Productieprocessen zijn behoorlijk complex en de keuze van een productiemethode hangt daar direct mee samen.
Meer informatie → 7 →
8 →
De keuze tussen 6061, 7075 en 5052 aluminium is een van de meest voorkomende materiaalkeuzes bij CNC-bewerking en plaatbewerking. Elke legering biedt een andere balans tussen sterkte, corrosiebestendigheid, bewerkbaarheid en kosten. Kies je de verkeerde legering, dan krijg je onderdelen die tijdens gebruik defect raken, te duur zijn om te bewerken of voortijdig corroderen.
9 →
10 →
Deze handleiding beschrijft de praktische verschillen tussen deze drie legeringen, zodat u het juiste materiaal voor uw toepassing kunt kiezen zonder te veel specificaties te hanteren of de constructie te ondermaats te maken.
11 →
12 →
13 →
14 →
6061 aluminium Het is een veelzijdig werkpaard. Het behoort tot de 6xxx-serie (voornamelijk gelegeerd met magnesium en silicium), is warmtebehandelbaar, laat zich schoon lassen, is gemakkelijk te bewerken en is corrosiebestendig genoeg voor de meeste omgevingen. Als u maar één aluminiumlegering in uw werkplaats zou hebben, dan zou dit het zijn.
15 →
16 →
7075 aluminium Dit is de zeer sterke variant. Het behoort tot de 7xxx-serie (gelegeerd met zink) en biedt een treksterkte die die van veel staalsoorten benadert, terwijl het slechts een derde weegt. De keerzijde: het is duurder, belast gereedschap meer, laat zich slecht lassen en vereist een oppervlaktebehandeling in corrosieve omgevingen.
17 →
18 →
5052 aluminium is de specialist op het gebied van corrosiebestendigheid en vervormbaarheid. Het is een legering uit de 5xxx-serie (gelegeerd met magnesium), die niet warmtebehandeld kan worden, maar wel de beste weerstand tegen zoutwatercorrosie biedt van de drie, uitstekende lasbaarheid en superieure vervormbaarheid voor het buigen van plaatmetaal. De sterkte is de laagste van de groep.
19 →
20 →
21 →
22 →
26 →
27 →
28 →
29 →
30 →
31 →
32→ 33→34 →
35 →
36 →
37 →
38 →
39 →40 →
41 →
42 →
43 →
44 →
45 →46 →
47 →
48 →
49 →
50 →
51 →52 →
53 →
54 →
55 →
56 →
57 →58 →
59 →
60 →
61 →
62 →
63 →64 →
65 →
66 →
67 →
68 →
69 →70 →
71 →
72 →
73 →
74 →
75 →76 →
77 →
78 →
79 →
80 →
81 →82 →
83 →
84 →
85 →
86 →
87 →88 →
89 →
90 →
91 →
92 →
93 →94 →
95 →
96 →
97 →
98 →
99 →100 →
101 →
102 →
103 →
104 →
105 →106 →
107 →
108 →
109 →
110 →
111 →
| Eigendom | 6061-T6 | 7075-T6 | 5052-H32 |
|---|---|---|---|
| Ultieme treksterkte | 45,000 psi (310 MPa) | 83,000 psi (572 MPa) | 33,000 psi (228 MPa) |
| Opbrengststerkte | 40,000 psi (276 MPa) | 73,000 psi (503 MPa) | 28,000 psi (193 MPa) |
| Verlenging bij Break | 12-17% | 11% | 12-18% |
| Brinell-hardheid | 95 HB | 150 HB | 60 HB |
| Schuifsterkte | 30,000 psi | 48,000 psi | 20,000 psi |
| Vermoeidheidssterkte | 14,000 psi | 23,000 psi | 17,000 psi |
| Dichtheid | 2.70 g / cm³ | 2.81 g / cm³ | 2.68 g / cm³ |
| Warmtegeleiding | 167 W / m · K | 130 W / m · K | 138 W / m · K |
| Hittebehandelbaar | Ja | Ja | Nee |
| Corrosiebestendigheid | Goed | Eerlijk | Uitstekend |
| lasbaarheid | Goed | arm | Uitstekend |
| bewerkbaarheid | Uitstekend | Goed | Eerlijk |
| Relatieve kosten | $$ | $ $ $ | $ |
112 →
113 →
114 →
115 →
116 →
117 →
6061 is een precipitatiegeharde legering waarvan de belangrijkste legeringselementen magnesium (0.8-1.2%) en silicium (0.4-0.8%) zijn, met kleine toevoegingen van koper, chroom en ijzer. De combinatie van magnesium en silicium vormt magnesiumsilicide (Mg2Si) tijdens de warmtebehandeling, wat verantwoordelijk is voor de sterkte van de legering in de T6-toestand.
118 →
119 →
Deze samenstelling geeft 6061 een gunstige combinatie: voldoende sterkte voor constructiewerk, voldoende buigzaamheid voor vormgeving en voldoende corrosiebestendigheid voor blootstelling aan de buitenlucht zonder dat een oppervlaktebehandeling noodzakelijk is.
120 →
121 →
122 →
123 →
In de T6-conditie bereikt 6061 een treksterkte van ongeveer 45,000 psi en een vloeigrens van ongeveer 40,000 psi. Dat is ongeveer de helft van de sterkte van 7075-T6, maar het is meer dan voldoende voor constructieframes, beugels, behuizingen en armaturen die niet aan extreme belastingen worden blootgesteld.
124 →
125 →
De vermoeiingssterkte van ongeveer 14,000 psi bij 500 miljoen cycli betekent dat het materiaal herhaalde belasting redelijk goed aankan, hoewel het achterblijft bij 7075 voor toepassingen met zware cyclische belasting.
126 →
127 →
128 →
129 →
6061 wordt algemeen beschouwd als een van de gemakkelijkst te bewerken aluminiumlegeringen. Het produceert schone, goed gevormde spanen die soepel worden afgevoerd, zorgt voor minimale opbouw van materiaal op snijgereedschappen en maakt hoge spindelsnelheden en agressieve voedingen mogelijk. De gereedschapslijtage is laag, wat zich direct vertaalt in lagere bewerkingskosten per onderdeel.
130 →
131 →
Typische CNC-parameters voor 6061-T6:
132 →
134 →
135 →
136 →
137 →
138 →
139 →
140 →
141 →
6061 laat zich goed lassen met TIG (GTAW) en MIG (GMAW) processen met 4043 of 5356 vuldraad. De warmtebeïnvloede zone verliest na het lassen wel wat sterkte – van T6-eigenschappen dichter bij de O-temperatuur (gegloeid) in het lasgebied – maar door nabewerking of oplossingswarmtebehandeling kan een groot deel van die sterkte worden hersteld.
142 →
143 →
144 →
145 →
6061 vormt een stabiele aluminiumoxidelaag die het beschermt in atmosferische, zoetwater- en milde chemische omgevingen. Het presteert acceptabel in maritieme omgevingen voor componenten boven de waterlijn, hoewel het niet de eerste keuze is voor continue onderdompeling in zout water. Anodiseren verbetert de corrosiebestendigheid aanzienlijk.
146 →
147 →
148 →
149 →
151 →
152 →
153 →
154 →
155 →
156 →
157 →
158 →
159 →
160 →
161 →
162 →
163 →
164 →
7075 is een zinkgelegeerd aluminium (5.1-6.1% zink) met aanzienlijke toevoegingen van magnesium (2.1-2.9%) en koper (1.2-2.0%). De combinatie van zink en magnesium zorgt tijdens het verouderingsproces voor de vorming van MgZn2-precipitaten, waardoor een van de sterkste aluminiumlegeringen op de markt ontstaat.
165 →
166 →
Het kopergehalte verhoogt de sterkte, maar vermindert de corrosiebestendigheid. Daarom heeft 7075 tijdens gebruik vaak een beschermende oppervlaktebehandeling nodig.
167 →
168 →
169 →
170 →
7075-T6 heeft een treksterkte van 83,000 psi en een vloeigrens van 73,000 psi. Ter vergelijking: deze waarden overlappen met sommige soorten constructiestaal, maar het gewicht is ongeveer een derde daarvan. Deze gunstige sterkte-gewichtsverhouding is de reden waarom luchtvaartingenieurs voor 7075 kiezen wanneer elke gram telt.
171 →
172 →
Met een vermoeiingssterkte van ongeveer 23,000 psi bij 500 miljoen cycli is het de duidelijke winnaar voor onderdelen die onderhevig zijn aan herhaalde of cyclische belasting: vleugelspanten, landingsgestelcomponenten en hoogwaardige ophangingsonderdelen.
173 →
174 →
175 →
176 →
7075 laat zich, naar aluminiumnormen, goed bewerken, hoewel niet zo gemakkelijk als 6061. De hogere hardheid (150 HB versus 95 HB voor 6061) verhoogt de snijkrachten en de gereedschapslijtage. Hardmetalen gereedschappen met de juiste coatings (TiAlN of diamantachtige koolstof) zijn standaard.
177 →
178 →
Typische CNC-parameters voor 7075-T6:
179 →
181 →
182 →
183 →
184 →
185 →
186 →
De spaanafvoer is over het algemeen goed, hoewel het materiaal bij lagere snelheden langere en vezeligere spanen kan produceren. Koelvloeistof wordt aanbevolen om de warmte te beheersen en de maatnauwkeurigheid te behouden bij werk met nauwe toleranties.
187 →
188 →
189 →
190 →
Dit is het zwakke punt van 7075. De legering is gevoelig voor scheurvorming bij hoge temperaturen tijdens het lassen, en de warmtebeïnvloede zone ondervindt een aanzienlijk sterkteverlies. De meeste constructietoepassingen maken gebruik van mechanische bevestigingsmiddelen (bouten, klinknagels) in plaats van lassen. Wanneer lassen onvermijdelijk is, levert wrijvingsroerlassen betere resultaten op dan conventionele booglassen, en zijn zorgvuldige voorverwarming en nabewerking na het lassen vereist.
191 →
192 →
193 →
194 →
7075 heeft een redelijke corrosiebestendigheid onder atmosferische omstandigheden, maar een slechte bestendigheid in maritieme of chemisch agressieve omgevingen. Het kopergehalte maakt het materiaal gevoelig voor intergranulaire corrosie en spanningscorrosie, met name in de T6-hardingstoestand. Om deze reden worden 7075-onderdelen vrijwel altijd oppervlaktebehandeld: anodiseren, chromaatconversiecoating of primer-en-verfsystemen.
195 →
196 →
De T73-hardingsbehandeling, die extra sterk is, levert een aanzienlijk verbeterde weerstand tegen spanningscorrosie in en wordt toegepast in bepaalde structurele toepassingen in de lucht- en ruimtevaart.
197 →
198 →
199 →
200 →
202 →
203 →
204 →
205 →
206 →
207 →
208 →
209 →
210 →
211 →
212 →
213 →
214 →
215 →
5052 is een niet-warmtebehandelbare legering die 2.2-2.8% magnesium en 0.15-0.35% chroom bevat, zonder koper. De afwezigheid van koper is cruciaal voor de uitstekende corrosiebestendigheid. De versterking wordt bereikt door koudvervorming (rekverharding) in plaats van precipitatieharding, vandaar dat je temperaanduidingen zoals H32, H34 en H36 ziet in plaats van T6.
216 →
217 →
218 →
219 →
5052-H32 heeft een treksterkte van ongeveer 33,000 psi en een vloeigrens van 28,000 psi. Dit zijn de laagste waarden in onze vergelijking, maar 5052 wordt niet gekozen voor constructies die aan hoge spanningen worden blootgesteld. De waarde ervan ligt in andere eigenschappen: corrosiebestendigheid, vervormbaarheid en lasbaarheid.
220 →
221 →
De vermoeiingssterkte van ongeveer 17,000 psi is vergelijkbaar met die van 6061 en respectabel gezien het algehele sterkteniveau van de legering.
222 →
223 →
224 →
225 →
5052 is van de drie het moeilijkst te bewerken. Door zijn zachtheid en ductiliteit produceert het lange, kleverige spanen die zich om het gereedschap kunnen wikkelen en de groeven kunnen verstoppen. Aanhechting van spanen komt vaak voor. Succesvolle bewerking vereist scherp gereedschap, grotere spaanhoeken, agressieve spaanafvoer en voldoende koelvloeistof.
226 →
227 →
Typische CNC-parameters voor 5052-H32:
228 →
230 →
231 →
232 →
233 →
234 →
235 →
5052 wordt veel vaker verwerkt als plaatmetaal (buigen, stempelen, walsen) dan als CNC-gefreesd blok. Als uw ontwerp een gefreesd onderdeel vereist en u overweegt 5052, vraag uzelf dan af of de corrosiebestendigheid echt nodig is of dat 6061 met anodisering u een eenvoudigere bewerking en voldoende bescherming biedt.
236 →
237 →
238 →
239 →
5052 is een van de best lasbare aluminiumlegeringen die er zijn. Het laat zich schoon lassen met TIG- en MIG-lassen met 5356-vuldraad, is bestand tegen warmscheuren en vertoont niet het sterkteverlies na het lassen dat warmtebehandelbare legeringen zoals 6061 en 7075 teistert. Gelaste verbindingen behouden vrijwel de volledige sterkte van het basismateriaal.
240 →
241 →
242 →
243 →
Dit is waar 5052 in uitblinkt. De koperloze samenstelling en het magnesiumgehalte geven het een uitstekende weerstand tegen zout water, maritieme atmosferen en vele chemische omgevingen. Het is de standaardlegering voor scheepsrompen, brandstoftanks en chemische verwerkingsapparatuur die aan corrosieve media worden blootgesteld.
244 →
245 →
Zelfs zonder oppervlaktebehandeling is 5052 veel beter bestand tegen continue blootstelling aan zout water dan 6061 of 7075.
246 →
247 →
248 →
249 →
251 →
252 →
253 →
254 →
255 →
256 →
257 →
258 →
259 →
260 →
261 →
262 →
Dit is de meest voorkomende vergelijking waarmee ingenieurs te maken krijgen bij het specificeren van CNC-gefreesde aluminium onderdelen.
263 →
264 →
Kies 6061 wanneer: Uw onderdeel moet een gemiddelde sterkte, goede corrosiebestendigheid, gemakkelijke bewerkbaarheid en lasbaarheid hebben. De kostenbesparingen ten opzichte van 7075 zijn aanzienlijk, zowel wat betreft materiaalkosten als bewerkingstijd. Voor constructiebeugels, behuizingen, frames en algemene componenten is 6061-T6 vrijwel altijd de juiste keuze.
265 →
266 →
Kies 7075 wanneer: Uw onderdeel moet bestand zijn tegen hoge statische belastingen, cyclische vermoeiing of impact waarbij falen geen optie is – en het gewicht moet laag blijven. Structurele componenten voor de lucht- en ruimtevaart, hoogwaardige ophangingsarmen en onderdelen van wedstrijdkwaliteit rechtvaardigen de hogere prijs. Houd er rekening mee dat u een oppervlaktebehandeling nodig hebt ter bescherming tegen corrosie en mechanische bevestiging in plaats van lassen.
267 →
268 →
Een handige vuistregel: als uit uw spanningsanalyse blijkt dat 6061-T6 in uw toepassing een veiligheidsfactor van meer dan 2.0 heeft, heeft u waarschijnlijk geen 7075 nodig. Als uw veiligheidsfactor met 6061 onder de 1.5 komt en u de sectiedikte niet kunt verhogen zonder gewichts- of verpakkingsnadelen, ga dan over op 7075.
269 →
270 →
271 →
272 →
Kies 6061 wanneer: Voor CNC-onderdelen heb je een bewerkbare, warmtebehandelbare legering nodig met een matige corrosiebestendigheid. Geanodiseerd 6061 is geschikt voor de meeste niet-maritieme omgevingen.
273 →
274 →
Kies 5052 wanneer: Uw onderdelen worden continu blootgesteld aan zout water, corrosieve chemicaliën of omgevingen waar zelfs geanodiseerd 6061 na verloop van tijd zou degraderen. Kies ook voor 5052 voor plaatbewerking die dieptrekken, krappe buigradii of complexe vormbewerkingen vereist, waar 6061 zou kunnen barsten.
275 →
276 →
Houd er rekening mee dat dit bij CNC-gefreesde onderdelen meestal geen of-of-beslissing is. 5052 is voornamelijk een plaatmetaallegering. Als u uit massief materiaal bewerkt en corrosiebestendigheid nodig hebt, is 6061 met Type III hard anodiseren doorgaans een betere optie dan de bewerkingsproblemen van 5052.
277 →
278 →
279 →
280 →
Deze twee legeringen bevinden zich aan tegenovergestelde uiteinden van het spectrum en concurreren zelden voor dezelfde toepassing. 7075 draait om pure sterkte; 5052 om corrosiebestendigheid en vervormbaarheid. Als u twijfelt tussen deze twee, herzie dan uw eisen – die wijzen waarschijnlijk duidelijk naar de een of de ander. 6061 kan ook een compromis zijn dat u acceptabele niveaus van beide biedt.
281 →
282 →
283 →
284 →
De materiaalkeuze beïnvloedt de totale kosten van een onderdeel op drie manieren: de prijs van de grondstoffen, de bewerkingstijd en de nabewerkingseisen.
285 →
286 →
290 →
291 →
292 →
293 →
294 →
295 →
296→ 297→298 →
299 →
300 →
301 →
302 →
303 →304 →
305 →
306 →
307 →
308 →
309 →310 →
311 →
312 →
313 →
314 →
315 →316 →
317 →
318 →
319 →
320 →
321 →322 →
323 →
324 →
325 →
326 →
327 →328 →
329 →
330 →
331 →
332 →
333 →
| Kostenfactor | 6061 | 7075 | 5052 |
|---|---|---|---|
| Grondstofkosten: | Gemiddeld | Hoog (1.5-2x van 6061) | Laag tot matig |
| Bewerkingssnelheid | Snel | Gemiddeld | Langzaam (gummisnoepjes) |
| Slijtage van gereedschap | Laag | Matig-Hoog | Laag tot matig (hechtingsproblemen) |
| Oppervlaktebehandeling vereist? | Optioneel (aanbevolen) | Meestal vereist | Zelden vereist |
| Beschikbaarheid van vacatures | Uitstekend | Goed | Beperkt aantal (bij voorkeur een vel papier) |
| Totale kosten per onderdeel | Laagste | Hoogst | Matig (indien plaatmateriaal), Hoger (indien machinaal bewerkt) |
334 →
335 →
Voor de meeste CNC-bewerkte onderdelen biedt 6061 de laagste totale kosten. 7075 voegt 30-60% toe aan de kosten van het afgewerkte onderdeel, afhankelijk van de complexiteit. Bewerkte onderdelen met 5052 kunnen u qua kosten verrassen, omdat de langzamere bewerking en de problemen met spaanafvoer de lagere materiaalkosten compenseren.
336 →
337 →
338 →
339 →
Alle drie de legeringen zijn geschikt voor gangbare oppervlaktebehandelingen van aluminium, maar de resultaten variëren:
340 →
341 →
345 →
346 →
347 →
348 →
349 →
350 →
351→ 352→353 →
354 →
355 →
356 →
357 →
358 →359 →
360 →
361 →
362 →
363 →
364 →365 →
366 →
367 →
368 →
369 →
370 →371 →
372 →
373 →
374 →
375 →
376 →377 →
378 →
379 →
380 →
381 →
382 →383 →
384 →
385 →
386 →
387 →
388 →
| Oppervlakte behandeling | 6061 | 7075 | 5052 |
|---|---|---|---|
| Type II Anodiseren (decoratief) | Uitstekend — consistente kleur | Goed — lichtgele tint | Goed — de kleur kan ongelijkmatig zijn. |
| Type III hard anodiseren | Uitstekend | Goed | Fair — een zachtere ondergrond beperkt de hardheid. |
| Chromaatconversie (Alodine) | Uitstekend | Uitstekend | Uitstekend |
| Poeder Coating | Uitstekend | Uitstekend | Uitstekend |
| Bead Stralen | Uitstekend | Uitstekend | Goed — een zachter oppervlak deukt gemakkelijker. |
| Chemisch vernikkelen | Uitstekend | Goed | Goed |
389 →
390 →
391 →
392 →
Stap 1: Definieer uw belangrijkste vereiste.
393 →
395 →
396 →
397 →
398 →
399 →
Stap 2: Controleer de secundaire vereisten.
400 →
402 →
403 →
404 →
405 →
406 →
407 →
Stap 3: Valideer aan de hand van de kosten.
408 →
410 →
411 →
412 →
413 →
414 →
415 →
416 →
Alleen wanneer de toepassing de extra sterkte daadwerkelijk vereist. In primaire structuren voor de lucht- en ruimtevaart, competitieve autosport en hoogwaardige defensietoepassingen rechtvaardigt de verbeterde sterkte-gewichtsverhouding de kosten. Voor algemene structurele componenten, behuizingen en armaturen biedt 6061-T6 voldoende sterkte tegen aanzienlijk lagere totale kosten.
417 →
418 →
419 →
Het kan, maar het is niet ideaal. De vervormbaarheid van de legering zorgt voor bewerkingsproblemen, zoals kleverige spanen, opbouw van materiaal aan de rand en een inconsistente oppervlakteafwerking. 5052 is het meest geschikt voor plaatbewerking. Als u een corrosiebestendig CNC-onderdeel nodig hebt, overweeg dan 6061 met Type III hard anodiseren.
420 →
421 →
422 →
6061 levert de meest consistente en esthetisch aantrekkelijke geanodiseerde afwerking op. 7075 anodiseert goed, maar kan een lichte gelige tint hebben vanwege het zink- en kopergehalte. 5052 anodiseert voldoende, maar de kleuruniformiteit kan inconsistent zijn bij grotere onderdelen.
423 →
424 →
425 →
Technisch gezien wel, maar het wordt niet aanbevolen voor constructieverbindingen. 7075 is gevoelig voor scheurvorming tijdens het lassen en de warmtebeïnvloede zone verliest aanzienlijk aan sterkte. Wrijvingsroerlassen geeft betere resultaten dan booglassen. Voor de meeste toepassingen is mechanische bevestiging (klinknagels, bouten) de standaard verbindingsmethode voor 7075-onderdelen.
426 →
427 →
428 →
Voor continue blootstelling aan zee- of zout water is 5052 geschikt. Voor algemeen buitengebruik (regen, vochtigheid, temperatuurschommelingen) biedt 6061 met anodisering uitstekende prestaties op lange termijn. 7075 moet altijd worden behandeld voordat het buiten wordt gebruikt.
429 →
430 →
431 →
432 →
Of uw project nu de uitgebalanceerde prestaties van 6061, de extreme sterkte van 7075 of de corrosiebestendigheid van 5052 vereist, de juiste legeringskeuze is slechts de eerste stap. Bewerkingsparameters, gereedschapsstrategie en oppervlaktebehandeling moeten allemaal afgestemd zijn op het gekozen materiaal.
433 →
434 →
Bij HPL Machining werken we dagelijks met alle drie de legeringen voor toepassingen in de lucht- en ruimtevaart, automobielindustrie, scheepvaart en andere industriële sectoren. Ons team kan u helpen bij het selecteren van de juiste legering, het optimaliseren van uw ontwerp voor maakbaarheid en het leveren van afgewerkte onderdelen met toleranties tot +/- 0.001 inch.
435 →
436 →
Ontdek onze CNC-metaalbewerkingsdiensten. Of vraag een offerte aan om met uw aluminiumproject te beginnen.
HPL Machining levert precisie CNC-bewerking van aluminiumlegeringen met nauwe toleranties, snelle doorlooptijden en concurrerende prijzen. Van prototypes tot serieproductie.
Ontdek onze CNC-bewerkingsservice voor aluminium. | Vraag een gratis offerte aan
Kunshan Hopeful Metal Products Co., Ltd., gevestigd nabij Shanghai, is een expert in precisie metalen onderdelen met premium apparaten uit de VS en Taiwan. Wij bieden diensten van ontwikkeling tot verzending, snelle leveringen (sommige monsters kunnen binnen zeven dagen klaar zijn) en complete productinspecties. Door een team van professionals te hebben en het vermogen om met kleine bestellingen om te gaan, kunnen we een betrouwbare en hoogwaardige oplossing voor onze klanten garanderen.
Productieprocessen zijn behoorlijk complex en de keuze van een productiemethode hangt daar direct mee samen.
Meer informatie →Er zijn twee belangrijke fabricagemethoden voor het maken van plastic prototypes die door de meeste mensen als nuttig worden ervaren.
Meer informatie →Als iemand die betrokken is bij of geïnteresseerd is in het ontwerpen en produceren van kunststofcomponenten, dan...
Meer informatie →WhatsApp ons