بهترین آلیاژهای آلومینیوم برای خمکاری

یکی از مفیدترین ویژگی‌های آلومینیوم، شکل پذیری آن است و یکی از راه‌های تبدیل فلز به شکل مورد نظر نیز، خمش است. برخی از آلیاژهای آلومینیوم و تمپرهای آلومینیوم برای خمش مناسبتر از بقیه هستند. این چیزی است که شما باید بدانید تا بتوانید موردی که برای شما مناسب است را انتخاب کنید.

فرآیند خمش برای آلومینیوم که یکی از بخش های ماشینکاری آلومینیوم محسوب می شود، یکی از راهکارهای صنعت آلومینیوم است که روشی مفید و مقرون به صرفه است. این فرآیند انعطاف‌پذیری طراحی، عملکردهای یکپارچه، زیبایی‌شناسی خوب و هندسه‌های پیچیده‌ای را به شما می‌دهد. شما همچنین می‌توانید بین فرآیندهای خمکاری آلومینیوم مختلف مانند خم شدن غلتکی، خمش با فشار، خمش کششی و خمش استرچ انتخاب کنید. توصیه من این است که قبل از انتخاب روش خمش برای طراحی محصول خود، هم آلیاژ و هم تمپر مناسب را پیدا کنید

‌‌‌‌‌

عوامل موثر بر خمش آلیاژهای آلومینیوم

چه نکاتی می‌تواند به شما در شناسایی آلیاژ مناسب برای خمش کمک کند؟ و چه آلیاژهایی برای خم شدن بهتر هستند؟

بیایید به سه عامل نگاه کنیم: شکل پذیری، ضخامت و شعاع خمش، و درصد کشیدگی.

• شکل پذیری. به طور معمول، استحکام بالاتر به این معنی است که خم شدن آلیاژ آلومینیوم دشوارتر خواهد بود، زیرا به دلیل مبادله موجود بین استحکام و ازدیاد طول (شکل پذیری)، با افزایش یکی، دیگری کاهش می‌یابد.
• ضخامت و شعاع خمش. آلیاژهای آلومینیوم در طول فرآیند خمش سخت شده و محکم‌تر می‌شوند. در نتیجه، ضخامت و شعاع خمش عواملی هستند که باید در نظر بگیرید.

درصد کشیدگی. بررسی درصد ازدیاد طول و تفاوت بین استحکام بازدهی و مقاومت کششی نهایی نیز به شما در تصمیم گیری صحیح کمک می‌کند. هنگام مقایسه آلیاژها و تمپرها، آلیاژهایی را انتخاب کنید که بیشترین دامنه بین استحکام بازدهی و استحکام کششی را دارند، زیرا این نشان دهنده توانایی شکل پذیری بهتر است

‌

آلیاژ آلومینیوم 3003 گزینه‌ای عالی برای خمکاری

بهترین سری آلیاژ برای شکل پذیری (و در نتیجه برای خمش)، سری‌های آلیاژی 3xxx، 5xxx و در برخی موارد6xxx  هستند. برای مثال آلیاژ آلومینیوم 6063 انتخاب خوبی است، در حالی که کار با آلیاژ 6082 دشوارتر است. من از به کارگیری آلیاژهای خانواده 2xxx اجتناب می‌کنم، چون آنها خیلی محکم هستند و بنابراین شکل دادن به آنها کار سختی است. با این حال، در تمپر مناسب، خم شدن آن آلیاژها نیز امکان پذیر است که بعدا دوباره به آن خواهم پرداخت.

در اینجا چهار آلیاژ برتر آمده است:

• آلیاژ آلومینیوم 3003. در اکثر موارد، این آلیاژ احتمالا بهترین آلیاژ برای خمش است. این آلیاژ ویژگی‌های استحکام متوسط، کارایی بسیار خوب در سرما و ازدیاد طول را در اختیارتان قرار خواهد داد. همچنین یکی از بیشترین تفاوت‌ها بین استحکام بازدهی و استحکام کششی را ارائه می‌کند.
• آلیاژ آلومینیوم 5052. این آلیاژ درست بعد از قبلی است. ازدیاد طول بالا (البته نه به اندازه 3003) و یک اختلاف خوب بین استحکام بازدهی و استحکام کششی بدست می‌آید. همچنین در مقایسه با سایر گریدهای فاقد قابلیت عملیات حرارتی و رفتار خوردگی قابل توجه، استحکام بالایی خواهد داشت. هنگامی ‌که انیل می‌شود، از نظر شکل پذیری آلیاژ 3003 را شکست می‌دهد.
• آلیاژ آلومینیوم 5083. کمی بعدتر از 5052 این آلیاژ است، برادر بزرگتر آلیاژ 5052 و یک آلیاژ کلاسیک برای کاربردهای دریایی با مقاومت در برابر خوردگی و جوش پذیری خوب. در مورد تمپر آن تغییراتی وجود دارد، اما اگر تمپر H111، H112 یا O را انتخاب کنید، خوب خواهد بود.
• آلیاژهای آلومینیوم 6061 و 6082. اینها آلیاژهای همه کاره با قابلیت عملیات حرارتی هستند که وقتی انیل می‌شوند، تفاوت رضایت بخشی بین استحکام بازدهی و استحکام کششی و ازدیاد طول خوب ارائه می‌دهند. با این حال، هنگامی‌ که به تمپرهای T4 و T6 بروید، توانایی خمش آنها کاهش می‌یابد. بنابراین توصیه من این است که برای خمش تمپرT4  را انتخاب کنید  سپس و در صورت امکان، آن را تا رسیدن به T6 با حرارت تیمار کنید.

فراموش نکنید که ساختار دانه‌ای ماده بر قابلیت‌های خمشی نیز تأثیر می‌گذارد، اگرچه ساختار دانه بر چندین فرآیند تأثیر می‌گذارد، نه فقط بر خمش

‌

‌ در بهینه‌سازی قابلیت خمش آلیاژ آلومینیوم، تمپر‌ها را در نظر بگیرید

و اما نکته پایانی، وقتی صحبت از بهینه سازی توانایی خمکاری آلیاژ آلومینیوم می‌شود، به تمپرها توجه کنید. تمپر به اندازه آلیاژها مهم است.

• تمپر T4 برای خمش متوسط و دارای استحکام بازدهی اندک است، با این حال، برای برخی از فرآیندهای خمشی، تغییرات جهشی برگشتی ممکن است رخ دهد.
• خم شدن در تمپر T6 از همه سخت‌تر است، اما تغییرات جهش برگشتی در آن وجود ندارد.
• اگرچه تغییر در استحکام بازدهی در بازه‌های زمانی کوتاه کم است، اما این ممکن است باعث تغییر بازگشتی در برخی از فرآیندهای خمشی شود. بنابراین، در برخی موارد، خم شدن در T6 می‌تواند گزینه بهتری باشد. همچنین عملیات حرارتی خاصی وجود دارد که فرسودگی طبیعی را متوقف می‌کند و اجازه می‌دهد تا مواد پس از خم شدن تا سطح T6 تیمار حرارتی شوند که می‌تواند در نظر گرفته شود.
• آلیاژهای 6xxx، 7xxx و 2xxx با قابلیت عملیات حرارتی، در صورت امکان باید در شرایط T4 خم شوند، زیرا این تمپر استحکام بازدهی کمتری دارد. با این حال، یک نقص وجود دارد. استحکام بازدهی در شرایط T4 در طول زمان به دلیل فرسودگی طبیعی تغییر می‌کند، ، فرسودگی یک فرآیند سخت شدن آهسته است که با گذشت زمان رخ می‌دهد.
• برای آلیاژهای 3xxx و 5xxx فاقد قابلیت عملیات حرارتی، تمپر O ساده‌ترین تمپر برای خمش است.

‌

به اطلاعات تخصصی بیشتری نیاز دارید؟
با ما تماس بگیرید تا درباره‌ی راهکارهای خلاقانه در صنعت آلومینیوم اطلاعات بیشتری کسب کنید.