Mis vahe on alumiiniumil ja alumiiniumisulamil?

Paljud inimesed arvavad, et alumiinium on vaid üks asi. Kuid puhas alumiinium ja alumiiniumsulam on väga erinevad. Vale valiku tegemine võib põhjustada konstruktsioonirikkeid, suuremaid kulusid või toote tagasikutsumist.

Alumiinium on üks element, samas kui alumiiniumisulamid on alumiiniumi ja teiste metallide segud. Sulamid on tugevamad, vastupidavamad ja mitmekülgsemad kui puhas alumiinium.

Kui kasutate alumiiniumi ehituses, autotööstuses või tootmises, peate teadma erinevust. See mõjutab teie toote jõudlust ja hinda.

Mis vahe on puhta alumiiniumi ja alumiiniumisulami vahel?

Puhas alumiinium on pehme ja kergesti painutav. See on hea juhtmete või fooliumi jaoks, kuid mitte ehitamiseks. Alumiiniumisulamid segavad sellesse teisi elemente, et muuta see vastupidavamaks ja tugevamaks.

Puhas alumiinium on umbes 99% alumiinium, samas kui alumiiniumisulamid kombineerivad alumiiniumi selliste metallidega nagu vask, magneesium või räni, et parandada tugevust, kõvadust ja korrosioonikindlust.

Kõrvaline võrdlus

Puhta alumiiniumiga on lihtsam töödelda, kuid selle madal tugevus piirab selle kasutamist konstruktsioonilistes või kandvates rollides. Seepärast kasutatakse peaaegu kõigis kaubanduslikes rakendustes sulameid.

Reaalne kasutamine

Mul oli kord üks klient, kes kasutas masina raami jaoks puhast alumiiniumi. See paindus pinge all. Me läksime üle alumiiniumisulamile ja probleem lahenes üleöö.

Miks on alumiiniumisulamid tugevamad kui puhas alumiinium?

Kui alumiinium on pehme, siis kuidas me seda tugevamaks teeme? Vastus on legeerimine - teiste metallide lisamine, mis muudab alumiiniumi käitumist.

Alumiiniumisulamid on tugevamad, sest lisatud elemendid nagu vask, magneesium ja räni muudavad metalli struktuuri, suurendades deformatsioonikindlust ja parandades mehaanilist tugevust.

Kuidas see toimib?

Teiste metallide lisamine häirib puhta alumiiniumi pehmet kristallstruktuuri. See piirab aatomite kerget liikumist, muutes sulami kõvemaks ja tugevamaks.

Näiteks:

• Magneesium suurendab tugevust ja korrosioonikindlust.
• Vask lisab suurt tugevust, kuid vähendab korrosioonikindlust.
• Silikoon parandab kulumiskindlust ja vähendab sulamistemperatuuri.

Teadus tugevuse taga

Tugevdamismeetodite hulka kuuluvad:

• Tahke lahenduse tugevdamine: lisatud elemendi aatomid segunevad alumiiniumi aatomitega.
• Sademete kõvenemine: väikesed osakesed blokeerivad nihestuste liikumist.
• Külmetöötlus: metall kujundatakse toatemperatuuril kõvaduse suurendamiseks.

See võimaldab inseneridel valida tööks õige sulam. Olenemata sellest, kas tegemist on kiirrongi või kerge jalgrattaraami ehitamisega, muudab legeerimine alumiiniumi kasulikumaks.

Millised on tavalised alumiiniumisulamid?

Kõik alumiiniumisulamid ei ole ühesugused. Mõned on pehmed ja korrosioonikindlad. Teised on tugevad ja kuumtöödeldavad. Õige sulam sõltub teie rakendusest.

Levinud alumiiniumisulamid on 1xxx, 3xxx, 5xxx, 6xxx ja 7xxx seeria. Igal rühmal on erinev tugevus, korrosioonikindlus ja kasutusviisid tööstuses.

Ülevaade sulamite seeriast

Millist neist peaksite kasutama?

Enamiku konstruktsiooni- ja kandetööde jaoks on 6xxx-seeria hea valik. See pakub tasakaalu tugevuse, korrosioonikindluse ja hinna vahel. Seeria 7xxx on mõeldud ülikõrge tugevusega töödeks, näiteks lennundus- ja kosmosetööstusdetailideks.

Soovitame sageli 6061-T6 klientidele, kes vajavad CNC-töötlust. Seda on lihtne töödelda ja see on piisavalt vastupidav enamiku tööstuslike vajaduste rahuldamiseks.

Kumb on parem konstruktsioonirakenduste jaoks, kas alumiinium või sulam?

Kui tegemist on struktuuridega, on tugevus oluline. Nii nagu ka korrosioonikindlus. Materjal peab vastu pidama pingele ja kestma aastaid.

Alumiiniumsulam on parem kui puhas alumiinium konstruktsioonirakenduste jaoks. Sulamid pakuvad tugevust ja vastupidavust, mida on vaja hoonete, sildade ja masinaosade jaoks.

Miks sulamid võidavad

Puhas alumiinium on enamiku kandvate konstruktsioonide jaoks liiga pehme. Sellised sulamid nagu 6061 või 7075 on konstrueeritud nii, et nad suudavad toime tulla jõu, ilmastiku ja ajaga. Nad säilitavad oma kuju, on korrosioonikindlad ja hästi keevitatavad.

Rakendused

• 6061: Kasutatakse laialdaselt ehituses, veoautode raamides ja laevaosades.
• 7075: Kasutatakse lennunduses, kaitsevaldkonnas ja suure jõudlusega tööriistades.
• 5083: Populaarne laevaehituses ja avamerekonstruktsioonides.

Kuigi puhas alumiinium on korrosioonile paremini vastupidav, nõuavad konstruktsioonilised rakendused tugevust. See on koht, kus alumiiniumisulamid paistavad silma.

Meil oli klient, kes kasutas 5083 alumiiniumisulamit paadiraamide jaoks. See sai suurepäraselt hakkama nii soolase vee kui ka struktuurilise koormusega.

Kokkuvõte

Puhas alumiinium on pehme, kerge ja korrosioonikindel. Alumiiniumsulam on aga tugevam ja mitmekülgsem. Konstruktsioonitööde puhul on arukas valik alati sulam. See tasakaalustab tugevuse, hinna ja kasutusmugavuse.