Il y a beaucoup de raisons pour lesquelles l'aluminium est le métal non ferreux le plus utilisé généralement. Il est très malléable et malléable, ainsi il convient à un large éventail d'applications. Sa ductilité lui permet d'être transformé en papier d'aluminium, et sa ductilité laisse en aluminium être dessinée dans des tiges et des fils.
L'aluminium a également la résistance à la corrosion élevée parce que quand le matériel est exposé pour aérer, une couche protectrice d'oxyde formera naturellement. Cette oxydation peut également être artificiellement induite pour assurer une protection plus forte. La couche protectrice naturelle d'aluminium le rend plus résistant à la corrosion que l'acier au carbone. En outre, l'aluminium est un bon conducteur de la chaleur et conducteur, meilleurs que l'acier au carbone et l'acier inoxydable.
(papier d'aluminium)
Il est plus rapide et plus facile de traiter qu'en acier, et sa force au rapport de poids lui fait un bon choix pour beaucoup d'applications qui exigent les matériaux forts et durs. En conclusion, comparé à d'autres métaux, l'aluminium peut être bien récupéré, ainsi plus de matériaux de puce peuvent être sauvés, fondus et réutilisés. Comparé à l'énergie exigée pour produire l'aluminium pur, en aluminium réutilisé peut économiser jusqu'à 95% d'énergie.
Naturellement, utilisant en aluminium a quelques inconvénients, particulièrement comparés à l'acier. Il n'est pas aussi dur que l'acier, qui lui fait un mauvais choix pour des parties avec une force plus à haute impression ou une portance extrêmement élevée. Le point de fusion de l'aluminium est également sensiblement inférieur (le ℃ 660, et le point de fusion de l'acier est le ℃ environ 1400), ainsi lui ne peut pas résister à des applications à hautes températures extrêmes. Il a également un coefficient très élevé de dilatation thermique. Par conséquent, si la température est trop haute pendant le traitement, il déformera et il est difficile de maintenir la tolérance stricte. En conclusion, l'aluminium peut être plus cher que dû en acier à la demande de puissance plus élevée dans le procédé de consommation.
alliage d'aluminium
En ajustant légèrement la quantité de l'aluminium éléments d'alliage, des genres innombrables d'alliages d'aluminium peuvent être fabriqués. Cependant, quelques compositions se sont avérées plus utiles que d'autres. Ces alliages d'aluminium communs sont groupés selon les éléments d'alliage principaux. Chaque série a quelques attributs communs. Par exemple, les alliages d'aluminium de 3000, 4000 et 5000 séries ne peuvent pas être soumis à un traitement thermique, ainsi travail à froid, également connu sous le nom de durcissement de travail, est adoptés.
Types principaux d'alliage d'aluminium
1000 séries
L'alliage 1xxx en aluminium contient l'aluminium le plus pur, avec une teneur en aluminium au moins de 99% en poids. Il n'y a les éléments d'alliage pas spécifiques, plus dont sont l'aluminium presque pur. Par exemple, 1199 en aluminium contient 99,99% en aluminium en poids et est employé pour fabriquer le papier d'aluminium. Ce sont les catégories les plus molles, mais elles peuvent être un travail durci, qui les moyens ils deviennent plus forts une fois à plusieurs reprises déformés.
2000 séries
L'élément d'alliage principal de 2000 séries d'aluminium est de cuivre. Ces catégories d'aluminium peuvent être une précipitation durcie, qui les rend presque aussi fortes qu'en acier. Le durcissement de précipitation implique de chauffer le métal à une certaine température pour précipiter d'autres métaux de la solution en métal (tandis que le métal reste solide), et aide à améliorer la limite conventionnelle d'élasticité. Cependant, en raison de l'addition du cuivre, la résistance à la corrosion de la catégorie 2XXX en aluminium est basse. 2024 en aluminium contient également le manganèse et le magnésium pour les pièces aérospatiales.
3000 séries
Le manganèse est l'élément additif le plus important dans les 3000 séries en aluminium. Ces alliages d'aluminium peuvent également être un travail durci (qui est nécessaire pour réaliser un niveau suffisant de dureté parce que ces catégories d'aluminium ne peuvent pas être soumises à un traitement thermique). 3004 en aluminium contient également le magnésium, qui est un alliage utilisé dans des boîtes de boisson en aluminium, et une variante durcissante s'y rapportant.
4000 séries
Les 4000 séries d'aluminium incluent le silicium comme élément d'alliage principal. Le silicium réduit le point de fusion de l'aluminium de la catégorie 4xxx. 4043 en aluminium est employés comme matériel de tige de remplisseur pour souder l'alliage d'aluminium de 6000 séries, et 4047 en aluminium est employés comme plat mince et revêtement.
5000 séries
Le magnésium est l'élément d'alliage principal des 5000 séries. Ces catégories ont une partie de la meilleure résistance à la corrosion, ainsi elles sont habituellement employées dans des applications marines ou d'autres situations faisant face aux environnements extrêmes. 5083 en aluminium est un alliage utilisé généralement pour les pièces marines.
6000 séries
Du magnésium et le silicium sont employés pour en faire des alliages d'aluminium les plus communs. La combinaison de ces éléments est employée pour créer les 6000 séries, qui est généralement facile à traiter et peut être précipitation durcie. 6061 est l'un des alliages d'aluminium les plus communs et a la résistance à la corrosion élevée. Elle est utilisée généralement dans des applications structurelles et aérospatiales.
7000 séries
Ces alliages d'aluminium sont faits de zinc et contiennent parfois le cuivre, le chrome et le magnésium. Ils peuvent être les plus forts de tous les alliages d'aluminium par le durcissement de précipitation. 7000 est utilisé généralement dans les applications aérospatiales en raison de son de haute résistance. 7075 est une marque commune. Bien que sa résistance à la corrosion soit plus haute que celle de 2000 matériaux de série, sa résistance à la corrosion est inférieure à celle d'autres alliages. Cet alliage est très utilisé, mais est particulièrement approprié aux applications aérospatiales.
Ces alliages d'aluminium sont faits de zinc et parfois cuivre, chrome et magnésium, et peuvent être les plus forts de tous les alliages d'aluminium par le durcissement de précipitation. La classe 7000 est habituellement employée dans les applications aérospatiales dues à son de haute résistance. 7075 est une catégorie commune avec la résistance à la corrosion inférieure que d'autres alliages.
8000 séries
8000 séries sont une condition générale qui ne s'applique pas à aucun autre type d'alliage d'aluminium. Ces alliages peuvent inclure beaucoup d'autres éléments, y compris le fer et le lithium. Par exemple, l'aluminium 8176 contient 0,6% fers et 0,1% siliciums en poids et est employé pour faire des fils électriques.
Traitement en aluminium et préparation de surface de extinction et de gâchage
Le traitement thermique est un processus de traitement commun, ainsi il signifie qu'il change les propriétés matérielles de beaucoup de métaux au niveau chimique. Particulièrement pour l'aluminium, il est nécessaire d'augmenter la dureté et la force. L'aluminium non traité est un métal mou, afin de résister ainsi à certaines applications, il doit subir une certaine opération d'ajustement. Pour l'aluminium, le processus est indiqué par la désignation de lettre à la fin du nombre de catégorie.
traitement thermique
La série d'aluminium de 2XXX, de 6xxx et de 7xxx peut être soumise à un traitement thermique. Ceci aide à améliorer la force et la dureté du métal et est salutaire pour quelques applications. D'autres alliages 3xxx, 4xxx et 5xxx peuvent seulement être froids travaillés pour augmenter la force et la dureté. Des alliages peuvent être donnés différents noms de lettre (appelés gâchage des noms) pour déterminer quel traitement est employé. Ces noms sont :
F indique qu'il est dans l'état de fabrication ou le matériel n'a subi aucun traitement thermique.
H signifie que le matériel a subi le durcissement de travail, s'il est effectué simultanément avec le traitement thermique. Les nombres après que « H » indiquent le type du traitement thermique et de dureté.
O indique que l'aluminium est recuit, qui réduit la force et la dureté. Ceci semble comme un choix étrange - qui veut des matériaux plus mous ? Cependant, le recuit produit un matériel il est plus facile traiter que, probablement plus fort et plus malléable, qui est avantageux pour quelques méthodes de fabrication.
T indique que l'aluminium a été soumis à un traitement thermique, et le nombre après que « t » indique les détails du procédé de traitement thermique. Par exemple, Al 6061-T6 est solution soumise à un traitement thermique (a maintenu 980 au ° F, puis a éteint dans l'eau pour le refroidissement rapide) et alors âgé entre 325 et 400 le ° F.
préparation de surface
Il y a beaucoup de préparations de surface qui peuvent être appliquées à l'aluminium, et chaque préparation de surface a les caractéristiques d'aspect et de protection appropriées pour différentes applications.
Il n'y a aucun effet sur le matériel après le polissage. Cette préparation de surface exige moins de temps et d'effort, mais n'est habituellement pas suffisante pour les pièces décoratives et est plus adaptée pour les prototypes qui examinent seulement la fonction et l'aptitude.
Le meulage est le prochain intensifient de la surface usinée. Prêtez plus d'attention à l'utilisation des outils pointus et des passages de finition de produire une finition plus lisse de surface. C'est également une méthode de usinage plus précise, habituellement employée pour examiner des pièces. Cependant, ce processus laisse toujours des marques de machine et n'est pas habituellement employé dans le produit fini.
Le sablage crée une surface mate en pulvérisant les perles en verre minuscules sur les pièces en aluminium. Ceci enlèvera les la plupart (mais pas toutes les) marques de usinage et lui donnera un aspect doux mais granulaire. L'aspect iconique et se sentir de quelques ordinateurs portables populaires viennent du sablage avant l'anodisation.
L'oxydation anodique est une méthode de préparation de surface commune. C'est une couche protectrice d'oxyde qui formera naturellement sur la surface en aluminium quand exposé pour aérer. En cours d'usinage manuel, les pièces en aluminium sont suspendues sur l'appui conducteur, immergé dans la solution électrolytique, et le courant continu est présenté dans la solution électrolytique. Quand la solution acide dissout la couche naturellement formée d'oxyde, l'oxygène de versions actuelles sur sa surface, formant de ce fait une nouvelle couche protectrice d'alumine.
En équilibrant le taux de dissolution et le taux de dépôt, les nanopores de formes de couche d'oxyde, permettant au revêtement de continuer à se développer au delà de la gamme des possibilités naturelles. Après cela, dans l'intérêt de l'esthétique, les nanopores sont parfois remplis d'autres inhibiteurs de corrosion ou colorants colorés, et ont alors scellé pour accomplir le revêtement de protection.
Qualifications de traitement en aluminium
1. Si l'objet est surchauffé pendant le traitement, le coefficient élevé de dilatation thermique d'aluminium affectera la tolérance, particulièrement pour les pièces minces. Pour empêcher tous les effets négatifs, la concentration de la chaleur peut être évitée en créant les chemins d'outil qui ne se concentrent pas sur un secteur trop longtemps. Cette méthode peut absorber la chaleur, et le chemin d'outil peut être regardé et modifié dans le logiciel de came qui produit du programme d'usinage de commande numérique par ordinateur.
2. Si la force est trop grande, la douceur de quelques alliages d'aluminium favorisera la déformation pendant le traitement. Par conséquent, une catégorie spécifique d'aluminium est traitée selon le taux d'entrée et la vitesse recommandés pour produire d'une force appropriée pendant le traitement. Un autre principe de base pour empêcher la déformation est de maintenir pouces plus grand d'épaisseur de pièce que 0,020 dans tous les secteurs.
3. Un autre effet de la ductilité de l'aluminium est qu'il peut former les bords composés du matériel sur l'outil. Ceci masquera la surface pointue de coupe de l'outil, émousse l'outil et réduira son efficacité de coupure. Ce bord accumulé peut également faire éviter la finition extérieure pauvre sur la cloison afin de les bords accumulés, le matériel d'outil est employé pour l'essai ; Essayez de remplacer HSS (acier à grande vitesse) par des insertions de carbure cimenté, et vice versa, et ajustez la vitesse de coupure. Vous pouvez également essayer d'ajuster la quantité et le type de fluide de coupure.