آلومینیوم ماده‌ای بسیار رایج برای اکستروژن و شکل‌دهی پروفیل‌ها است، زیرا دارای خواص مکانیکی است که آن را برای شکل‌دهی و شکل‌دهی فلز از مقاطع بیلت ایده‌آل می‌کند. شکل‌پذیری بالای آلومینیوم به این معنی است که این فلز را می‌توان به راحتی و بدون صرف انرژی زیاد در فرآیند ماشینکاری یا شکل‌دهی، به مقاطع عرضی متنوعی تبدیل کرد و آلومینیوم همچنین معمولاً دارای نقطه ذوبی حدود نصف فولاد معمولی است. هر دوی این واقعیت‌ها به این معنی است که فرآیند اکستروژن پروفیل آلومینیوم نسبتاً کم‌انرژی است که هزینه‌های ابزار و تولید را کاهش می‌دهد. در نهایت، آلومینیوم همچنین نسبت استحکام به وزن بالایی دارد که آن را به انتخابی عالی برای کاربردهای صنعتی تبدیل می‌کند.
به عنوان یک محصول جانبی فرآیند اکستروژن، گاهی اوقات خطوط ریز و تقریباً نامرئی روی سطح پروفیل ظاهر می‌شوند. این نتیجه تشکیل ابزارهای کمکی در طول اکستروژن است و می‌توان عملیات سطحی اضافی را برای حذف این خطوط مشخص کرد. برای بهبود سطح مقطع پروفیل، می‌توان چندین عملیات سطحی ثانویه مانند فرزکاری سطحی را پس از فرآیند اصلی شکل‌دهی اکستروژن انجام داد. این عملیات ماشینکاری را می‌توان برای بهبود هندسه سطح و بهبود پروفیل قطعه با کاهش زبری کلی سطح پروفیل اکسترود شده مشخص کرد. این عملیات اغلب در کاربردهایی که موقعیت‌یابی دقیق قطعه مورد نیاز است یا جایی که سطوح جفت شونده باید به شدت کنترل شوند، مشخص می‌شوند.
ما اغلب ستون مواد را با علامت گذاری 6063-T5/T6 یا 6061-T4 و غیره می‌بینیم. 6063 یا 6061 در این علامت، برند پروفیل آلومینیوم است و T4/T5/T6 حالت پروفیل آلومینیوم است. پس تفاوت بین آنها چیست؟
به عنوان مثال: به عبارت ساده، پروفیل آلومینیوم ۶۰۶۱ از استحکام و عملکرد برش بهتری برخوردار است، چقرمگی بالا، جوش‌پذیری خوب و مقاومت در برابر خوردگی دارد؛ پروفیل آلومینیوم ۶۰۶۳ دارای انعطاف‌پذیری بهتری است که می‌تواند باعث شود ماده به دقت بالاتری دست یابد و در عین حال استحکام کششی و استحکام تسلیم بالاتری دارد، چقرمگی شکست بهتری نشان می‌دهد و از استحکام بالا، مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر دمای بالا برخوردار است.
حالت T4:
عملیات محلول‌سازی + پیرسازی طبیعی، یعنی پروفیل آلومینیوم پس از اکسترود شدن از اکسترودر خنک می‌شود، اما در کوره پیرسازی پیر نمی‌شود. پروفیل آلومینیومی که پیرسازی نشده باشد، سختی نسبتاً کم و تغییر شکل‌پذیری خوبی دارد که برای خم شدن بعدی و سایر فرآیندهای تغییر شکل مناسب است.
حالت T5:
عملیات محلول‌سازی + پیرسازی مصنوعی ناقص، یعنی پس از خنک شدن در هوا و کوئنچ پس از اکستروژن، و سپس انتقال به کوره پیرسازی برای گرم نگه داشتن در دمای حدود ۲۰۰ درجه به مدت ۲-۳ ساعت. آلومینیوم در این حالت سختی نسبتاً بالایی دارد و تا حدی قابلیت تغییر شکل دارد. این ماده رایج‌ترین مورد استفاده در دیوارهای پرده‌ای است.
حالت T6:
عملیات محلول‌سازی + پیرسازی مصنوعی کامل، یعنی پس از خنک شدن با آب و خنک شدن پس از اکستروژن، پیرسازی مصنوعی پس از خنک شدن بالاتر از دمای T5 است و زمان عایق‌بندی نیز طولانی‌تر است، به طوری که به حالت سختی بالاتری دست می‌یابد، که برای مواردی با الزامات نسبتاً بالا برای سختی مواد مناسب است.
خواص مکانیکی پروفیل‌های آلومینیومی از مواد مختلف و حالت‌های مختلف در جدول زیر به تفصیل آمده است:
قدرت تسلیم:
این حد تسلیم مواد فلزی در هنگام تسلیم است، یعنی تنشی که در برابر تغییر شکل میکروپلاستیک مقاومت می‌کند. برای مواد فلزی بدون تسلیم آشکار، مقدار تنشی که 0.2٪ تغییر شکل پسماند ایجاد می‌کند، به عنوان حد تسلیم آن تعیین می‌شود که به آن حد تسلیم شرطی یا استحکام تسلیم می‌گویند. نیروهای خارجی بزرگتر از این حد باعث می‌شوند قطعات به طور دائم شکست بخورند و قابل بازیابی نباشند.
استحکام کششی:
وقتی آلومینیوم تا حد مشخصی تسلیم می‌شود، توانایی آن در مقاومت در برابر تغییر شکل به دلیل بازآرایی دانه‌های داخلی دوباره افزایش می‌یابد. اگرچه تغییر شکل در این زمان به سرعت ایجاد می‌شود، اما تنها با افزایش تنش می‌تواند افزایش یابد تا زمانی که تنش به حداکثر مقدار خود برسد. پس از آن، توانایی پروفیل در مقاومت در برابر تغییر شکل به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد و تغییر شکل پلاستیک بزرگی در ضعیف‌ترین نقطه رخ می‌دهد. سطح مقطع نمونه در اینجا به سرعت کوچک می‌شود و گلویی شدن تا زمان شکستن آن رخ می‌دهد.
سختی وبستر:
اصل اساسی سختی وبستر این است که از یک سوزن فشاری کوئنچ شده با شکل خاص برای فشار دادن به سطح نمونه تحت نیروی یک فنر استاندارد استفاده شود و عمق 0.01MM به عنوان واحد سختی وبستر تعریف شود. سختی ماده با عمق نفوذ نسبت معکوس دارد. هرچه نفوذ کمتر باشد، سختی بیشتر است و برعکس.
تغییر شکل پلاستیک:
این نوعی تغییر شکل است که خود به خود قابل بازیابی نیست. هنگامی که مواد و اجزای مهندسی فراتر از محدوده تغییر شکل الاستیک بارگذاری شوند، تغییر شکل دائمی رخ خواهد داد، یعنی پس از برداشتن بار، تغییر شکل برگشت ناپذیر یا تغییر شکل باقیمانده رخ خواهد داد که همان تغییر شکل پلاستیک است.
زمان ارسال: اکتبر-09-2024
