Aluminium extrusie gangbare legeringsopties voor productie?

Het kiezen van de verkeerde aluminiumlegering kan leiden tot slechte extrusie, verspilling of vertragingen.
De meest gebruikte extrusie-legeringen behoren tot de 6000-serie - bekend om hun goede sterkte, vervormbaarheid en afwerking.

Elke legering heeft zijn eigen sterke punten. Als je deze kent, kun je fouten voorkomen en de productiekwaliteit verbeteren.

Welke aluminiumlegeringen worden het vaakst geëxtrudeerd?

Door de verkeerde legering te gebruiken verspil je tijd en materiaal.
De meest geëxtrudeerde aluminiumlegeringen komen uit de 6000, 5000 en 1000 series, die elk verschillende prestatiebehoeften hebben.

Extrusiebedrijven gebruiken vaak legeringen uit de 6000-serie. Deze legeringen combineren een gemiddelde sterkte, een goede corrosiebestendigheid en een uitstekende verwerkbaarheid. Van deze legeringen zijn 6063 en 6061 het populairst. Ze presteren goed in de meeste structurele en architecturale toepassingen.

Gebruikelijke legeringen voor aluminiumextrusie

6063 is geliefd om zijn uitstekende oppervlakteafwerking. Het is geweldig voor raamkozijnen en architecturale profielen. 6061 is sterker en wordt gebruikt in mechanische of structurele onderdelen. 6005 is sterker dan 6063 en iets moeilijker te extruderen, maar werkt goed voor kozijnen en buizen.

De 5000-serie is niet warmtebehandelbaar maar heeft een grote corrosiebestendigheid. Hierdoor is het geschikt voor toepassingen in de zeevaart of op plaatsen met een hoge luchtvochtigheid. De 1000-serie is erg zacht en gemakkelijk te vormen, maar heeft een lage sterkte. Het wordt vaak gebruikt voor decoratieve of laagbelaste onderdelen.

Veel bedrijven kiezen voor legeringen uit de 6000-serie vanwege hun evenwichtige eigenschappen. Deze legeringen verouderen ook goed door warmtebehandeling, waardoor ze na bewerking nog sterker worden.

Hoe verhouden de legeringen van de 6000-serie zich tot de productie?

Sommigen geloven dat alle legeringen uit de 6000-serie hetzelfde presteren.
Legeringen uit de 6000-reeks bieden een mix van sterkte, extrusiegemak en goede afwerking, maar elke soort gedraagt zich anders.

Van al deze producten is 6063 het gemakkelijkst te extruderen. Het vloeit soepel en geeft een uitstekende oppervlaktekwaliteit. Het wordt vaak gebruikt in architecturale toepassingen waar het uiterlijk belangrijk is. 6061 daarentegen is sterker maar moeilijker door matrijzen te persen. Het wordt gebruikt in structurele toepassingen. 6005 zit ertussenin.

Productievergelijking van legeringen uit de 6000-reeks

In een productieomgeving hangt de keuze af van het eindgebruik. Als oppervlakteafwerking en snelle productie belangrijker zijn, is 6063 beter. Als mechanische sterkte nodig is, kan 6061 of 6005 de extra moeite waard zijn.

Eén extrusiefabriek merkte meer gereedschapsslijtage en een lagere snelheid bij het overschakelen van 6063 naar 6061. Maar de uiteindelijke onderdelen waren sterker en deze afweging was aanvaardbaar voor dat project.

De 6000-serie als geheel is nog steeds de beste optie voor de meeste extrusies voor algemeen gebruik vanwege de balans.

Wat zijn de afwegingen tussen sterkte en vervormbaarheid?

Velen gaan ervan uit dat ze zowel kracht als gemakkelijke vormgeving kunnen krijgen.
Sterkere legeringen zijn moeilijker te vormen; gemakkelijker te extruderen legeringen hebben een lagere sterkte. Ontwerpers moeten kiezen op basis van de functie van het onderdeel.

Sterkere legeringen weerstaan het vloeien tijdens extrusie. Dit maakt ze trager om mee te werken, vereist een hogere druk en kan defecten veroorzaken. Aan de andere kant vormen zachtere legeringen zich gemakkelijk en laten ze complexe vormen toe, maar houden ze mogelijk niet stand onder spanning.

Sterkte vs vervormbaarheidstabel

Er is geen perfecte legering die beide functies goed vervult. Als een onderdeel gewicht moet dragen, werkt een hardere legering zoals 6061 het beste. Als de vorm gedetailleerd of dunwandig is, verminderen zachtere legeringen zoals 6063 afval en schade aan gereedschap.

Bij één project had een klant een gedetailleerd koellichaam nodig. De sterke legering die ze eerst gebruikten, veroorzaakte scheuren. Toen werd overgeschakeld op 6063, was de vorm perfect. Het uiteindelijke onderdeel was zwakker, maar acceptabel voor de toepassing.

Dit voorbeeld laat zien waarom kiezen op basis van eindgebruik belangrijk is.

Zijn sommige legeringen beter voor complexe profielen?

Sommigen denken dat alle legeringen hetzelfde omgaan met complexe matrijzen.
Zachtere legeringen zoals 6063 en 6063A zijn het beste voor complexe, dunwandige of gedetailleerde extrusies.

Profielen met fijne details hebben een vloeiende metaalstroom nodig. Zachtere legeringen maken dit mogelijk. Ze vullen de matrijsholtes vollediger en verminderen de kans op holtes of kromtrekken. Sterkere legeringen vullen hoeken of smalle delen misschien niet goed.

Gedrag van de legering in complexe profielen

Een echt geval betrof een op maat gemaakt vliesgevelkozijn met diepe groeven en fijne spleten. 6061 produceerde ruwe oppervlakken en ongelijke wanden. Overschakelen op 6063A loste beide problemen op.

Als een vorm krappe hoeken, holle kanalen of zeer dunne doorsneden nodig heeft, is het essentieel om een zachte legering te kiezen. Dit bespaart op nabewerking, verbetert de oppervlaktekwaliteit en verlengt de levensduur van de matrijs.

Als het onderdeel gewicht moet dragen, kan een compromis nodig zijn, zoals versterken met extra wanden of een sterkere legering alleen gebruiken op belangrijke plaatsen.

Conclusie

Het kiezen van de juiste extrusielegering hangt af van de vorm, de sterkte en het gebruik.
Zachtere legeringen zijn geschikt voor complexe, decoratieve vormen. Sterkere zijn geschikt voor structurele taken.
Balance moet de beste keuze maken voor je productiedoelen.