آلومینیوم 6061 یا 7075؟ انتخاب گرید برای قطعه ماشین‌کاری
آلومینیوم به‌خاطر وزن کم، ماشین‌کاری آسان و پذیرش آنودایز، انتخاب اول بسیاری از قطعات سبک، بدنه‌ها و فیکسچرهاست. اما «آلومینیوم» یک متریال نیست، یک خانواده است. سه گرید پرکاربرد در ماشین‌کاری 6061، 7075 و 2024 هستند و هر کدام جای خودش را دارد.
سه گرید در یک نگاه
6061 از سری ۶۰۰۰ است، با منیزیم و سیلیسیم. تعادل خوبی از استحکام، ماشین‌کاری، جوش‌پذیری و مقاومت به خوردگی دارد و آنودایز آن یکنواخت و زیباست. اگر دلیل خاصی برای گرید دیگری ندارید، 6061 نقطه شروع خوبی است. 6082 هم‌خانواده نزدیک آن است.
7075 از سری ۷۰۰۰ است، با روی به‌عنوان عنصر اصلی. در حالت T6 از پراستحکام‌ترین آلیاژهای آلومینیوم است و به برخی فولادهای ساختمانی نزدیک می‌شود. ماشین‌کاری آن عالی است. در عوض، جوش‌پذیری ذوبی ندارد و مقاومت به خوردگی آن کمتر از 6061 است.
2024 از سری ۲۰۰۰ است، با مس. استحکام بالا و مقاومت خوب به خستگی دارد. در برابر خوردگی ضعیف‌ترین این سه است و معمولاً به پوشش نیاز دارد.
مقایسه
مقادیر جدول، مقادیر معمول مرجع برای همین حالت‌های عملیات حرارتی است و با شکل و ضخامت محصول کمی تغییر می‌کند.
| ویژگی | 6061-T6 | 2024-T3 | 7075-T6 |
|---|---|---|---|
| استحکام کششی (مگاپاسکال) | حدود ۳۱۰ | حدود ۴۸۰ | حدود ۵۷۰ |
| استحکام تسلیم (مگاپاسکال) | حدود ۲۷۵ | حدود ۳۴۵ | حدود ۵۰۰ |
| چگالی (گرم بر سانتی‌متر مکعب) | ۲٫۷۰ | ۲٫۷۸ | ۲٫۸۱ |
| ماشین‌کاری | خوب | خوب | عالی |
| جوش‌پذیری ذوبی | خوب | ضعیف | توصیه نمی‌شود |
| مقاومت به خوردگی | خوب | ضعیف | متوسط |
| آنودایز تزئینی | عالی | ضعیف | خوب، با تفاوت رنگ |
| آنودایز سخت | خوب | دشوار | خوب |
کدام را انتخاب کنیم؟
6061 را انتخاب کنید وقتی:
- قطعه جوش می‌خورد یا ممکن است بعداً جوش بخورد.
- ظاهر آنودایز مهم است، مثل بدنه‌های تجهیزات و پنل‌ها.
- قطعه در محیط مرطوب یا بیرونی کار می‌کند.
- استحکام متوسط کافی است. بسیاری از فیکسچرها، براکت‌ها و بدنه‌ها در این دسته‌اند.
7075 را انتخاب کنید وقتی:
- نسبت استحکام به وزن تعیین‌کننده است، مثل قطعات سازه‌ای سبک.
- قطعه زیر بار زیاد است و نمی‌خواهید به فولاد بروید.
- قطعه‌ای ظریف با دیواره نازک دارید که باید سفت بماند.
- جوش لازم نیست و قطعه پوشش محافظ می‌گیرد.
2024 را انتخاب کنید وقتی: مقاومت به خستگی اولویت است و قطعه حتماً پوشش محافظ دارد.
چند نکته ماشین‌کاری و طراحی
- تنش پسماند: ورق‌ها و شمش‌های ضخیم، به‌ویژه در 7075، تنش داخلی دارند. وقتی حجم زیادی براده برداشته می‌شود، قطعه ممکن است تاب بردارد. ماشین‌کاری خشن، استراحت و سپس پاس نهایی این اثر را کم می‌کند. برای قطعات تخت و دقیق، اهمیت این نکته بیشتر است.
- آنودایز و ابعاد: آنودایز سخت حدود نیمی از ضخامتش را به بیرون سطح اضافه می‌کند. این اثر را در تلرانس‌ها ببینید. در مقاله آنودایز سخت بیشتر توضیح داده شده است.
- رزوه در آلومینیوم: برای رزوه‌هایی که بارها باز و بسته می‌شوند، استفاده از اینسرت فنری (هلی‌کویل) را در نظر بگیرید.
اگر گرید روی نقشه نیامده و فقط شرایط کاری را می‌دانید، همان را در فرم استعلام قیمت بنویسید: بار، محیط، نیاز به جوش یا آنودایز، تا در بازبینی فنی بررسی شود. ماشین‌کاری قطعات آلومینیومی بیشتر با فرزکاری CNC انجام می‌شود.
