قدرت تسلیم آلومینیوم: کاربردها، معیارهای انتخاب و راهنمای عملی

هنگامی که یک قاب ماشین با اکستروژن آلومینیومی 6061-T6 ساخته می شود، عددی که اولین خمش دائمی را پیش بینی می کند، عددی است که قدرت تسلیم آلومینیوم ، نه مقاومت کششی. در حالت T6، 6061 دارای استحکام تسلیم معمولی 276 مگاپاسکال است، بنابراین یک عضو سازه شروع به گرفتن مجموعه ای نزدیک به آن تنش می کند، قبل از رسیدن به رتبه کششی 290 مگاپاسکال.

این در قاب بندی با شکاف t اهمیت دارد زیرا بیشتر اتصالات و تیرها به گونه ای طراحی شده اند که خاصیت ارتجاعی داشته باشند. اگر یک مهندس یک دهانه را تنها با استحکام کششی نهایی اندازه‌گیری کند، قاب می‌تواند برای همیشه قبل از اینکه شکسته شود آویزان شود. مقاومت تسلیم محدودیت طراحی عملی برای سازه های آلومینیومی باربر است.

استحکام بازده آلومینیوم چیست و چرا محدودیت قاب را تعیین می کند؟

استحکام تسلیم آلومینیوم تنشی است که در آن ماده شروع به تغییر شکل پلاستیکی می کند که بر حسب MPa یا ksi بیان می شود. از آنجایی که آلومینیوم نقطه تسلیم تیز ندارد، مهندسان از تنش ضد انحراف 0.2٪ استفاده می کنند.

یک مثال ساده: یک پروفیل 6061-T6 با قدرت تسلیم 276 مگاپاسکال می تواند تا 180 مگاپاسکال بارگذاری شود و با حاشیه راحت به شکل اولیه خود بازگردد. در 250 مگاپاسکال، حاشیه نازک است و غلظت‌های تنش موضعی در لبه‌های شکاف می‌تواند باعث شود که ماده از بازدهی عبور کند.

نتیجه عملی این است که استحکام تسلیم، نه سختی یا استحکام کششی، باید اولین گذر انتخاب پروفیل را برای قاب‌های صنعتی، ایستگاه‌های کاری، محفظه‌ها و سازه‌های حرکت خطی هدایت کند.

مقادیر استحکام عملکرد آلومینیوم بر اساس آلیاژ و دما

استحکام تسلیم معمول برای آلیاژهای آلومینیوم اکسترود شده معمولی از 34 مگاپاسکال برای 1100-O تا 503 مگاپاسکال برای 7075-T6 متغیر است. جدول زیر مقادیری را که در برگه‌های اطلاعات تامین‌کننده و گواهی‌های کارخانه پیدا خواهید کرد، جمع‌آوری می‌کند.

برای گاردهای سبک و پارتیشن 6063-T5 کافی است. برای ستون ها و تیرهای سازه ای، 6061-T6 پیش فرض رایج است. هنگامی که قاب باید بارهای سرویس بالاتری را حمل کند، پروفیل شکاف t 3030 با استحکام بالا اغلب کوچکترین بخش است که بدون جابجایی به یک سری بزرگتر کار می کند.

پروفیل آلومینیومی HS-8-3030A 3030 T-Slot با استحکام بالا با دیواره 2.0 میلی متری این پروفیل 30x30 میلی متری از یک دیوار ضخیم 2.0 میلی متری برای بهبود ظرفیت بار برای قاب های سازه استفاده می کند. در حالی که در سری فشرده 3030 باقی می ماند، برای کاربردهایی که به استحکام بالاتری نسبت به محافظ های نور استاندارد نیاز دارند، مناسب است. مشاهده محصول →

6061 در مقابل 6063: چگونه استحکام تسلیم انتخاب اکستروژن شما را تغییر می دهد

برای قاب بندی با اسلات t، انتخاب عملی تقریباً همیشه بین 6061-T6 و 6063-T6 است. 6061 استحکام تسلیم بالاتر و لبه های ماشینکاری بهتر را ارائه می دهد. 6063 سطح صاف تر و اکستروژن راحت تر از بخش های نازک یا پیچیده را ارائه می دهد.

برای اتصال پیچی روی ستون ماشین، استحکام تسلیم بالاتر 6061 خطر فرورفتگی دندانه‌های شکاف را تحت بارگذاری پیش‌بار کاهش می‌دهد. اگر قطعه یک محفظه با روکش آنودایز باشد، اکسترود 6063 در بخش‌های جدار نازک آسان‌تر است و سطح یکنواخت‌تری ایجاد می‌کند. برای بارهای ستون بالاتر از تقریباً 25 کیلو نیوتن، a پروفایل سنگین 6061 با دیوار ضخیم تر نقطه شروع امن تر است.

پروفیل اسلات T HS-8-4040D 4040 هوی دیوتی با دیواره ضخیم 3.2 میلی متری این پروفیل 40x40 میلی متری با دیوار 3.2 میلی متری و بدون سوراخ های از پیش سوراخ شده، سوراخکاری و ضربه زدن انعطاف پذیر را برای اتصال دهنده های سفارشی فراهم می کند. این یک گزینه قوی برای قاب های سنگین است که در آن سختی بیشتری نسبت به بخش های سبک تر مورد نیاز است. مشاهده محصول →

چه چیزی استحکام تسلیم پروفیل آلومینیوم اکسترود شده را تغییر می دهد؟

پس از تثبیت آلیاژ، مزاج بیشترین تأثیر را بر استحکام تسلیم دارد و به دنبال آن کار سرد، دما و شکل مقطع قرار می گیرد. آلیاژ پایه سقف را تنظیم می کند. پردازش مقدار واقعی را تعیین می کند.

• ترکیب آلیاژ: منیزیم و سیلیکون در آلیاژهای 6xxx فازهای سخت شدن سن را تولید می کنند. مس و لیتیوم افزایش پاسخ در 2xxx. روی با منیزیم 7xxx را به بالاترین قدرت می رساند.
• عملیات حرارتی: T5 پس از اکستروژن خنک می شود و به طور مصنوعی پیر می شود. T6 با محلول عملیات حرارتی، خاموش و پیر شده است. در آلیاژهای 6xxx، T6 استحکام تسلیم را 40-60 درصد در مقایسه با T5 افزایش می دهد.
• کار سرد: کشش و صاف کردن پس از اکستروژن استحکام تسلیم را اندکی افزایش می دهد اما ازدیاد طول را کاهش می دهد. به همین دلیل است که مزاج نهایی و توالی صاف کردن بخشی از گواهی آسیاب است.
• دمای سرویس: قرار گرفتن در معرض طولانی مدت بالای 150 درجه سانتیگراد می تواند قدرت تسلیم 6061-T6 را زیر 200 مگاپاسکال کاهش دهد. برای محیط های گرم، یک آلیاژ پایدار حرارتی انتخاب کنید.
• هندسه بخش: استحکام تسلیم یک ویژگی ماده است، اما محدودیت بار عملی یک پروفیل به ضخامت و شکل دیوار نیز بستگی دارد که قبل از تسلیم شدن در بخش های نازک، کمانش موضعی را کنترل می کند.

نحوه اعمال داده های قدرت عملکرد هنگام خرید اکستروژن

هنگامی که اکستروژن آلومینیومی را برای یک قاب باربر می‌خرید، از حداقل استحکام تسلیم گواهی کارخانه استفاده کنید، نه از مقدار معمولی یک صفحه بازاریابی.

1. درخواست گزارش تست کشش برای دسته. ASTM B557 یا EN ISO 6892-1 استانداردهای رایج هستند.
2. کد خلق و خوی کامل را تأیید کنید. T6 و T651 سطوح تنش پسماند متفاوتی دارند که بر پایداری ماشین‌کاری تأثیر می‌گذارد.
3. حداقل قدرت تسلیم را با بدترین تنش اعمالی خود مقایسه کنید. ضریب ایمنی 1.5 کف برای قاب های استاتیک داخلی است. از 2.0 یا بالاتر برای بارهای چرخه ای یا دینامیکی استفاده کنید.
4. رتبه بندی بار کانکتور را جداگانه بررسی کنید. یک پروفیل با قدرت تسلیم 276 مگاپاسکال همچنان در محل اتصال خراب می شود اگر اتصال گوشه یا پیش بار پیچ کمتر از اندازه باشد.

تامین‌کنندگانی مانند شرکت فناوری صنعت آلومینیوم شانگهای Huishuo، وزن، مزاج و پوشش سطح بخش را در هر صفحه نمایه فهرست می‌کنند، که مقایسه مفروضات قدرت عملکرد قبل از سفارش طول سفارشی را آسان‌تر می‌کند. در بالای محدوده اکستروژن استاندارد، یک پروفیل فوق سنگین 90×90 اغلب آخرین بخش استاندارد انتخاب شده قبل از توجیه یک قالب سفارشی است.

اکستروژن HS-10-9090W Extra Heavy Duty 9090 T-Slot با دیوار 5.4 میلی متری این پروفیل 90x90 میلی متری دارای یک دیوار تقویت شده 5.4 میلی متری برای حداکثر استحکام تحت بارهای زیاد است. این به عنوان اکستروژن استاندارد برتر قبل از قالب های سفارشی قرار می گیرد، ایده آل برای قاب بندی صنعتی با حداقل انحراف. مشاهده محصول →

پرسش‌های متداول درباره قدرت عملکرد آلومینیوم