5052ألمنيوم
مقدمة عن الألومنيوم 5052
الألومنيوم 5052 هو سبيكة ألومنيوم-مغنيسيوم غير قابلة للمعالجة الحرارية، معروفة بمقاومتها الممتازة للتآكل، وقابليتها الجيدة للتشكيل، وقوتها المتوسطة. إن أداءها المتفوق في البيئات البحرية والكيميائية يجعلها من أكثر الخيارات شيوعًا لأجزاء التشغيل الآلي CNC المعرضة للظروف القاسية.
بفضل قابلية اللحام الممتازة وقابلية التشغيل الآلي المقبولة، الألومنيوم 5052 غالبًا ما يتم اختياره لـ التشغيل الآلي CNC للمكونات المخصصة المستخدمة في تجهيزات الأجهزة البحرية، وأغلفة الإلكترونيات، والمعدات الصناعية، والأنظمة المعمارية.
الخصائص الكيميائية والفيزيائية والميكانيكية للألومنيوم 5052
التركيب الكيميائي (النموذجي)
العنصر | نطاق التركيب (% وزني) | الدور الرئيسي |
|---|---|---|
الألومنيوم (Al) | المتبقي | معدن الأساس الذي يوفر خفة الوزن ومقاومة التآكل |
المغنيسيوم (Mg) | 2.2–2.8 | يحسن القوة ومقاومة مياه البحر |
الكروم (Cr) | 0.15–0.35 | يعزز مقاومة التآكل |
السيليكون (Si) | ≤0.25 | عنصر متبقٍ |
الحديد (Fe) | ≤0.40 | عنصر متبقٍ |
النحاس (Cu) | ≤0.10 | انخفاض المحتوى يساعد على تحسين مقاومة التآكل |
الزنك (Zn) | ≤0.10 | عنصر متبقٍ |
المنغنيز (Mn) | ≤0.10 | عنصر متبقٍ |
التيتانيوم (Ti) | ≤0.15 | مُنقّي الحبيبات |
الخصائص الفيزيائية
الخاصية | القيمة (نموذجية) | المعيار / حالة الاختبار |
|---|---|---|
الكثافة | 2.68 جم/سم³ | ASTM B311 |
نقطة الانصهار | 607–650°C | ASTM E299 |
التوصيل الحراري | 138 واط/م·ك عند 25°C | ASTM E1952 |
التوصيل الكهربائي | 32% IACS عند 20°C | ASTM B193 |
معامل التمدد الحراري | 23.7 ميكرومتر/م·°C | ASTM E228 |
السعة الحرارية النوعية | 900 جول/كجم·ك | ASTM E1269 |
معامل المرونة | 70.3 جيجا باسكال | ASTM E111 |
الخصائص الميكانيكية (حالة H32)
الخاصية | القيمة (نموذجية) | معيار الاختبار |
|---|---|---|
مقاومة الشد | 215–260 ميجا باسكال | ASTM E8/E8M |
حد الخضوع (0.2%) | 193 ميجا باسكال | ASTM E8/E8M |
الاستطالة | ≥12% | ASTM E8/E8M |
الصلادة | 65–75 HB | ASTM E10 |
مقاومة التعب | 117 ميجا باسكال | ASTM E466 |
مقاومة الصدم | عالية | ASTM E23 |
الخصائص الرئيسية للألومنيوم 5052
مقاومة ممتازة للتآكل: يوفر المحتوى العالي من المغنيسيوم والكروم في 5052 مقاومة استثنائية للتآكل، خاصة في مياه البحر والبيئات الصناعية. ويمكنه تحمل >1000 ساعة في اختبار رش الملح عند طلاءه بشكل صحيح.
قابلية جيدة للتشكيل واللحام: يمكن تشكيله إلى أشكال معقدة ولحامه باستخدام MIG أو TIG دون حدوث تشققات ساخنة. ويُستخدم عادةً للمكونات المثنية أو المسحوبة بعمق في الأنظمة البحرية والمعمارية.
قوة متوسطة واستقرار أبعادي: بمقاومة شد تبلغ 260 ميجا باسكال وحد خضوع 193 ميجا باسكال، يوفر 5052 أداءً إنشائيًا كافيًا للأغلفة والألواح والإطارات خفيفة التحميل مع انخفاض مخاطر التشوه.
قابلية تشغيل آلي مقبولة: رغم أنه أكثر ليونة من الدرجات المعالجة حراريًا، إلا أن 5052 يُشغّل جيدًا باستخدام أدوات كربيد حادة ومعدلات تغذية متوسطة. ويمكن تحسين التحكم في الرايش وتشطيب السطح عبر التشغيل عالي السرعة.
غير قابل للمعالجة الحرارية: تتحقق القوة عبر التقسية بالتشوه (حالات H). ولا يمكن تقويته بالمعالجة الحرارية، مما يجعله أكثر استقرارًا في التطبيقات ذات درجات الحرارة المتغيرة.
تحديات وحلول التشغيل الآلي CNC للألومنيوم 5052
تحديات التشغيل
الحافة المتراكمة (BUE): ميل السبيكة اللينة للالتصاق بأدوات القطع، مما يؤثر على تشطيب السطح.
صلادة أقل: تزيد من خطر خدش السطح (Galling) أو حدوث تشوه أثناء عمليات القوى العالية.
رايش مستمر: قد يسد مجاري الرايش (flutes) دون إخلاء مناسب للرايش.
استراتيجيات تشغيل مُحسّنة
اختيار الأدوات
المعيار | التوصية | المبرر |
|---|---|---|
مادة الأداة | كربيد مصقول غير مطلي أو مطلي بـ TiB₂ | يقلل BUE ويحسن التشطيب |
الهندسة | زاوية جرف حادة، وجيوب رايش كبيرة | يمنع تحميل الأداة ويحسن تدفق الرايش |
سرعة القطع | 150–350 م/دقيقة | يحافظ على جودة السطح ويقلل الالتصاق |
معدل التغذية | 0.10–0.25 مم/دورة | يضمن سُمك رايش ثابت |
سائل التبريد | تبريد بالضباب أو بالغمر | يساعد على إخلاء الرايش والتبريد |
معلمات قطع الألومنيوم 5052 (التوافق مع ISO 513)
العملية | السرعة (م/دقيقة) | التغذية (مم/دورة) | عمق القطع (مم) | ضغط سائل التبريد (بار) |
|---|---|---|---|---|
تشغيل خشن | 150–250 | 0.15–0.25 | 2.0–4.0 | 20–30 (غمر) |
تشغيل نهائي | 250–350 | 0.05–0.15 | 0.2–1.0 | 30–50 (ضباب/غمر) |
المعالجة السطحية لأجزاء الألومنيوم 5052 المُشغّلة CNC
الأنودة: مناسبة للألومنيوم 5052؛ توفر الأنودة الكبريتية من النوع الثاني (Type II) سماكات أكسيد تتراوح بين 5–25 ميكرومتر، مما يعزز الحماية من التآكل وصلادة السطح (~250 HV). وتنتج الأنودة الصلبة من النوع الثالث (Type III) طبقات أكثر سماكة تصل إلى 50 ميكرومتر لتعزيز مقاومة الاهتراء، مع احتمال حدوث اختلاف بسيط في اللون بسبب محتوى المغنيسيوم.
الطلاء بالمسحوق: تطبيق كهروستاتيكي لطبقات بسماكة 60–120 ميكرومتر تُعالج حراريًا عند 180–210°C. يوفر مقاومة ممتازة للتآكل والـ UV والمواد الكيميائية. تتحسن الالتصاقية والمتانة عند تطبيقه بعد تحويل كروماتي أو فوسفاتي.
التلميع الكهربائي: يُطبق على مكونات 5052 لتحقيق خشونة سطح أقل من Ra 0.2 ميكرومتر، وتقليل القمم الدقيقة، وزيادة مقاومة التآكل في بيئات الغرف النظيفة أو التطبيقات الطبية الحيوية.
التخميل: رغم أنه نادر الاستخدام على الألومنيوم، إلا أن التخميل يُستخدم كمعالجة مسبقة لضمان نظافة السطح وتحسين التصاق الطلاء عبر إزالة الملوثات المتبقية.
التمشيط (Brushing): ينشئ قوامًا سطحيًا مضبوطًا بين Ra 0.8–1.6 ميكرومتر. شائع في التطبيقات الزخرفية واللافتات أو ألواح المعدات للحصول على تشطيبات موحدة مطفية أو ساتان.
طلاء الألودين: طلاء تحويل كروماتي متوافق مع MIL-DTL-5541F. يحافظ على الموصلية مع إضافة حماية من التآكل؛ ويُستخدم على نطاق واسع في الأغلفة البحرية والعسكرية.
طلاء UV: يُطبق كطبقة بسماكة 5–15 ميكرومتر ويُعالج بضوء UV لتعزيز مقاومة الخدش ولمعان السطح في أجزاء الألومنيوم الموجهة للمستهلك.
طلاء الورنيش: طبقات شفافة بسماكة 10–30 ميكرومتر تضيف مقاومة للمواد الكيميائية والرطوبة. تُستخدم غالبًا للحفاظ على المظهر في الألواح المعمارية وأس surfaces التحكم الصناعية.
التطبيقات الصناعية للألومنيوم 5052
التطبيقات البحرية: هياكل القوارب، والحواجز، وبُنى الأسطح بفضل مقاومة ممتازة للتآكل في المياه المالحة.
السيارات: خزانات الوقود، والألواح الداخلية للهيكل، والأغلفة خفيفة الوزن التي تحتاج إلى القوة والحماية من التآكل.
إلكترونيات المستهلك: إطارات (Bezel) مُشغلة CNC، وأغلفة الأجهزة اللوحية، وألواح التثبيت مع تشطيبات مؤكسدة.
الأنظمة المعمارية: الجدران الستارية، وأنظمة الألواح، والدرابزين تستفيد من قابلية التشكيل والمتانة الخارجية.
المعدات الصناعية: هياكل CNC، ولوحات التحكم، والحوامل المعرضة للاهتزاز والمواد الكيميائية الخفيفة.
استكشف المدونات ذات الصلة
