Nejlepší hliník pro ohýbání: Která hliníková slitina je nejlepší?

Vím, že mnoho konstruktérů se obává prasklin při ohýbání hliníku. Chtějí kov, který se ohýbá hladce.

Slitiny jako 5052 a 3003 jsou nejlepší pro ohýbání - jsou měkké a odolné proti praskání.

V tomto článku se dozvíte, které slitiny se dobře ohýbají a proč je to důležité.

Která hliníková slitina je nejlepší pro ohýbání?

Kdysi jsem pracoval s hobby obráběči. Zkoušeli jsme ohýbat pásy 6061 a 5052. Pásky 6061 praskaly, zatímco 5052 se úhledně ohýbaly kolem tvarovek.

Pro ohýbání jsou nejvhodnější slitiny 5052-H32 a 3003-H14. Mají nízkou mez kluzu, dobrou tažnost a odolávají praskání v ohybu.

Ponořte se hlouběji: Vlastnosti slitiny a ohybatelnost

Slitiny hliníku mají různý obsah hořčíku nebo mědi. To ovlivňuje jejich pružnost.

• 5052-H32

  • Hořčík ~2.5%
  • Mez kluzu ~193?MPa
  • Vysoká tažnost, dobrá odolnost proti korozi
  • Používá se v panelech, námořních pracích

• 3003-H14

  • Mangan ~1.0%
  • Mez kluzu ~145?MPa
  • Měkké a snadno tvarovatelné
  • Vhodné pro kuchyňské nádobí a ohýbání

• 1100-H24

  • Komerční čistota (~99%)
  • Mez kluzu ~55?MPa
  • Velmi měkké, ale ne silné
  • Snadno se ohýbá, ale není konstrukčně pevný.

Jednou jsem ohnul 1?mm 5052 kolem poloměru 10?cm bez prasknutí. To mi ukázalo, proč na slitině záleží. Tvrdší slitiny praskají nebo pruží.

Čas na kvíz:

Jak připravit hliník na ohýbání?

Měl jsem případ, kdy částečně natřený panel při ohýbání praskl v čáře laku. To mi ukázalo, že na přípravě záleží.

Chcete-li ohýbat hliník čistě, měli byste odstranit povlaky, v případě potřeby jej vyžíhat a přesně označit linie ohybu.

Ponořte se hlouběji: Přípravné kroky pro ohýbání

1. Čištění povrchu

   • Odstranění oleje, mastnoty a barvy
   • Použijte isopropylalkohol nebo aceton
   • Čistý povrch pomáhá rovnoměrnému ohybu a omezuje praskání

2. Žíhání (volitelné)

   • Zahřejte slitinu na 300-350?°C a poté pomalu ochlaďte.
   • Změkčuje tvrdší temperamenty, jako je H32 nebo H14.
   • Usnadňuje ohýbání s menším množstvím prasklin

3. Označte a změřte

   • Pro ohybové čáry použijte pískovač nebo fix
   • Zahrnout výpočet příspěvku na ohyb
   • Pomáhá přesně seřídit zápustku nebo brzdu

4. Ošetření hran

   • Zaoblení nebo mírné zkosení hran
   • Ostré hrany jsou namáhány a praskají

5. Mazání

   • Použijte lehký olej nebo suchý film
   • Pomáhá toku hliníku v nástrojích

6. Zajištění a podpora

   • Použití podložek nebo záložních podpěr
   • Snižuje otlaky a nerovnoměrný ohyb

Žíhání mi pomohlo, když jsem ohnul 5052-H32 asi třikrát těsněji, než je jeho jmenovitý poloměr ohybu. Po řádném zahřátí a ochlazení nevznikly žádné praskliny.

Čas na kvíz:

Jaké techniky ohýbání zajišťují minimální praskání?

Jednou jsem ohnul dlouhý výlisek na 90° pro zábradlí. Použil jsem tříválcovou ohýbačku a přednastavený tlak. Výsledek byl hladký a bez prasklin.

Použití správného nástroje, kontrola poloměru ohybu a použití technik sekvence ohybů minimalizují vznik trhlin.

Ponořte se hlouběji: Metody a tipy pro ohýbání

1. Použijte brzdový lis, ohýbačku nebo ruční brzdu.

• Pomaloběžná lisovací brzda s V-die
• Ohýbačka se třemi válci vhodné pro trubky nebo profily
• Ruční brzda pro plechy do tloušťky 2?mm

2. Poloměr kontrolního ohybu

• Minimální poloměr by měl být ≥ 1× tloušťka pro 5052 a 2× pro tvrdší slitiny.
• Těsné ohyby s malým poloměrem často praskají
• Vždy zkontrolujte specifikace slitiny pro doporučený limit

3. Pro těsné ohyby použijte odlehčovací řezy

• U výlisků zabraňují deformaci malé reliéfní otvory nebo zářezy.
• Materiál mezi řezy se čistě ohýbá

4. Sekvence ohýbání

• Postupné ohýbání dlouhých profilů
• Více malých ohybů je snazší než jeden velký
• Nechte materiál mezi ohyby odpočívat

5. Povrch a zarovnání nástroje

• Tupé nebo znečištěné matrice způsobují škrábance nebo trhliny.
• Poloměr ovinutí matrice musí odpovídat materiálu
• Vycentrujte a vyrovnejte díl, aby nedošlo k jeho zkroucení

6. Chlazení a stárnutí

• Zahřáté ohyby nechte přirozeně vychladnout
• U tvrzených slitin může chladicí proces vést ke vzniku napětí.

Ohýbal jsem trubky 5052 o průměru 2 mm a poloměru 5 cm pomocí tříválcové ohýbačky. Válce se přizpůsobily obrysu trubky a podpořily oválný tvar. Ani po stovkách ohybů nevznikly žádné praskliny.

Čas na kvíz:

Jak si udržet sílu po ohýbání?

Jednou jsem ohnul podrážděný talíř. Měla mikrotrhliny, které při menším zatížení selhaly. Později jsem zjistil, že záleží na odlehčení napětí.

Chcete-li zachovat pevnost, musíte kontrolovat deformační zpevnění, používat žíhání po ohybu a kontrolovat, zda nevznikají trhliny.

Ponořte se hlouběji: Kroky po ohybu pro udržení pevnosti

1. Zohlednění deformačního zpevnění

• Ohýbání zpevňuje vnější vlákna
• To zvyšuje mez kluzu, ale snižuje tažnost.
• Vhodné při únavě, ale při přehnaném používání může způsobit křehkost.

2. Žíhání s odlehčením od napětí

• Lehké zahřátí ~150-200?°C po dobu 1 hodiny snižuje zbytkové napětí
• Pomalé chlazení zabraňuje deformacím
• Změkčuje jen mírně, ale zlepšuje životnost

3. Rovnání nebo předpínání

• Mírné odlehčení pro obnovení pružného tvaru
• Vyhněte se nadměrnému protažení, které by způsobilo prasknutí dílu.

4. Zkontrolujte, zda nejsou praskliny

• Na ohybové zóny použijte barvivo nebo lupu.
• Mikrotrhliny vyžadují včasnou opravu nebo výměnu

5. Ochranná povrchová úprava

• eloxování nebo práškový lak po ohýbání
• Zpevňuje povrch a zvyšuje jeho odolnost proti korozi
• Eloxování také utěsňuje povrch ohybu

6. Konstrukce na únavu

• Používejte ohyby s větším poloměrem a vyhněte se ostrým úhlům.
• Vyztužte ohnutá místa, pokud díl čelí cyklickému zatížení.

Po ohýbání jsem žíhal držák ve tvaru A. Hrana se zesílila, ale odlehčení napětí zastavilo vlasové trhliny. Vydržel test s 10 000 cykly bez poruchy.

Čas na kvíz:

Závěr

Výběr materiálu 5052 nebo 3003, příprava čištěním a volitelným žíháním, použití správných technik ohýbání a následné odstranění napětí zajišťují pevné a odolné ohyby. S opatrností zůstanou ohýbané hliníkové díly bez trhlin a zachovají si pevnost.