Es gibt viele Gründe, warum Aluminium das allgemein verwendetste Nichteisenmetall ist. Es ist sehr formbar und formbar, also ist es für eine breite Palette von Anwendungen passend. Seine Duktilität erlaubt, dass es in Aluminiumfolie gemacht wird, und seine Duktilität darf Aluminium in Stangen und in Drähte gezeichnet werden.
Aluminium hat auch hohe Korrosionsbeständigkeit, weil, wenn das Material herausgestellt wird, um zu lüften, eine schützende Oxidschicht sich natürlich bildet. Diese Oxidation kann auch künstlich verursacht werden, um stärkeren Schutz zu bieten. Die natürliche Schutzschicht des Aluminiums macht es beständiger gegen Korrosion als Kohlenstoffstahl. Darüber hinaus ist Aluminium ein guter Wärmeleiter und ein Leiter, die besser als Kohlenstoffstahl und Edelstahl sind.
(Aluminiumfolie)
Zu verarbeiten ist schneller und einfacher als Stahl, und seine Stärke zum Gewichtsverhältnis trifft es eine gute Wahl für viele Anwendungen, die die starken, harten Materialien erfordern. Schließlich verglichen mit anderen Metallen, kann Aluminium gut wieder hergestellt werden, also können mehr Chipmaterialien gespart werden, geschmolzen werden und wiederverwendet werden. Verglichen mit der Energie, die erfordert wird, um Reinaluminium zu produzieren, kann aufbereitetes Aluminium bis 95% von Energie sparen.
Selbstverständlich unter Verwendung Aluminium hat einige Nachteile, besonders verglichen mit Stahl. Es ist nicht so hart wie Stahl, der es eine schlechte Wahl für Teile mit höherer Auswirkungskraft oder extrem hoher Tragfähigkeit trifft. Der Schmelzpunkt des Aluminiums ist auch erheblich niedriger (℃ 660, und der Schmelzpunkt des Stahls ist ℃ ungefähr 1400), also er können extremen Anwendungen der hohen Temperatur nicht widerstehen. Er hat auch einen sehr hohen Ausdehnungskoeffizienten. Deshalb wenn die Temperatur während der Verarbeitung zu hoch ist, verformt sich er und es ist schwierig, strenge Toleranz beizubehalten. Schließlich Aluminium ist möglicherweise teurer als Stahlwegen der höheren Antriebsleistung im Verbrauchsprozeß.
Aluminiumlegierung
Indem man etwas die Aluminiummenge Legierungselemente justiert, können unzählige Arten von Aluminiumlegierungen hergestellt werden. Jedoch sind etwas Zusammensetzungen nützlicher als andere gewesen. Diese allgemeinen Aluminiumlegierungen werden entsprechend den bedeutenden Legierungselementen gruppiert. Jede Reihe hat einige allgemeine Attribute. Zum Beispiel können die 3000, 4000 und 5000 Reihen-Aluminiumlegierungen nicht, so Kaltverformung wärmebehandelt sein, alias wird Arbeitsverdichtung, angenommen.
Hauptsächlichaluminiumlegierungsarten
1000 Reihe
Aluminium-Legierung 1xxx enthält das reinste Aluminium, mit einem Aluminiumgehalt von 99% mindestens nach Gewicht. Es gibt nicht spezifische Legierungselemente, die meisten, welchen fast Reinaluminium sind. Zum Beispiel Aluminium-enthält 1199 99,99% Aluminium nach Gewicht und wird verwendet, um Aluminiumfolie herzustellen. Diese sind die weichsten Grade, aber sie können die verhärtete Arbeit sein, die Durchschnitte sie stärker werden, wenn sie wiederholt verformt werden.
2000 Reihe
Das Hauptlegierungselement von 2000 Reihe Aluminium ist kupfern. Diese Grade des Aluminiums können der verhärtete Niederschlag sein, der sie fast so stark wie Stahl macht. Aushärtung bezieht mit ein, das Metall zu einer bestimmten Temperatur zu erhitzen, um andere Metalle von der Metalllösung herbeizuführen (während das Metall fest bleibt) und hilft, die Streckgrenze zu verbessern. Jedoch wegen des Zusatzes des Kupfers, ist die Korrosionsbeständigkeit des Aluminiumgrades 2XXX niedrig. Aluminium-2024 enthält auch Mangan und Magnesium für Luftfahrtteile.
3000 Reihe
Mangan ist das wichtigste additive Element in der Aluminium-3000 Reihe. Diese Aluminiumlegierungen können die Arbeit auch sein, die verhärtet wird (die notwendig ist, um ein genügendes Härteniveau zu erzielen, weil diese Grade des Aluminiums nicht wärmebehandelt sein können). Aluminium-3004 enthält auch Magnesium, das eine Legierung ist, die in den Aluminiumgetränkedosen benutzt wird, und eine Verhärtungsvariante davon.
4000 Reihe
Die 4000 Reihe Aluminium umfasst Silikon als das Hauptlegierungselement. Silikon verringert den Schmelzpunkt des Aluminiums des Grades 4xxx. Aluminium- 4043 wird als Füllerstangenmaterial für das Schweißen der Aluminiumlegierung mit 6000 Reihen verwendet, und Aluminium-4047 wird als dünne Platte und Beschichtung verwendet.
5000 Reihe
Magnesium ist das Hauptlegierungselement der 5000 Reihe. Diese Grade haben etwas von der besten Korrosionsbeständigkeit, also werden sie normalerweise in den Marineanwendungen oder in anderen Situationen benutzt, die extreme Umwelt gegenüberstellen. Aluminium-5083 ist eine Legierung, die für Marineteile allgemein verwendet ist.
6000 Reihe
Magnesium und Silikon werden benutzt, um einiges von den allgemeinsten Aluminiumlegierungen zu machen. Die Kombination dieser Elemente wird verwendet, um die 6000 Reihe zu schaffen, die im Allgemeinen einfach zu verarbeiten ist und der verhärtete Niederschlag sein kann. 6061 ist eine der allgemeinsten Aluminiumlegierungen und hat hohe Korrosionsbeständigkeit. Sie ist in den strukturellen und Luftfahrtanwendungen allgemein verwendet.
7000 Reihe
Diese Aluminiumlegierungen werden vom Zink gemacht und manchmal Kupfer, Chrom und Magnesium enthalten. Sie können aller Aluminiumlegierungen durch Aushärtung das stärkste sein. 7000 ist in den Luftfahrtanwendungen wegen seines hochfesten allgemein verwendet. 7075 ist eine allgemeine Marke. Obgleich seine Korrosionsbeständigkeit höher als die von 2000 Reihenmaterialien ist, ist seine Korrosionsbeständigkeit niedriger als die anderer Legierungen. Diese Legierung ist weitverbreitet, aber ist für Luftfahrtanwendungen besonders passend.
Diese Aluminiumlegierungen werden vom Zink und manchmal vom Kupfer, vom Chrom und vom Magnesium gemacht und können aller Aluminiumlegierungen durch Aushärtung das stärkste sein. Klasse 7000 wird normalerweise in den Luftfahrtanwendungen benutzt, die zu seinem hochfesten passend sind. 7075 ist ein allgemeiner Grad mit niedrigerer Korrosionsbeständigkeit als andere Legierungen.
8000 Reihe
8000 Reihe ist ein allgemeiner Ausdruck, der nicht auf irgendeine andere Art Aluminiumlegierung anwendbar ist. Diese Legierungen einschließen möglicherweise viele anderen Elemente, einschließlich Eisen und Lithium. Zum Beispiel enthält Aluminium 8176 0,6% Eisen und 0,1% Silikon nach Gewicht und wird verwendet, um elektrische Drähte zu machen.
Löschende und mildernde Aluminiumbehandlung und Oberflächenbehandlung
Wärmebehandlung ist ein allgemeiner Konditionierungsprozeß, also bedeutet es, dass es die Materialeigenschaften vieler Metalle auf dem chemischen Niveau ändert. Besonders für Aluminium, ist es notwendig, Härte und Stärke zu erhöhen. Unbehandeltes Aluminium ist ein weiches Metall, zwecks bestimmten Anwendungen so zu widerstehen, es muss irgendeine Einstellmethode durchmachen. Für Aluminium wird der Prozess durch die Buchstabebezeichnung am Ende der Gradzahl angezeigt.
Wärmebehandlung
2XXX-, 6xxx- und 7xxxreihe Aluminium kann wärmebehandelt sein. Dieses hilft, die Stärke und die Härte des Metalls zu verbessern und ist für einige Anwendungen nützlich. Andere Legierungen 3xxx, 4xxx und 5xxx können kaltes nur sein bearbeitet, um Stärke und Härte zu erhöhen. Legierungen können die verschiedenen Buchstabenamen gegeben werden (genannt worden Mildern von Namen) zu bestimmen welche Behandlung verwendet wird. Diese Namen sind:
F zeigt an, dass es im Anlieferungszustand ist, oder das Material keine Wärmebehandlung durchgemacht hat.
H bedeutet, dass das Material etwas Arbeitsverdichtung durchgemacht hat, ob es gleichzeitig mit der Wärmebehandlung durchgeführt wird. Die Zahlen, nachdem „H“ die Art der Wärmebehandlung und der Härte anzeigen.
O zeigt an, dass Aluminium getempert wird, das Stärke und Härte verringert. Dieses scheint wie eine merkwürdige Wahl - die weichere Materialien wünscht? Jedoch produziert Ausglühen ein Material, das einfacher zu verarbeiten ist, vielleicht stärker und duktiler, das für einige Produktionsmethoden günstig ist.
T zeigt, dass das Aluminium wärmebehandelt gewesen ist, und die Zahl an, nachdem „t“ die Details des Wärmebehandlungsprozesses anzeigt. Zum Beispiel ist Al 6061-T6 die wärmebehandelte Lösung (hielt bei 980 ° F instand, dann löschte im Wasser für das schnelle Abkühlen) und dann gealtert zwischen 325 und 400 ° F.
Oberflächenbehandlung
Es gibt viele Oberflächenbehandlungen, die am Aluminium angewendet werden können, und jede Oberflächenbehandlung hat die Auftritt- und Schutzeigenschaften, die für verschiedene Anwendungen passend sind.
Es gibt keinen Effekt auf das Material, nachdem man poliert hat. Diese Oberflächenbehandlung erfordert weniger Zeit und Bemühung, aber ist normalerweise nicht für dekorative Teile genügend und ist für Prototypen bestgeeignet, die nur Funktion und Eignung prüfen.
Das Reiben ist steigern von der Arbeitsfläche das folgende. Lenken Sie mehr Aufmerksamkeit auf den Gebrauch von scharfen Werkzeugen und Fertigungsdurchläufen, ein glatteres Oberflächenende zu produzieren. Dieses ist auch eine genauere Bearbeitungsart, normalerweise angewendet, um Teile zu prüfen. Jedoch lässt dieser Prozess noch Maschinenkennzeichen und wird nicht normalerweise im Endprodukt verwendet.
Sandstrahlen schafft eine Mattoberfläche, indem es kleine Glasperlen auf Aluminiumteilen sprüht. Dieses entfernt die meisten (aber nicht alle) Bearbeitungskennzeichen und gibt ihm einen glatten aber granulierten Auftritt. Vor der Anodisierung der ikonenhafte Auftritt und zu glauben einiger populärer Laptops kommen vom Sandstrahlen.
Aufsteigende Oxidation ist eine allgemeine Oberflächenbehandlungsmethode. Es ist eine schützende Oxidschicht, die sich natürlich auf der Aluminiumoberfläche bildet, wenn sie herausgestellt wird, um zu lüften. Bei der manuellen maschinellen Bearbeitung werden die Aluminiumteile auf der leitfähigen Unterstützung verschoben, untergetaucht in der elektrolytischen Lösung, und Gleichstrom wird in die elektrolytische Lösung eingeführt. Wenn die säurehaltige Lösung die natürlich gebildete Oxidschicht auflöst, der Sauerstoff der aktuellen Versionen auf seiner Oberfläche, eine neue Schutzschicht Tonerde dadurch bildend.
Durch das Balancieren der Auflösungsrate und der Absetzungsrate, die Oxidschicht-Formen nanopores, die Beschichtung fortfahren lassend, über der Reihe der natürlichen Möglichkeiten hinaus zu wachsen. Nach dem um der Ästhetik willen, werden die nanopores manchmal mit anderem Korrosionschutz oder farbigen Färbungen gefüllt und versiegelten dann, um die schützende Beschichtung abzuschließen.
Aluminiumverarbeitungsfähigkeiten
1. Wenn das Werkstück während der Verarbeitung überhitzt wird, beeinflußt der hohe Koeffizient der thermischen Expansion des Aluminiums die Toleranz, besonders für dünne Teile. Um alle mögliche negativen Auswirkungen zu verhindern, kann Hitzekonzentration vermieden werden indem man Werkzeugwege herstellt die sich nicht auf einen Bereich zu lange konzentrieren. Diese Methode kann Hitze zerstreuen, und der Werkzeugweg kann in der Nocken-Software angesehen werden und geändert werden, die das Programm CNC-maschineller Bearbeitung erzeugt.
2. Wenn die Kraft zu groß ist, fördert die Weichheit einiger Aluminiumlegierungen die Deformation während der Verarbeitung. Deshalb wird ein spezifischer Grad des Aluminiums entsprechend der empfohlenen Vorschubzahl und der Geschwindigkeit verarbeitet, um eine passende Kraft während der Verarbeitung zu erzeugen. Eine andere Faustregel für das Verhindern von Deformation ist, den größeren als 0,020 Zoll der Teilstärke in allen Bereichen zu halten.
3. Ein anderer Effekt der Duktilität des Aluminiums ist, dass er zusammengesetzte Ränder des Materials auf dem Werkzeug bilden kann. Dieses maskiert die scharfe Ausschnittoberfläche des Werkzeugs, stumpft das Werkzeug und verringert seine Schnittleistungsfähigkeit ab. Dieser angesammelte Rand kann schlechtes Oberflächenende auf dem Fach auch veranlassen, um angesammelte Ränder zu vermeiden, das Werkzeugmaterial wird verwendet für den Test; Versuchen Sie, Höhenflossenstation (Hochgeschwindigkeitsstahl) durch Hartmetalleinsätze zu ersetzen, und vice versa, und justieren Sie die Schnittgeschwindigkeit. Sie können auch versuchen, die Menge und die Art der Schneidflüssigkeit zu justieren.