Раскройте уникальные преимущества этих алюминиевых сплавов для обработки на станках с ЧПУ

Обработка с ЧПУ — это традиционный производственный процесс, в котором используются сверла и токарные инструменты для создания детали путем удаления материала из цельного блока материала. Этот процесс быстрый, с высокой повторяемостью и идеально подходит для создания деталей с жесткими допусками. Обработка на станках с ЧПУ может выполняться с любым материалом, достаточно жестким для обработки — от пластика до металла и стекловолокна — и алюминий — популярный выбор среди групп разработчиков.

Вообще говоря, алюминий — это прочный, немагнитный, экономичный материал с высокой коррозионной стойкостью.

1. Алюминий 6061-T6

6061-T6 — один из самых популярных алюминиевых сплавов на рынке, и большинство компаний-производителей предлагают его в качестве стандартного сплава для обработки на станках с ЧПУ. Он универсален, прост в обработке, и 6061 может даже подвергаться различной термообработке.

6061-T6 — отличный универсальный материал, применимый в самых разных случаях. Несмотря на то, что этот материал имеет хорошее соотношение прочности и веса, он плохо подходит для применения в условиях высоких нагрузок. Общие области применения включают автомобильные детали, такие как шасси, велосипедные рамы, клапаны, компьютерные детали и многое другое.

Механические характеристики:

• Предел прочности при растяжении:310 МПа.
• Удлинение при разрыве:17%
• Модуль упругости:68,9 ГПа
• Твердость:60 HRB

2. Алюминий 7075-T6

Для высоконагруженных или высокопроизводительных приложений инженерам следует рассмотреть 7075-T6. Этот сорт алюминия хорошо известен своим превосходным соотношением прочности и веса, а его твердость может быть даже сравнима с твердостью некоторых более мягких сталей.

Широко используется для приложений с высокими нагрузками в аэрокосмической и военной промышленности, общие области применения включают фитинги для самолетов, детали ракет и детали предохранителей. Некоторые высокопроизводительные велосипеды и спортивные товары также содержат детали из алюминия 7075-T6.

Несмотря на высокую прочность и отличные механические свойства, 7075-T6 имеет свои недостатки. Этот материал менее пластичен и менее устойчив к коррозии, чем другие марки. Более того, алюминий 7075-T6 может быть непомерно дорогим для некоторых продуктовых команд.

Механические характеристики:

• Предел прочности при растяжении:434–580 МПа.
• Удлинение при разрыве:10–15 %.
• Модуль упругости:69–76 ГПа.
• Твердость:79–86 HRB
• Максимальная рабочая температура:100 °C

3. Алюминий 2024-Т4

Алюминий 2024-T4 представляет собой сплав с умеренной и высокой прочностью, обладающий хорошей усталостной прочностью и вязкостью разрушения. Алюминий 2024-T4 не такой прочный, как 7075-T6, но все же подходит для аэрокосмических приложений.

Общие области применения алюминия 2024-T4 включают фюзеляжи самолетов, детали транспортных средств и натяжные элементы крыла. Однако разработчики продуктов должны учитывать, что этот сорт алюминия имеет плохую коррозионную стойкость и очень чувствителен к тепловому удару.

Механические характеристики:

• Предел прочности при растяжении:200–540 МПа.
• Удлинение при разрыве:14–20 %
• Модуль упругости:71–73,1 ГПа
• Твердость:70–120 HB
• Максимальная рабочая температура:200 °C

4. Алюминий МИК 6

Алюминий MIC 6 уникален из-за особого сочетания сплава и метода литья, разработанного для производства стабильных пластин с высокими допусками. MIC 6 обладает впечатляющими свойствами снятия напряжения, превосходной точностью и высокой обрабатываемостью. Алюминий MIC 6 также не содержит загрязнений и пор. Этот гладкий и легкий вариант можно найти в обработке компонентов, электронике и даже лазерных технологиях.

Одним из недостатков является то, что резьба MIC 6 не такая прочная, как резьба из 6061, а особенно тонкая резьба может привести к преждевременному выходу резьбы из строя. Разработчики продуктов должны помнить об этом ограничении на этапе выбора материала.

Механические характеристики:

• Предел прочности при растяжении:166 МПа.
• Удлинение при разрыве:3%
• Модуль упругости:71 ГПа
• Твердость:65 HB
• Максимальная рабочая температура:427 °C.

5. Алюминий 6082

Алюминий 6082 имеет свойства, аналогичные алюминию 6061; однако 6082 имеет немного более высокую прочность на растяжение. Кроме того, этот тип алюминия имеет самую высокую прочность из всех сплавов серии 6000 и исключительно устойчив к коррозии. 6082 — хороший вариант для инженеров, которые хотят большей прочности, чем предлагает 6061, но не хотят вкладывать средства в серию 7000.

Алюминий 6082 хорошо подходит для применений общего назначения, где требуется дополнительная степень прочности и ударной вязкости. Этот материал популярен в строительной отрасли, его можно найти во многих мостах, башнях и фермах. Однако разработчики продукции должны помнить, что из алюминия 6082 трудно изготовить тонкие стенки.

Механические характеристики:

• Предел прочности при растяжении:140–340 МПа.
• Удлинение при разрыве:6,3–18 %
• Модуль упругости:69–71 ГПа.
• Твердость:35–56 HRB
• Максимальная рабочая температура:130–150 °C.

Выберите правильный материал для работы

Если команды разработчиков решат обработать деталь с использованием алюминия, они могут быть уверены, что выбирают прочный, проводящий и устойчивый к коррозии материал. Алюминиевые сплавы 2024-T4, 7075-T6 и 6082 лучше всего подходят для высокопроизводительных приложений, тогда как 6061 и MIC 6 можно использовать в большинстве случаев, когда достаточно универсального алюминия.

Поскольку обработка с ЧПУ настолько универсальна, инженерам может быть сложно сузить список подходящих материалов для конкретного проекта. Обладая многолетним техническим опытом, команда опытных дизайнеров и инженеров Fast Radius может помочь сделать выбор материалов намного проще для каждой группы разработчиков. Мы стремимся помочь каждому клиенту внедрять инновации и достигать желаемых результатов на протяжении всего производственного процесса, а благодаря нашим экспертным консультационным услугам команды могут быть уверены, что выбранный ими материал будет соответствовать всем критическим требованиям. Свяжитесь с нами сегодня — давайте вместе сделаем новые вещи возможными.

Следите за новостями из серии о семействах материалов для станков с ЧПУ! А пока ознакомьтесь с другими руководствами по выбору материалов для таких процессов, как литье под давлением или 3D-печать, в учебном центре Fast Radius.