EN
Mis teeb 6060 alumiiniumist nii mitmekesise? Vaatame numbreid: umbes 97,2% alumiiniumi kui koostisosade alusmaterjal, pluss 0,35 kuni 0,6% magneesiumi ja sarnased kogused räni. Magneesiumi sisaldus tõstab tegelikult mehaanilist tugevust nimega tahkislahuse kõvendamise kaudu. Ränk mängib erinevat rolli, parandades metalli voolavust ekstrudeerimise ajal, mis aitab luua neid ühtlaselt õhukesi seinu, mida me näeme paljudes toodetes. Selle segu abil suudab 6060 venima umbes 12% enne katkemist, mis sobib suurepäraselt asjade jaoks, millel peab olema kuju, kuid mis peavad siiski säilitama oma struktuuri. Teiste sulamitega, kus on rohkem räni, ei ole 6060 kõikjal maksimaalse tugevuse tagamisel. Pigem keskendub see pragude vastu taluvusele, mis on eriti oluline keerukate paindude või kujuainete puhul, mis võiksid muutel materjalidel põhjustada pragusid.
| Omadus | 6060 Alumiinium | 6063 Alumiinium | 6005 Alumiinium |
|---|---|---|---|
| Räni sisaldus | 0.3–0.6% | 0.4–0.8% | 0.6–0.9% |
| Magneesiumisisaldus | 0.35–0.6% | 0.6–1.0% | 0.4–0.7% |
| Tavaline nöörimise tugevus (T5 tempereerimine) | 150 MPa | 215 MPa | 195 MPa |
| Väga oluline eelis | Eraklassiline külma kujundus | Parem anoodige lõpp | Suurem kandevõime |
Kui vaadata 6060 ja 6063 sulandi vahet, siis siin on kindel kompromiss. Tugevus laskub T5 struudis umbes 15%, kuid selle eest saame palju parema ekstrudeeritavuse – umbes 20% paranemine muudab kõik keeruliste kuju ja detailsete profiilide puhul. Mis eristab seda 6005 alumiiniumist, on ränisisaldus. Täpsema ränivahemikuga kestavad toolid tootmisjooksul kauem. 6005 sulandi puhul on vajalik rohkem ränki, et saavutada autotööstuse jäikuse nõuded, mis tegelikult suurendab tööriista kulumist aja jooksul. Paljud arhitektid valivad 6060 spetsiaalselt soola veega piirkondades asuvate hoonete jaoks, kus on oluline nii kuju täpsus kui ka korrosioonikindlus. Rannikustruktuuride puhul on vaja materjale, mis vastavad niiskusele ilma, et kaoks nende struktuuriline tugevus.
6060 alumiiniumi profiilimaterjali omadused muutuvad oluliselt sõltuvalt nende kõvastusest. Kui suland on loomuliku vanastamise järgses T4 olekus, jõuab see suland tavaliselt 160 kuni 180 MPa-ni võrdluskatsete tugevuses koos umbes 14–18% pikenemisega. See annab sellele piisavalt tugevust paljudeks rakendusteks, võimaldades samas teatud määral külma kujundamist. T5 kõvastusse minnes on toimivad kontrollitud jahutamisprotsessid, mis tõstavad vooluvõime kuni ligikaudu 130 MPa-ni. Maksimaalse toimivuse tagamiseks astub mängu T6 kõvastus, kus kunstlik vanastamine tõstab võrdluskatsete tugevuse veelgi kõrgemale, jõudes 190 kuni 210 MPa vahemikku. Mis teeb nende erinevused võimalikuks? Magneesiumi ränisilikaadi sadestumise moodustamine mängib siin suurt rolli. Uurimused eri 6000 seeria sulandite kohta näitavad järjepidevalt, kuidas need mikroskoopilised muutused toovad kaasa paremad mehaanilised omadused, mis selgitab, miks arhitektid ja insenerid määravad sageli erinevaid kõvastusi sõltuvalt konstruktsioonilistest nõuetest.
T66 struktuuritöötlemine suurendab tunduvalt 6060 alumiiniumi stabiilsust, vähendades nende igapäevaste omaduste kõikumisi, mida tavapärasest T6 töötlemisest saadakse, umbes 30%. Selle taga on pikema vanastamise protsessi tõttu muutuv poordeniidi jääb palju stabiilsemaks erinevate tootmispartide vahel, hoidudes umbes ±5 MPa vahemikus. Ja arvake mis? See hoiab endiselt 12% pikenemist. Stabiilsema mikrostruktuuri tänu on veel üks hea eelis, mis tegelikult muudab materjali vastupidavamaks ka lagunemise suhtes. 80 kraadi Celsiuse juures tohib termilist stressi koheldud eespool 20% paremini. See on üsna oluline, kui jutt on ehitusdetaljide valmistamisest, mis läbivad pidevat kuumenemise ja jahutamise tsüklit. Kõigile, kes töötavad suurte korgilaepindadega, mis ulatuvad sadade jalaste kaugusele, tähendab T66 töödeldud 6060 ekstruusiooni valik, et nad ei peaks muretsema dimensioonide muutumise pärast aja jooksul, mis pärast kümneid aastaid kohapeal muutub tohutult oluliseks.
Võrdlus nende materjalide tugevuse kohta algab nende tõmbetugevusega. 6063 alumiinium jõuab T6 olekus umbes 220 MPa-ni, samas kui 6060-l on vaid 210 MPa. Kuid kui juttu tuleb sellest, kui palju materjali saab enne katkemist venitada, siis võidab 6060 selgelt, saades 18% venimiseni, samas kui 6063-l on vaid 12% samades temperatuuritingimustes. See on eriti oluline maavärinialadel, kus ehituskomponendid peavad suutma painduda ootamatel jõududel, mitte lihtsalt katkema. Paljud struktuuringennerid valivad nüüd konkreetsemalt 6060-T66 põhiosi, mis taluvad tõmbusjõusid, näiteks kaabelsüsteemides, mis toetavad tänapäevaste hoonete väliskülgi. Miks? Tänu sellele, et suhteline kandevõime on 15% parem kui tavapärase 6063 puhul, on sellel rakendustes eelis.
Erinevate metallide puhul on 6060 alumiiniumprofiilil eriline keemiliste elementide segu, mis võimaldab sellel hästi voolata kuumutamisel ekstrudeerimisel. Magneesiumi ja räni sisaldust on täpselt reguleeritud, et metall jääks pehmeks umbes 450 kuni 500 kraadi Celsiuse juures. Selliste temperatuuride juures saavad tööoperatoorid tükke läbi keeruliste profiilide suruda, mis teised metallid ei taluks. Selle sujuva voolamise tõttu saab valmistada mitmesuguseid asju keerulistest mitme kanaliga osadest kuni silete välimusega kujunduslistist autode ja hoonete jaoks. Veelgi parem, ka need kaunid arhitektuurilised profiilid soojuskatkestega on igakord täpse mõõtmetega.
Reaalse tootmisseadmes tehtud testid näitavad, et 6060 sulandi puhul on matrite kulutus umbes 18 kuni 22 protsenti väiksem kui sarnaste 6005 sulandite puhul. See juhtub eelkõige seetõttu, et see sisaldab vähem ränki ja talub protsessi jooksul paremini soojust. Kui töötada ekstrusioonipressidega, tähendab see, et need võivad töötada kiirustel 15 kuni 18 meetrit minutis, enne kui tööriistad hakkavad liiga vara kulumise märke näitama. See muudab kõik, kui tootmas on suuri partisid, kus seismise kulud lähevad maksma raha. Lisaks vähendab materjali stabiilsus temperatuurimuutuste ajal jäätmeid oluliselt. Paljud tehased teatavad, et nende jäätme määr jääb alla 4 protsendi, kui kõik on korralikult seadistatud ja töö käib sujuvalt.
Kui töötatakse õhukeste seintega, mis on 0,8 kuni 1,2 mm paksud, siis 6060 alumiiniumprofiilid hoiavad oma kuju pärast kuumutamist umbes 30% paremini kui tavapärane 6063 sulam. Tootjad kombineerivad billetite täiustatud eelsoojendamismeetodeid materjali võimega kõvastuda pingete mõjul, mis võimaldab toota keerulisi õõnsilõike ja soojusvahetussüsteemide ning kergkonstruktsioonide jaoks vajalikke keerukaid mikrokanaleid. Saavutatud kontrollitasemel saab tootjad tagada seintapaksuse täpsuse plussmiinus 0,05 mm piires komponentide puhul, mis vastavad lennuruumi standarditele – see on eriti oluline, kui kriitilistes rakendustes loeb iga millimeetri murdosa.
6060 alumiiniumi ekstruusioomadused on väga head külma kujundamise suhtes, volditav kuni umbes kolm korda materjali paksuseks ilma pragudeta T4 olekus. Selle võimaluseks on selle koostises oleva magneesiumi ja räni tasakaalustatud segu, mis võimaldab arhitektidel ja disainijatele luua nende huvipakkuva kõvera aknaraamid ja sujuvalt ümarad hoonete väljapinnad, mis on tänapäeval nii populaarsed. Teiste kõvemate alumiiniumi tüüpidega võrreldes säilitab 6060 vormimise järel vähemalt 15% pikenemise, mis on väga oluline täpsete mõõtmete nõudvate projektide puhul. Selline omadus annab valmistajatele rohkem paindlikkust, säilitades samas range mõõtmetelise täpsuse.
Kui juttu hakatakse tugevate ühenduste loomisest 6060 alumiiniumprofiilidega, siis tõusevad esile GTAW ja FSW. Need meetodid suudavad säilitada umbes 85 kuni 92 protsenti algse metalli tugevusest, mis on keevitatud ühenduste puhul üsna muljetavaldav. Siiski on paljude oluliste tööstuslike kasutuste puhul keevituse järel vajalik veel üks täiulik samm. Pärakeevituse soojendus, mida nimetatakse T5 kõrtlemiseks, aitab taastada korrosioonikindlust, mis kaob nendes keevituspunktides. Hiljutised uuringud, mille tegid struktuuringenöörid 2024. aastal, näitasid ka midagi erilist. Nad testisid kriitiliste tingimustega fraktsioonikeevitatud 6060 ühendusi ja leidsid, et need olid endiselt vastupidavad, säilitades 145 MPa puhul plastilisuse piiri, isegi pärast 5000 tundi soolaspritsi kokkupuudet. Selline toimivus räägib kõigest sellest, kui vastupidavad need keevitused tegelikult on, kui need on õigesti tehtud.
Kiirendatud kokkupuute katsetes, mis simuleerisid rannikulisi atmosfääre, näitas 6060 alumiiniumprofiil 30% väiksema määrde sügavust kui tavapärane 6063 sulam pärast 10 aastat ekvivalentset kasutust. Linnakonna saaste vastu taluvuse võrdluskatsed näitavad:
| Keskkond | Massikaotus (mg/cm²) | Märdete sügavus (µm) |
|---|---|---|
| Tööstuspiirkond | 1.2 | 20 |
| Rannik | 2.8 | 45 |
| Maapiirkond | 0.7 | 12 |
Sulami kroomivaba eeltöötlemise süsteem võimaldab 25-aastaseid jõudluskrediite arhitektuurirakendustes, millega 94% Euroopa fassaadiprojektidest teatasid alates 2018. aastast nulli korrosjoniga seotud katkestustest.
6060 alumiiniumprofiilil on parem pindhomogeensus selle optimeeritud ränimagneesiumi suhtega, saavutades <12% peegeldusvarieeruvuse millelõpmetel. See ühtsus võimaldab ennustatavaid anoodimise tulemusi, saavutades 6060 puhul 20–25 mikromeetripaksused oksüüdikihid 30% madalamate energiakuludega kui 6063 sulamitel.
2024. aasta analüüs 42 Euroopa kaareseinapindmest näitas, et anooditud 6060 profiilid säilitasid 98,6% värvistabiilsust pärast viit aastat linnakeskkonnas, mis on parem kui 6063 puhul 91,2%. 2024 Arhitektuuriliste Pindmete Tendentside Aruanne rõhutab 6060 kasvavat kasutamist parameetriliste fassaadisüsteemide puhul, kus selle <0,8 μm Ra pindmaterohkedus võimaldab sujuvat valgusdiffusiooni.
6060 alumiiniumprofiil vähendab kehastatud süsinikku 18% võrreldes 6063-ga tänu optimeeritud ekstrudeerimiskiirusele ja 22% madalamale prügimääradele. Selle Cradle to Cradle Silver sertifikaat ja 95% taaskasutusmäär vastavad EL-i taksonoomianõuetele, mis on viinud selle määratluse 73% uue Net Zero Energy hoonetest, mis olid küsitletud Saksamaal ja Skandinaavias.
