Какова плотность алюминия 6061 и почему она имеет значение?

Алюминий 6061 обладает несколькими уникальными свойствами, которые делают его пригодным для многих применений общего назначения, но одним из наиболее важных является его низкая плотность. Низкая плотность алюминия 6061 не только придает ему форму, позволяющую легко проектировать сложные конструкции, но и делает его идеальным материалом для операций гидроформовки и QPF (быстрой пластической формовки).

Ниже мы подробно рассмотрим важность низкой плотности алюминия 6061 и почему это свойство материала делает алюминий 6061 идеальным для использования в самых разных областях и отраслях.

Плотность алюминия 6061

Плотность алюминия 6061 составляет 2,7 г/см3, что близко к плотности чистого алюминия. Для сравнения плотность некоторых других стандартных материалов указана ниже:

• Магний:1,8 г/см3 (Электрон 21)
• Титан:4,43 г/см3 (Ti-6Al-4V)
• Нержавеющая сталь:8,0 г/см3 (AISI 304L)
• Свинец:11,33 г/см3
• Медь:8,94 г/см3

Поскольку плотность указывает массу на единицу объема, легко понять, что алюминий 6061 сравнительно мягче, чем титан и нержавеющая сталь. Однако его можно укрепить с помощью различных процессов термообработки.

Фактором, который существенно влияет на плотность алюминия 6061, является его низкая плотность атомного числа (представляющая число атомов, присутствующих в кубическом сантиметре объема материала). Отношение массы к объему материала также определяет его плотность, а алюминий имеет сравнительно более низкое отношение массы к объему. Есть несколько других металлов, у которых отношение массы к объему меньше, чем у алюминия; однако эти металлы нельзя использовать в автомобилестроении по другим причинам (например, из-за высокой химической активности).

Материалы низкой плотности всегда были в центре внимания исследовательских программ, направленных на существенное снижение веса системы и повышение производительности и функциональности. Аэрокосмическая промышленность считает, что если она имеет структуру и возвышается над землей, важна плотность материала. Когда дело доходит до авиации, плотность материала влияет на грузоподъемность, дальность полета, стоимость, маневренность, живучесть и воздействие на окружающую среду. В этом отношении алюминий 6061 очень желателен.

Однако, когда мы учитываем коррозию и прочность в дополнение к весу (плотности) конструкции, легко запутаться между доступными вариантами. Например, титан класса 5 на две трети тяжелее алюминия 6061, но требуется лишь небольшой его объем для достижения такой же прочности, как у алюминия 6061. С другой стороны, алюминий 6061 имеет более низкую температуру плавления по сравнению с титаном, что обеспечивает превосходную гибкость дизайна и намного дешевле, чем блок из титана. Таким образом, когда стоимость является основным фактором, а высокие температуры не вызывают беспокойства, сплавы 6061 будут идеальным выбором вместо титана класса 5.

Преимущества алюминия 6061 с низкой плотностью

Самым большим преимуществом алюминия 6061 является то, что он значительно легче стали, предлагая снижение массы на 30-50% по сравнению со сталью. Это особенно важно в автомобильной промышленности:если убрать 10 % массы автомобиля, его топливная экономичность может быть снижена примерно на 8 %.

Алюминий предпочтительнее в автомобильной промышленности не только потому, что он является более легкой альтернативой тяжелым стальным автомобилям, но и потому, что его легче плавить и формировать. Этот важный атрибут полезен при литье деталей для двигателя, который составляет большую часть веса автомобиля.

Алюминий 6061 можно плавить при очень низких температурах благодаря низкой плотности материала. Расплавленный алюминий можно использовать для легкого преобразования корпусов автомобилей и самолетов в желаемые формы, которые вы не могли бы сделать иначе.

Наряду с низкой плотностью, способность алюминия 6061 к формованию делает его идеальным материалом для операций гидроформинга и QPF. Эти методы полезны для придания алюминию любой формы без сварки.

В процессе гидроформовки алюминиевые заготовки размером до 32 дюймов прижимаются к гибкой диафрагме, управляемой гидравлическим давлением до 10 000 фунтов на квадратный дюйм. Результирующее давление помогает алюминию принять точную форму штампа менее чем за две минуты. Этот процесс экономит энергию, необходимую для дополнительной сварки и доработки.

В методе QPF используется свойство алюминия с низкой плотностью для быстрого плавления металла при повышенной температуре и формирования деталей. Этого трудно достичь с любым другим металлом. Алюминий прижимается к полости стальной матрицы под давлением воздуха 350–450 фунтов на квадратный дюйм, чтобы создать желаемую форму.

<я> <я> Помимо использования в автомобильной и аэрокосмической промышленности, алюминий 6061 имеет широкий спектр применения, в том числе в производстве бейсбольных бит. Алюминиевые биты легче деревянных и помогают игрокам развивать большую скорость летучих мышей при замахе. Алюминий 6061 также популярен в астрономии, так как он часто используется в качестве покрытия для зеркал телескопов из-за его долговечности и более дешевых затрат на обслуживание.

Купите алюминий 6061 у надежного поставщика металла

Industrial Metal Service поставляет металлы в район залива Сан-Франциско и по всей стране уже более двух десятилетий. Наш запас новых металлов заводского производства и проверенных остатков включает 6061 алюминиевый лист, прутковый и круглый прокат. Мы также перевозим широкий спектр других металлов, таких как титан, медь и сталь. Чтобы получить готовый к обработке алюминий 6061, воспользуйтесь нашими услугами по распиловке металла. Наша пила MetlSaw NF12-T12 быстро и с высочайшей точностью режет алюминиевые сплавы.