EN
6060 alüminyumun bu kadar çok yönlü olmasını sağlayan nedir? Rakamlara bakalım: temel malzeme olarak yaklaşık %97,2 alüminyum, buna ek olarak %0,35 ila %0,6 arasında magnezyum ve buna benzer miktarda silikon. Magnezyum içeriği, katı çözelti sertleşmesi olarak bilinen süreçle mekanik dayanımı artırır. Silikon ise ekstrüzyon sırasında metalin akışını iyileştirerek, birçok üründe gördüğümüz ince duvar kalınlıklarının oluşmasını sağlayarak farklı bir rol oynar. Bu karışım sayesinde 6060, kopmadan önce yaklaşık %12 uzayabilir ve bu da şekillendirilmesi gereken ancak yine de yapısını koruması gereken nesneler için oldukça uygundur. Daha fazla silikon içeren diğer alaşımlarla karşılaştırıldığında 6060 maksimum dayanım odaklı değildir. Bunun yerine, özellikle daha karmaşık bükümler veya şekiller çalıştırılırken, zayıf malzemelerde çatlaklara neden olabilecek durumlarda çatlama direncine odaklanır.
| Mülk | 6060 Alüminyum | 6063 Alüminyum | 6005 Alüminyum |
|---|---|---|---|
| Silikon İçeriği | 0.3–0.6% | 0.4–0.8% | 0.6–0.9% |
| Magnezyum İçeriği | 0.35–0.6% | 0.6–1.0% | 0.4–0.7% |
| Tipik Akma Dayanımı (T5 Isıl İşlem) | 150 MPa | 215 MPa | 195 MPa |
| Ana Avantaj | Üstün soğuk şekillendirme | Daha iyi anotlanmış yüzey | Daha Yüksek Yük Kapasitesi |
6060 alaşımı ile 6063 arasındaki farka baktığımızda burada kesinlikle bir denge söz konusudur. T5 temper durumunda çekme dayanımı yaklaşık %15 oranında düşer; ancak karşılığında çok daha iyi ekstrüzyon kabiliyeti elde ederiz - kompleks şekiller ve detaylı profiller için fark yaratan yaklaşık %20'lik bir iyileşme sağlar. 6005 alüminyumdan ayıran en önemli unsur silikon içeriğidir. Daha dar bir silikon aralığı ile kalıpların üretim süreçlerinde daha uzun ömürlü olmasına neden olur. 6005 alaşımı ise otomotiv sektöründeki sertlik standartlarını karşılayabilmek için daha fazla silikon içerir; bu da zamanla kalıp aşınmasını artırır. Şekil hassasiyetinin ve korozyon direncinin kritik olduğu deniz suyu bölgelerine yakın binalar için mimarlar genellikle 6060 alaşımını tercih ederler. Sahil bölgelerindeki yapılar, nemden etkilenmeden yapısal bütünlüklerini koruyabilen malzemeler gerektirir.
6060 alüminyum ekstrüzyonların özellikleri, sertlik durumuna bağlı olarak belirgin şekilde değişir. Doğal yaşlanma sonrası T4 durumunda bu alaşım genellikle 160 ila 180 MPa çekme dayanımı ve yaklaşık %14 ila %18 uzama değerlerine ulaşır. Bu da birçok uygulama için yeterli dayanıklılık sağlarken, bir ölçüde soğuk şekillendirmeye de olanak tanır. T5 sertlik durumuna geçiş, verim dayanımını yaklaşık 130 MPa'ya yükseltmek üzere kontrollü soğutma süreçlerini içerir. Maksimum performans için T6 sertlik durumu devreye girer; burada yapay yaşlandırma, çekme dayanımını 190 ila 210 MPa aralığına kadar daha yüksek seviyelere çıkarır. Bu farklılıkları mümkün kılan nedir? Magnezyum silisit çökeltilerinin oluşumu burada büyük bir rol oynar. 6000 serisi çeşitli alaşımlar üzerine yapılan araştırmalar, bu mikroskobik değişimlerin mekanik özellikleri nasıl iyileştirdiğini sürekli olarak göstermektedir. Bu yüzden mimarlar ve mühendisler, yapısal gereksinimlere bağlı olarak farklı sertlik durumlarını belirtmeyi tercih ederler.
T66 temperleme işlemi, 6060 alüminyumun stabilitesini gerçekten artırır ve normal T6'da görülen özellik değişimlerini yaklaşık %30 azaltır. Burada gerçekleşen, bu daha uzun yaşlandırma süreci sayesinde üretim partileri arasında yaklaşık ±5 MPa aralığında kalacak şekilde çekme dayanımının çok daha tutarlı hale gelmesidir. Ve tahmin edin ne? Hâlâ %12 uzama değerini koruyabilmektedir. Stabilize olmuş mikroyapı sayesinde elde edilen başka güzel bir fayda ise malzemenin sürünmeye karşı direncinin artmasıdır. 80 santigrat derecede, öncekine göre termal strese dayanımı yaklaşık %20 daha iyi olmaktadır. Bu durum, sürekli ısınma ve soğuma döngülerinden geçen parçaların üretiminde oldukça önemlidir. Yüzlerce fit boyunca uzanan büyük perde duvarı uygulamalarında çalışan herkes için, T66 ile işlenmiş 6060 ekstrüzyonlarını seçmek, zaman içinde boyutsal değişimlerden endişe etmemek anlamına gelir ve bu da sahada yirmi ya da otuz yıl geçtikten sonra çok daha önemli hale gelir.
Çekme dayanımı rakamları hikayenin bir kısmını anlatır. 6063 alüminyum, T6 durumunda yaklaşık 220 MPa'ya ulaşırken 6060'nın sadece 210 MPa olduğu görülür. Ancak malzemenin kopmadan önce ne kadar uzayabileceği konusunda 6060, benzer sertliklerde 6063'ün sadece %12'sine karşı %18 uzama ile açık ara öndedir. Bu fark, bina bileşenlerinin aniden gelen kuvvetlere karşı esneyerek kırılmamasının gerektiği deprem kuşağında yer alan bölgelerde büyük bir fark yaratır. Birçok yapı mühendisi artık özellikle çekme kuvvetlerini taşıyan parçalar için 6060-T66 alaşımını tercih etmektedir; örneğin modern bina dışlarını destekleyen kablo sistemleri gibi. Bunun nedeni ise bu uygulamalarda standart 6063 opsiyonlarına göre ağırlık başına %15 daha fazla dayanım artışı sağlamasıdır.
6060 alüminyum ekstrüzyonun dikkat çeken yönü, ekstrüzyon işlemi için ısıtıldığında akışının oldukça iyi olmasını sağlayan özel kimyasal karışımıdır. Magnezyum ve silisyum oranı, metalin yaklaşık 450 ila 500 santigrat derece arasında esnek kalmasını sağacak şekilde hassas bir şekilde ayarlanmıştır. Bu sıcaklıklarda, fabrika çalışanları diğer metalleri kırabilecek olan karmaşık şekillere malzeme itebilmektedir. Malzemenin akışının düzgün olması sayesinde, birden fazla kanallı parçalardan otomobiller ve binalar için şık görünen süs parçalarına kadar birçok şey üretilebilir. Daha da iyisi, içteki ısı kesintili mimari profiller her üretildiğinde ölçüsel olarak doğru çıkmaktadır.
Gerçek üretim ortamlarında yapılan testler, 6060 alaşımın benzer 6005 alaşımlara göre kalıp aşınmasında yaklaşık %18 ila %22 daha az etkilenmeye sahip olduğunu göstermektedir. Bunun nedeni başta daha az silikon içermesi ve süreç boyunca ısıyı daha iyi tolere edebilmesidir. Ekstrüzyon presleri ile çalışırken, kalıplar erken aşınma belirtileri göstermeden araçlar dakikada 15 ila 18 metre hız aralığında çalıştırılabilmektedir. Özellikle durma sürelerinin maliyet oluşturduğu büyük partilerde bu fark yaratmaktadır. Ayrıca, sıcaklık değişiklikleri sırasında malzemenin gösterdiği stabilite, fire oranını önemli ölçüde düşürmektedir. Birçok tesis, her şey doğru şekilde ayarlandıktan ve sorunsuz çalıştırıldığında fire oranlarının %4'ün altına düştüğünü raporlamaktadır.
0,8 ila 1,2 mm kalınlığındaki ince duvarlarla çalışırken, 6060 alüminyum ekstrüzyonlar, ıslah işleminden sonra standart 6063 alaşımına göre yaklaşık %30 daha iyi şekil tutar. Üreticiler, pahalı parçaların ileri düzey ön ısıtma yöntemlerini malzemenin gerilme altında sertleşme özelliğine birleştirerek ısı değiştirici sistemleri ve hafif yapılar için gerekli olan zor şekilli içi boş kesitleri ve karmaşık mikro kanalları üretmeyi mümkün kılar. Sağlanan kontrol seviyesi, kritik uygulamalarda her milimetrenin ondalık kesirleri bile önemli olduğunda, havacılık standartlarını karşılayan bileşenlerde ±0,05 mm toleransla duvar kalınlıklarına ulaşılmasını sağlar.
6060 alüminyum ekstrüzyonunun soğuk şekillendirme özellikleri oldukça iyidir; T4 durumunda iken malzeme kalınlığının yaklaşık üç katına kadar kırılmadan bükülebilir. Bu özelliği mümkün kılan şey, bileşimindeki magnezyum ve silikonun dengeli bir şekilde karışmasıdır. Bu da mimarlara ve tasarımcılara günümüzde giderek daha popüler hale gelen ilginç eğri pencere çerçeveleri ve akışkan yuvarlak bina dış yüzeyleri oluşturabilmelerini sağlar. Diğer daha sert alüminyum türlerine kıyasla, 6060 alüminyumunun şekillendirildikten sonra en az %15 uzama kabiliyeti koruması, ölçümlerin çok hassas yapılması gereken detaylı projelerde çalışanlar için oldukça önemlidir. Bu özellik, üreticilere, sıkı boyutsal gereksinimleri karşılamaları şartıyla daha fazla esneklik sunar.
6060 alüminyum ekstrüzyonlarda güçlü birleşimler oluşturmak söz konusu olduğunda, GTAW ve FSW en iyi yöntemler olarak öne çıkmaktadır. Bu yöntemler, kaynağın dayanıklılığı için oldukça etkileyici olan orijinal metalin dayanımının yaklaşık %85 ila %92'sini korumayı başarmaktadır. Bununla birlikte birçok önemli endüstriyel uygulama için kaynaktan sonra ek bir adım daha gerekmektedir. T5 ısıl işlemi olarak bilinen post-kaynak ısıtma işlemi, kaynak noktalarında kaybedilen korozyon direncini geri kazandırır. 2024 yılında yapısal mühendisler tarafından yapılan son araştırmalar da oldukça dikkat çekici sonuçlar göstermiştir. Araştırmacılar, zorlu koşullarda 6060 sürtünme karıştırma kaynağı birleşimlerini test etmiş ve 5.000 saat tuzlu sis maruziyetinin ardından bile 145 MPa akma dayanımı ile sağlam kalabildiklerini gözlemlemişlerdir. Bu türden performans, bu birleşimlerin doğru şekilde yapıldığında ne kadar dayanıklı olduğunu göstermektedir.
Kıta kenarı atmosferlerini simüle eden hızlandırılmış testlerde, 6060 alüminyum ekstrüzyon, 10 yılın eşdeğeri sürede standart 6063 alaşımına göre %30 daha düşük pit derinliği göstermiştir. Kent kirliliği direnci kıyaslama sonuçları şu şekilde göstermektedir:
| Çevre | Kütle Kaybı (mg/cm²) | Pit Derinliği (µm) |
|---|---|---|
| Sanayi Bölgesi | 1.2 | 20 |
| Kıyı | 2.8 | 45 |
| Kırsal | 0.7 | 12 |
Alaşımın krom içermeyen ön işlem sistemleri, mimari uygulamalarda 25 yıllık performans garantilerine olanak tanımaktadır; 2018'den beri Avrupa cephe projelerinin %94'ünde korozyon kaynaklı hiç arıza yaşanmadığı bildirilmiştir.
6060 alüminyum ekstrüzyon, optimize edilmiş silikon-magnezyum oranı sayesinde üstün yüzey homojenliği sergilemektedir; fabrika yüzeylerindeki reflektans değişimi %12'nin altındadır. Bu tutarlılık, tahmin edilebilir anodizasyon sonuçlarını mümkün kılmakta; 6060 alaşımı, 6063 alaşımına göre %30 daha düşük enerji maliyetiyle 20–25 µm oksit tabakaları elde edilebilmektedir.
42 Avrupa cephe sistemi uygulaması üzerine yapılan 2024 analizi, şehir ortamlarında 5 yıl sonra anodize 6060 ekstrüzyonların %98,6 renk stabilitesini korurken, 6063'ün %91,2 değerinin gerisinde kaldığını göstermiştir. 2024 Mimari Yüzey Eğilimleri Raporu, parametrik cephe sistemlerinde 6060 alüminyumun <0,8μm Ra yüzey pürüzlülüğü sayesinde mükemmel ışık difüzyonu sağladığını ve bu sistemlerde kullanımının artmakta olduğunu vurgulamaktadır.
6060 alüminyum ekstrüzyon, ekstrüzyon hızlarının optimize edilmesi ve %22 daha düşük hurda oranları sayesinde 6063'e kıyasla gömülü karbonu %18 azaltmaktadır. Cradle to Cradle Silver sertifikası ve %95 geri dönüştürülebilirlik oranı ile Avrupa Birliği ekolojik sınıflandırma kriterlerine uygunluğu nedeniyle, Almanya ve İskandinavya'da yapılan ankette yeni Sıfır Enerji Binalarının %73'ünde tercih edilmektedir.
Araştırmaları, üretimi, satışı ve tedarik zinciri yönetimini bir araya getiren tek noktadan çözüm sağlayıcısı.
