Алуминият е много често срещан материал за екструдиране и профилиране, тъй като притежава механични свойства, които го правят идеален за формоване и оформяне на метал от заготовки. Високата пластичност на алуминия означава, че металът може лесно да се формова в различни напречни сечения, без да се изразходва много енергия в процеса на обработка или формоване, а алуминият също така обикновено има точка на топене около половината от тази на обикновената стомана. И двата факта означават, че процесът на екструдиране на алуминиеви профили е сравнително нискоенергиен, което намалява разходите за инструменти и производство. И накрая, алуминият има и високо съотношение якост/тегло, което го прави отличен избор за промишлени приложения.
Като страничен продукт от процеса на екструдиране, понякога по повърхността на профила могат да се появят фини, почти невидими линии. Това е резултат от образуването на помощни инструменти по време на екструдирането и могат да се специфицират допълнителни обработки на повърхността, за да се премахнат тези линии. За да се подобри повърхностното покритие на профилната секция, след основния процес на екструдиране могат да се извършат няколко вторични операции за обработка на повърхността, като например фрезоване на лице. Тези машинни операции могат да се специфицират за подобряване на геометрията на повърхността, за да се подобри профилът на детайла чрез намаляване на общата грапавост на повърхността на екструдирания профил. Тези обработки често се специфицират в приложения, където се изисква прецизно позициониране на детайла или където свързващите повърхности трябва да бъдат строго контролирани.
Често виждаме колоната с материали, обозначена с 6063-T5/T6 или 6061-T4 и т.н. 6063 или 6061 в тази маркировка е марката на алуминиевия профил, а T4/T5/T6 е състоянието на алуминиевия профил. Каква е разликата между тях?
Например: Казано по-просто, алуминиевият профил 6061 има по-добра якост и режещи характеристики, с висока жилавост, добра заваряемост и устойчивост на корозия; алуминиевият профил 6063 има по-добра пластичност, което може да направи материала да постигне по-висока прецизност, и същевременно има по-висока якост на опън и граница на провлачване, показва по-добра жилавост на счупване и има висока якост, износоустойчивост, устойчивост на корозия и устойчивост на висока температура.
Състояние на Т4:
обработка с разтвор + естествено стареене, т.е. алуминиевият профил се охлажда след екструдиране от екструдера, но не се подлага на стареене в пещта за стареене. Алуминиевият профил, който не е подложен на стареене, има относително ниска твърдост и добра деформируемост, което го прави подходящ за по-късно огъване и друга деформационна обработка.
Състояние на Т5:
обработка с разтвор + непълно изкуствено стареене, т.е. след охлаждане на въздуха, закаляване след екструдиране, след което се прехвърля в пещ за стареене, за да се поддържа топъл при около 200 градуса за 2-3 часа. В това състояние алуминият има относително висока твърдост и известна степен на деформируемост. Той е най-често използваният в окачени фасади.
Състояние на Т6:
обработка с разтвор + пълно изкуствено стареене, т.е. след закаляване с водно охлаждане след екструдиране, изкуственото стареене след закаляване е по-високо от температурата на T5, а времето за изолация също е по-дълго, така че да се постигне по-високо състояние на твърдост, което е подходящо за случаи с относително високи изисквания за твърдост на материала.
Механичните свойства на алуминиевите профили от различни материали и различни състояния са подробно описани в таблицата по-долу:
Граница на провлачване:
Това е границата на провлачване на металните материали, когато те се огъват, т.е. напрежението, което се съпротивлява на микропластична деформация. За метални материали без видима граница на провлачване, стойността на напрежението, която води до 0,2% остатъчна деформация, се определя като граница на провлачване, която се нарича условна граница на провлачване или граница на провлачване. Външни сили, по-големи от тази граница, ще доведат до трайно разрушаване на частите и те не могат да бъдат възстановени.
Якост на опън:
Когато алуминият се огъва до известна степен, способността му да се съпротивлява на деформация се увеличава отново поради пренареждането на вътрешните зърна. Въпреки че деформацията се развива бързо в този момент, тя може да се увеличава само с увеличаване на напрежението, докато то достигне максималната си стойност. След това способността на профила да се съпротивлява на деформация е значително намалена и в най-слабата точка се получава голяма пластична деформация. Напречното сечение на образеца тук се свива бързо и се получава свиване, докато не се счупи.
Твърдост по Уебстър:
Основният принцип на твърдостта по Уебстър е да се използва закалена игла за налягане с определена форма, която да се притисне към повърхността на пробата под силата на стандартна пружина и да се определи дълбочина от 0,01 мм като единица за твърдост по Уебстър. Твърдостта на материала е обратно пропорционална на дълбочината на проникване. Колкото по-плитко е проникването, толкова по-висока е твърдостта и обратно.
Пластична деформация:
Това е вид деформация, която не може да се самовъзстанови. Когато инженерните материали и компоненти се натоварят извън диапазона на еластична деформация, ще възникне трайна деформация, т.е. след отстраняване на натоварването ще възникне необратима деформация или остатъчна деформация, която е пластична деформация.
Време на публикуване: 09 октомври 2024 г.
