mez kluzu hliníku: Aplikace, kritéria výběru a praktické pokyny

Když je rám stroje vyroben s hliníkovým protlačováním 6061-T6, číslo, které předpovídá první trvalý ohyb, je hliníková mez kluzu , nikoli pevnost v tahu. Při temperování T6 má 6061 typickou mez kluzu 276 MPa, takže konstrukční prvek začíná usazovat blízko tomuto napětí, mnohem dříve, než je dosaženo jmenovité pevnosti v tahu 290 MPa.

To je důležité u rámování s t-drážkou, protože většina spojů a nosníků je navržena tak, aby zůstala elastická. Pokud inženýr určí rozpětí pouze s maximální pevností v tahu, rám se může trvale prohýbat dlouho předtím, než praskne. Mez kluzu je praktickým konstrukčním limitem pro nosné hliníkové konstrukce.

Co je mez kluzu hliníku a proč rozhoduje o limitech rámu?

Mez kluzu hliníku je napětí, při kterém se materiál začíná plasticky deformovat, vyjádřeno v MPa nebo ksi. Protože hliník nemá žádnou ostrou mez průtažnosti, inženýři používají 0,2% kompenzační namáhání.

Jednoduchý příklad: profil 6061-T6 s mezí kluzu 276 MPa lze zatížit na 180 MPa a vrátit se do původního tvaru s pohodlnou rezervou. Při 250 MPa je okraj tenký a místní koncentrace napětí na hranách štěrbin mohou tlačit materiál za průtažnost.

Praktickým důsledkem je, že mez kluzu, nikoli tvrdost nebo pevnost v tahu, by měla řídit první průchod výběru profilu pro průmyslové rámy, pracovní stanice, kryty a konstrukce s lineárním pohybem.

Hodnoty meze kluzu hliníku podle slitiny a temperování

Typická mez kluzu pro běžné extrudované hliníkové slitiny se pohybuje od 34 MPa pro 1100-O do 503 MPa pro 7075-T6. Níže uvedená tabulka shromažďuje hodnoty, které najdete v datových listech dodavatelů a certifikátech mlýnů.

Pro lehké zábrany a přepážky stačí 6063-T5. Pro konstrukční sloupy a nosníky je běžnou výchozí hodnotou 6061-T6. Když rám musí nést vyšší provozní zatížení, je vysoce pevný profil s t-drážkou 3030 často nejmenší částí, která funguje bez přechodu na větší sérii.

HS-8-3030A vysoce pevný hliníkový profil s drážkou T 3030 s 2,0 mm stěnou Tento profil 30 x 30 mm využívá zesílenou stěnu o tloušťce 2,0 mm pro zlepšení nosnosti konstrukčních rámů. Vyhovuje aplikacím vyžadujícím vyšší pevnost než standardní světelné kryty, přičemž zůstává v kompaktní řadě 3030. Zobrazit produkt →

6061 vs 6063: Jak síla kluzu mění vaši volbu vytlačování

Pro t-slot rámování je praktická volba téměř vždy mezi 6061-T6 a 6063-T6. 6061 nabízí vyšší mez kluzu a lépe opracované hrany; 6063 nabízí hladší povrch a snadnější vytlačování tenkých nebo složitých profilů.

U šroubového spoje na sloupu stroje snižuje vyšší mez kluzu 6061 riziko promáčknutí zubů drážky při předpětí. Pokud je součástí pouzdro s eloxovaným povrchem, lze 6063 snadněji vytlačovat v tenkostěnných sekcích a vytváří jednotnější povrch. Pro zatížení sloupů nad zhruba 25 kN, a odolný profil 6061 se silnější stěnou je bezpečnější výchozí bod.

HS-8-4040D Heavy-Duty 4040 T-drážkový profil s 3,2 mm zesílenou stěnou Se stěnou 3,2 mm a bez předvrtaných otvorů poskytuje tento profil 40 x 40 mm flexibilní vrtání a závitování pro vlastní konektory. Je to silná volba pro těžké rámy, kde je potřeba vyšší tuhost než u lehčích částí. Zobrazit produkt →

Co mění mez kluzu u extrudovaného hliníkového profilu?

Po zafixování slitiny má temperování největší vliv na mez kluzu, následuje práce za studena, teplota a tvar průřezu. Základní slitina určuje strop; zpracování nastaví skutečnou hodnotu.

• Složení slitiny: Hořčík a křemík ve slitinách 6xxx vytvářejí fáze vytvrzování stárnutím; měď a lithium zvyšují odezvu v 2xxx; zinek s hořčíkem pohání 7xxx na nejvyšší pevnost.
• Tepelné zpracování: T5 se po vytlačování ochladí a uměle zraje; T6 se zpracovává rozpouštěcím teplem, kalí a zraje. U slitin 6xxx zvyšuje T6 mez kluzu o 40-60 % ve srovnání s T5.
• Studená práce: Protahování a rovnání po vytlačování mírně zvyšuje mez kluzu, ale snižuje tažnost. To je důvod, proč je finální temperování a rovnání součástí osvědčení mlýna.
• Provozní teplota: Delší expozice nad 150 C může snížit mez kluzu 6061-T6 pod 200 MPa. Pro horké prostředí zvolte tepelně stabilní slitinu.
• Geometrie řezu: Mez kluzu je vlastnost materiálu, ale praktický limit zatížení profilu také závisí na tloušťce a tvaru stěny, které řídí místní vyboulení před poddajností v tenkých úsecích.

Jak použít údaje o meze kluzu při nákupu výlisek

Když kupujete hliníkové výlisky pro nosný rám, použijte minimální mez kluzu z certifikátu frézy, nikoli typickou hodnotu z marketingové stránky.

1. Vyžádejte si protokol o zkoušce tahem pro šarži; ASTM B557 nebo EN ISO 6892-1 jsou běžné normy.
2. Ověřte úplný kód teploty. T6 a T651 mají různé úrovně zbytkového napětí, což ovlivňuje stabilitu obrábění.
3. Porovnejte minimální mez kluzu s vaším nejhorším případem aplikovaného napětí. Bezpečnostní faktor 1,5 je podlaha pro statické vnitřní rámy; pro cyklické nebo dynamické zatížení použijte 2.0 nebo vyšší.
4. Nosnost konektoru zkontrolujte samostatně. Profil s mezí kluzu 276 MPa stále selže ve spoji, pokud je rohová spojka nebo předpětí šroubu poddimenzované.

Dodavatelé, jako je Shanghai Huishuo Aluminium Industry Technology Co., Ltd., uvádějí na každé stránce profilu hmotnost sekce, tvrdost a povrchovou úpravu, což usnadňuje porovnání předpokladů meze kluzu před objednáním vlastních délek. Mimořádně těžký profil 90 x 90, který je na vrcholu standardní řady protlačování, je často poslední standardní sekcí vybranou před tím, než bude vlastní forma oprávněná.

HS-10-9090W Extra Heavy-Duty 9090 T-drážkový výlisek s 5,4mm stěnou Tento profil 90 x 90 mm je vybaven zesílenou 5,4 mm stěnou pro maximální tuhost při vysokém zatížení. Je umístěn jako nejvyšší standardní výlisek před vlastními formami, ideální pro náročné průmyslové rámování s minimálním průhybem. Zobrazit produkt →

Často kladené otázky o mezní kluzu hliníku