Stopy aluminium
Aluminium to metal najczęściej obrabiany w naszym warsztacie. Ale wybór złego gatunku to częsty błąd — 7075 zamówiona, gdy wystarcza 6061 (przepłacanie o 40%), albo 2024 specyfikowana do zespołu spawanego (nie jest spawalna). Ta strona pomaga zrobić to dobrze za pierwszym razem.
Który stop faktycznie potrzebujesz?
Zatrzymaj się tutaj. Najpierw odpowiedz na to pytanie — determinuje wszystko inne.
| Twoja sytuacja | Użyj tego | Dlaczego |
|---|---|---|
| Nie wiem / zastosowanie ogólne | 6061-T6 | Pokrywa 80% przypadków. Skrawalna, spawalna, anodowalna, tania. |
| Potrzebujesz maksymalnej wytrzymałości | 7075-T6 | 572 MPa rozciąganie — mocniejsza niż stal miękka. Ale niespawalna, trudniejsza w obróbce. |
| Ekspozycja morska / na słoną wodę | 5052-H32 | Najlepsza odporność na korozję w słonej wodzie spośród popularnych stopów aluminium. |
| Krytyczna zmęczeniowo (obciążenia cykliczne) | 2024-T4 | Najlepsza wytrzymałość zmęczeniowa. Stosowana w poszyciach samolotów i strukturach skrzydeł. |
| Europejskie projekty konstrukcyjne | 6082-T6 | Europejski odpowiednik 6061, nieco mocniejszy. Certyfikowana wg EN 755 |
| Trzeba spawać po obróbce | 6061lub5052 | 7075 i 2024 NIE są spawalne. Kropka. |
| Przewodnik elektryczny / cieplny | 1100lub6061 | Czyste aluminium (1100) ma najlepszą przewodność, 6061 to dobry kompromis. |
| Budżet jest głównym zmartwieniem | 6061-T6 | Najtańsza w zakupie, najszybsza w obróbce, najszersza dostępność. |
Dane stopów w skrócie
| Właściwość | 6061-T6 | 7075-T6 | 5052-H32 | 2024-T4 | 6082-T6 |
|---|---|---|---|---|---|
| Rozciąganie (MPa) | 310 | 572 | 193 | 469 | 340 |
| Granica plastyczności (MPa) | 275 | 503 | 145 | 324 | 290 |
| Wydłużenie | 12% | 11% | 12% | 20% | 10% |
| Gęstość (g/cm³) | 2.70 | 2.81 | 2.68 | 2.78 | 2.71 |
| Twardość (HB) | 95 | 150 | 60 | 120 | 100 |
| Przewodność cieplna (W/mK) | 167 | 130 | 138 | 121 | 180 |
| Skrawalność | Doskonała | Dobra | Doskonała | Dostateczna | Doskonała |
| Spawalna | Tak | Nie | Tak | Nie | Tak |
| Jakość anodowania | Najlepsza | Słaba (ciemny) | Dobra | Słaba | Dobra |
| Koszt względny | 1.0x | 1.8–2.5x | 0.9x | 1.5–2.0x | 1.1x |
T6 vs T651 — to ma znaczenie dla CNC
Zamawiając płytę aluminiową, zobaczysz zarówno T6 jak i T651; różnica ma duże znaczenie dla obróbki.
T6= przesycanie + chłodzenie + sztuczne starzenie. Etap chłodzenia blokuje naprężenia szczątkowe. Gdy obrobisz materiał z jednej strony płyty T6 nierównowaga naprężeń powoduje wypaczenie.
T651= to samo co T6, ale z kontrolowaną operacją rozciągania (1–3% trwałego wydłużenia) między chłodzeniem a starzeniem. To odpręża materiał. Wynik: te same właściwości mechaniczne, ale płyta pozostaje płaska po obróbce.
Reguła kciukaZawsze specyfikujT651przy zamawianiu płyty do obróbki CNC. Premia kosztowa jest minimalna (5–10%), ale zapobiega wypaczeniu — zwłaszcza przy cienkościennych częściach lub usuwaniu znacznego materiału z jednej strony. T6 jest w porządku do pręta i rury, gdzie przekrój jest jednorodny.
Częsty błądZamówienie płyty 7075-T6 do dużego płaskiego wspornika, a potem odkrycie, że wypaczyła się po wyfrezowaniu kieszeni. To problem nr 1 obróbki aluminium. Rozwiązanie: użyj T651, lub dodaj wyżarzanie odprężające przed obróbką końcową.
Pękanie korozyjne naprężeniowe 7075 (SCC)
7075-T6 jest podatna na pękanie korozyjne naprężeniowe w wilgotnych lub morskich środowiskach. Jeśli Twoja część będzie pod stałym naprężeniem rozciągającym w środowisku korozyjnym, to realne ryzyko awarii.
| Stan utwardzenia | Rozciąganie (MPa) | Utrata wytrzymałości vs T6 | Odporność na SCC |
|---|---|---|---|
| T6 | 572 | Linia bazowa | Słaba |
| T73 | 503 | −12% | Doskonała (poprawa 10x) |
| T7351 | 503 | −12% | Doskonała + odprężona |
Tryb awarii SCCPękanie korozyjne naprężeniowe jest podstępne — część wygląda dobrze, potem nagle pęka pod obciążeniem. Brak widocznego ostrzeżenia. Jeśli używasz 7075 do części konstrukcyjnych w środowisku z wilgocią lub solą, specyfikuj T73 lub T7351.
Realne parametry obróbki
To parametry startowe z naszego warsztatu. Dostosuj do swojego układu, stanu narzędzi i geometrii części.
6061-T6 (narzędzia węglikowe)
| Operacja | Prędkość (m/min) | Posuw | Ap | Uwagi |
|---|---|---|---|---|
| Obróbka zgrubna (frez palcowy) | 300–500 | 0.10–0.20 mm/tooth | 1–5mm | Agresywnie — 6061 tnie się łatwo |
| Obróbka wykańczająca (frez palcowy) | 500–800 | 0.05–0.10 mm/tooth | 0.2–0.5mm | Wysoka prędkość dla dobrej jakości powierzchni |
| Wiercenie (φ6–12mm) | 100–150 | 0.08–0.15 mm/rev | — | Cykl nacinania do głębokich otworów |
| Gwintowanie | 30–60 | — | — | Używaj gwintowników śrubowych do otworów ślepych |
| Frezowanie czołowe | 400–600 | 0.15–0.25 mm/tooth | 1–3mm | Preferowany kąt przystawienia 45° |
7075-T6 (narzędzia węglikowe) — zmniejsz prędkość vs 6061
| Operacja | Prędkość (m/min) | Posuw | Ap | Uwagi |
|---|---|---|---|---|
| Obróbka zgrubna (frez palcowy) | 200–350 | 0.08–0.15 mm/tooth | 0.5–3mm | 20–30% wolniej niż 6061 |
| Obróbka wykańczająca (frez palcowy) | 350–550 | 0.04–0.08 mm/tooth | 0.1–0.3mm | Twardszy materiał, lżejsze cięcia |
| Wiercenie | 80–120 | 0.06–0.12 mm/rev | — | Bardziej ścierna — sprawdzaj zużycie narzędzi |
| Gwintowanie | 20–40 | — | — | Używaj gwintowników do formowania gwintu, jeśli to możliwe |
Uwaga o zużyciu narzędzi7075 i 2024 zawierają miedź, co czyni je bardziej ściernymi dla narzędzi węglikowych. Zobaczysz szybsze zużycie na powierzchni przyłożenia. Jeśli prowadzisz dużą partię 7075, zaplanuj częstsze wymiany narzędzi. Frezy palcowe z powłoką diamentową wytrzymują znacznie dłużej na aluminium — warte kosztu do serii produkcyjnych.
Kompatybilność obróbki powierzchni
| Obróbka | 6061 | 7075 | 5052 | 2024 | 6082 | Kluczowy punkt |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Anodowanie Typu II | Najlepszy kolor | Ciemny, nierówny | Dobra | Słaba | Dobra | 6061 daje najbardziej spójny kolor |
| Twarde anodowanie (III) | Doskonała | Dobra | Dobra | Niezalecana | Dobra | Twarda powłoka 7075 jest mniej odporna na zużycie |
| Konwersja chromianowa | Tak | Tak | Tak | Tak | Tak | Cienka warstwa, tylko podkład pod farbę |
| Malowanie proszkowe | Tak | Tak | Tak | Tak | Tak | Najpierw wymaga podkładu chromianowego |
| Elektropolerowanie | Dobra | Dostateczna | Dobra | Dostateczna | Dobra | Niezbyt popularne dla aluminium |
Wskazówki zakupowe
| Wskazówka | Szczegóły |
|---|---|
| Zawsze określaj stan | „Aluminium 6061” to za mało. Zawsze mów „6061-T6” lub „6061-T651”. Różne stany mają diametralnie różne właściwości. |
| Poproś o świadectwo hutnicze | Do części krytycznych poproś o raport badania materiału (MTR). Zweryfikuj, czy stop i stan zgadzają się z zamówieniem. |
| Uważaj na podrobioną 7075 | Niektórzy dostawcy sprzedają 7A04 jako „odpowiednik 7075” — to nie to samo. Dla części lotniczych nalegaj na materiał certyfikowany wg ASTM B209 |
| Płyta vs wycisk | Płyta ma bardziej jednorodne właściwości w całym przekroju. Wyciski mogą mieć różnice struktury ziarna na powierzchni. |
| Przechowywanie | Aluminium tworzy naturalną warstwę tlenkową — to normalne i ochronne. Nie potrzeba specjalnego przechowywania. Tylko trzymaj w suchym miejscu. |
| Negocjacja kosztów | Aluminum prices follow the LME (London Metal Exchange). Large orders (>500kg) można negocjować 5–15% z ceny katalogowej. |
Częste błędy
| Błąd | Co się dzieje | Poprawne podejście |
|---|---|---|
| Specyfikowanie 7075 „dla wytrzymałości”, gdy wystarcza 6061 | Płacisz 2x koszt materiału + wolniejszą obróbkę = 3x całkowity koszt bez korzyści | Najpierw zrób obliczenie naprężeń. 6061 przy 310 MPa wytrzyma większość obciążeń. |
| Zamawianie płyty T6 do części cienkościennych | Wypacza się po obróbce, wskaźnik braków rośnie | Używaj T651. Zawsze. |
| Spawanie 7075 lub 2024 | SWC traci większość wytrzymałości, pojawiają się pęknięcia | Projektuj pod mocowanie mechaniczne lub klejenie |
| Anodowanie 7075 i oczekiwanie jaskrawych kolorów | Wychodzi ciemnobrązowy/szary, kolor różni się w obrębie części | Używaj 6061 jeśli potrzebne jest anodowanie kosmetyczne |
| Używanie 7075-T6 w środowisku morskim pod obciążeniem | Pękanie korozyjne naprężeniowe — nagła awaria | Użyj stanu T73 lub przejdź na 5052/6061 |
| Nieuwzględnienie grubości anodowania na ciasnych cechach | Część wychodzi za duża po anodowaniu (dodaje 10–25μm na powierzchnię) | Obrob część na wymiar mniejszy o połowę grubości anodowania przed powłoką |