auf der Aluminiumplatte mit Sandpapier geschabt werden. Das Bürsten kann in geradliniges Bürsten, zufälliges Bürsten, spiralförmiges Bürsten und Fadenbürsten unterteilt werden. Durch das Bürsten des Metalls kann jede feine Spur deutlich sichtbar gemacht werden, wodurch das Metall matt wird und einen feinen Haarglanz erhält, was dem Produkt sowohl einen Sinn für Mode als auch für Technologie verleiht.
Darunter versteht man die elektrochemische Oxidation von Metallen oder Legierungen. Unter bestimmten Prozessbedingungen und im entsprechenden Elektrolyten bilden Aluminium und seine Legierungen durch die Wirkung des angelegten Stroms eine Oxidschicht auf dem Aluminiumprodukt (Anode).
Das Eloxieren behebt nicht nur die Mängel der Aluminiumoberfläche Härte und Verschleißfestigkeit, sondern verlängert auch die Lebensdauer von Aluminium und verbessert seine Ästhetik. Es ist zu einem unverzichtbaren Bestandteil der Aluminiumoberflächenbehandlung geworden und ist derzeit das am weitesten verbreitete und erfolgreichste Verfahren.
Eloxieren ist ein gängiges Verfahren für Gehäuse aus Aluminiumlegierungen, bei dem die Parameter Hochtemperaturbeständigkeit, ultraviolettes Licht und Oxidschicht wichtig sind.
1) Hohe Temperaturbeständigkeit
Die Eloxalschicht hat eine ausgezeichnete Isolierung und Wärmebeständigkeit. Das liegt daran, dass die Wärmeleitfähigkeit der Eloxalfolie viel geringer ist als die von reinem Aluminium. Die eloxierte Folie kann Temperaturen von etwa 1500℃ standhalten, während reines Aluminium nur 660℃ standhalten kann.
Der Unterschied zwischen eloxierten und nicht eloxierten Aluminiumlegierungen liegt in der chemischen Auflösung der äußeren Oxidschicht im Kontakt mit dem Elektrolyten. Wenn sich die Geschwindigkeit der Oxidbildung auf der Aluminiumoberfläche allmählich mit der Geschwindigkeit der chemischen Auflösung ausgleicht, kann die Oxidschicht unter diesen elektrolytischen Parametern ihre maximale Dicke erreichen.
Je höher die Oxidationstemperatur in einem Schwefelsäureelektrolyten ist, desto höher ist die thermische Stabilität der erhaltenen Filmschicht. Wenn Borsäure oder Borsäure und Glycerin dem Schwefelsäureelektrolyten zugesetzt werden, kann die Oxidationstemperatur auf 40℃ (vorzugsweise nicht über 39℃) erhöht werden.
Bei dieser Formel wird die erhaltene Oxidschicht bei einer Temperatur von 29℃ bei 130℃ nicht reißen, und die Hitzebeständigkeit kann bei einer Temperatur von 35℃ 150℃ oder sogar mehr erreichen (die Testdicke der Filmschicht beträgt etwa 7 Mikrometer). Wenn eine schwache alkalische Oxidation verwendet wird, ist die Hitzebeständigkeit der Filmschicht höher als die der Schwefelsäure anodisierte Film.
2) Ultraviolettes Licht
In den internationalen Normenklassifikationen umfasst die Eloxierung mit ultraviolettem Licht die Oberflächenbehandlung und Beschichtung von Farbmetallen. Im Folgenden finden Sie die Normen der internationalen Normungsorganisation für die Eloxierung von ultraviolettem Licht:
ISO 6581:2018
Eloxieren von Aluminium und seinen Legierungen - Bestimmung der Licht- und Wärmebeständigkeit von farbigen Eloxalschichten
ISO 6581:2010
Eloxieren von Aluminium und seinen Legierungen - Bestimmung der Ultraviolett- und Hitzebeständigkeit von farbigen Eloxalschichten
ISO 6581: 1980
Eloxieren von Aluminium und seinen Legierungen - Bestimmung der Ultraviolett-Echtheit von farbigen Eloxalschichten
Aluminiumlegierungen haben eine hohe Festigkeit, eine geringe Dichte, eine hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit, ausgezeichnete mechanische Eigenschaften und eine gute Bearbeitbarkeit. Nach der Eloxalbehandlung kann die Oberfläche von Aluminium und seinen Legierungen eine dichte Schicht erhalten, die viel dicker ist als die natürliche Oxidschicht, was die Korrosionsbeständigkeit der Metalloberfläche verbessert. Sie verleiht dem Metall einen natürlichen Glanz, eine glatte Struktur und Schönheit, während sie gleichzeitig eine robuste Beschichtung erzeugt. Die Oberflächenbehandlung von eloxiertem Aluminium kann jede beliebige Farbe annehmen und Schäden durch raue Witterungsbedingungen und schädliche ultraviolette Strahlen verhindern.
3) Oxidschicht
a. Die anodische Oxidschicht ist zweischichtig aufgebaut. Die innere Schicht ist ein dichter, dünner, glasartiger Film aus hochreinem Aluminiumoxid (Al2O3) mit einer Dicke von etwa 0,01-0,05 mm und hoher Härte. Die äußere Schicht ist ein Film aus hydratisiertem Aluminiumoxid (Al2O3-H2O).
b. Der Oxidfilm hat viele Poren, die konisch und kapillarförmig sind, und die Porengröße nimmt von innen nach außen zu. Daher verfügt sie über eine ausgezeichnete Adsorptionskapazität, lässt sich leicht in verschiedenen Farben einfärben, was ihre dekorative Funktion erhöht; sie haftet stark an der Farbe und eignet sich daher als Grundschicht für Anstriche. Um die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern, sollte eine Porenversiegelung durchgeführt werden.
c. Die Oxidschicht ist ein Isolator. Bei einer Schichtdicke von 1 μm beträgt die Durchbruchspannung 25 V. Der spezifische Widerstand einer reinen Aluminiumoxidschicht beträgt 109Ω/cm2.
d. Die Oxidschicht hat eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit, die Temperaturen bis zu 1500℃ standhält. Seine Wärmeleitfähigkeit ist geringer als die von Metall.
Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.
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