ألمنيوم 6060
مقدمة عن ألومنيوم 6060
ألومنيوم 6060 هو سبيكة ألومنيوم متوسطة المتانة من سلسلة 6xxx، معروفة بقابليتها الممتازة للبثق، ومقاومتها للتآكل، وتشطيب سطحها الجمالي. تحتوي على نسب أقل من المغنيسيوم والسيليكون مقارنةً بسبيكة 6061، مما يجعلها أسهل في التشكيل واللحام والأنودة، مع الحفاظ على قوة ميكانيكية كافية للتطبيقات المعمارية والإنشائية.
يُستخدم ألومنيوم 6060 على نطاق واسع في التشغيل باستخدام ماكينات CNC للملفات (Profiles) ومكوّنات التشطيب والأنابيب والإطارات لقطاعات مثل البناء والسيارات والنقل، حيث تكون هناك حاجة إلى أجزاء دقيقة خفيفة الوزن بسطوح زخرفية أو مؤكسدة (Anodized).
الخواص الكيميائية والفيزيائية والميكانيكية لألومنيوم 6060
التركيب الكيميائي (النموذجي)
العنصر | نطاق التركيب (٪ بالوزن) | الدور الرئيسي |
|---|---|---|
الألومنيوم (Al) | المتبقي | المعدن الأساسي، يوفر مقاومة للتآكل وقابلية للتشكيل |
السيليكون (Si) | 0.30–0.60 | يقوّي السبيكة ويحسن قابلية البثق |
المغنيسيوم (Mg) | 0.35–0.60 | يزيد القوة عبر التقسية بالمحلول الصلب |
الحديد (Fe) | ≤0.30 | عنصر متبقٍ |
المنغنيز (Mn) | ≤0.10 | تنقية الحبيبات |
النحاس (Cu) | ≤0.10 | يحسن قابلية التشغيل (القطع) |
الزنك (Zn) | ≤0.15 | عنصر متبقٍ |
الكروم (Cr) | ≤0.05 | تثبيت البنية الحبيبية |
عناصر أخرى | ≤0.15 (الإجمالي) | شوائب/متبقيات مجمعة |
الخواص الفيزيائية
الخاصية | القيمة (النموذجية) | المعيار / شرط الاختبار |
|---|---|---|
الكثافة | 2.70 جم/سم³ | ASTM B311 |
نطاق الانصهار | 610–650°م | ASTM E299 |
الموصلية الحرارية | 200 واط/م·ك عند 25°م | ASTM E1952 |
الموصلية الكهربائية | 53٪ IACS عند 20°م | ASTM B193 |
معامل التمدد الحراري | 23.4 ميكرومتر/م·°م | ASTM E228 |
السعة الحرارية النوعية | 897 جول/كجم·ك | ASTM E1269 |
معامل المرونة | 69 جيجا باسكال | ASTM E111 |
الخواص الميكانيكية (حالة T6)
الخاصية | القيمة (النموذجية) | معيار الاختبار |
|---|---|---|
مقاومة الشد | 190–215 ميجا باسكال | ASTM E8/E8M |
مقاومة الخضوع (0.2٪) | 150–170 ميجا باسكال | ASTM E8/E8M |
الاستطالة | ≥10٪ | ASTM E8/E8M |
الصلادة | 60–70 HB | ASTM E10 |
مقاومة التعب | ~80 ميجا باسكال | ASTM E466 |
مقاومة الصدمات | متوسطة | ASTM E23 |
الخصائص الرئيسية لألومنيوم 6060
قابلية بثق فائقة (EN 573-3): يوفر ألومنيوم 6060 قابلية بثق ممتازة مقارنةً بسبائك 6xxx الأخرى، مما يتيح مقاطع CNC معقدة المقطع واندماجًا سلسًا مع الأنظمة المعمارية.
مقاومة ممتازة للتآكل: مناسب للتطبيقات الخارجية في البيئات الخفيفة إلى المتوسطة. يُكوّن طبقة أكسيد خاملة تقاوم التنقر والأكسدة في الاستخدامات المعمارية والنقل والبحرية.
تشطيب سطحي جيد واستجابة ممتازة للأنودة (ISO 7599): قادر على الأنودة اللامعة أو الزخرفية بدرجة لون وتجانس ووضوح ممتازين—مثالي للتشطيبات المرئية والألواح والإطارات.
قوة متوسطة لهياكل خفيفة الوزن: مقارنةً بـ 6061، يوفر قوة أقل قليلًا لكن قابلية تشكيل ولحام أفضل، ما يجعله خيارًا قويًا لمكونات جمالية ووظيفية.
قابل للحام باستخدام عمليات قياسية: يحقق أداءً جيدًا مع لحام MIG وTIG باستخدام حشو ER4045 أو ER5356، مع فقدان محدود لمقاومة التآكل في المنطقة المتأثرة بالحرارة (HAZ).
تحديات وحلول تشغيل ألومنيوم 6060 باستخدام CNC
تحديات التشغيل
سبيكة لينة نسبيًا: قد تسبب تلطيخًا أو تكوّن زوائد (Burring) أثناء التشطيب عالي السرعة.
إخلاء الرايش في المقاطع الرقيقة: قد تحتجز البثقّات المعقدة الرايش، مما يؤدي إلى كسر الأداة إن لم تتم إزالته بشكل صحيح.
مخاطر التصاق المادة بالأداة: على غرار سبائك 6xxx الأخرى، تتطلب طلاءات للأدوات لتجنب تراكم المادة.
استراتيجيات التشغيل المحسّنة
اختيار الأداة
المعيار | التوصية | السبب |
|---|---|---|
مادة الأداة | أدوات كربيد مطلية بـ DLC أو TiCN | تقلل الحافة المتراكمة (Built-up edge) والاحتكاك |
الهندسة | زاوية جرف حادة، ومجارٍ (Flutes) مصقولة بلمعان مرآتي | تضمن تشطيبًا ناعمًا وإزالة فعالة للرايش |
سرعة القطع | 250–400 م/دقيقة | تمنع تحميل الأداة وتشوّهًا حراريًا |
معدل التغذية | 0.10–0.25 مم/دورة | يضمن التحكم بالأبعاد دون اهتزاز (Chatter) |
سائل التبريد | رذاذ أو تدفق غامر | يقلل التليّن الحراري ويحسن تشطيب السطح |
معلمات قطع ألومنيوم 6060 (وفق معيار ISO 513)
العملية | السرعة (م/دقيقة) | التغذية (مم/دورة) | عمق القطع (مم) | ضغط سائل التبريد (بار) |
|---|---|---|---|---|
تشغيل خشن | 250–300 | 0.15–0.25 | 2.0–3.5 | 25–35 (تدفق) |
تشغيل نهائي | 300–400 | 0.05–0.10 | 0.2–0.8 | 30–50 (رذاذ/تدفق) |
المعالجة السطحية لأجزاء ألومنيوم 6060 المشغلة باستخدام CNC
الأكسدة الأنودية: مثالية للمكونات الزخرفية والوظيفية. سماكات 10–25 ميكرومتر (النوع الثاني) أو 25–50 ميكرومتر (طبقة صلبة) تحسن المتانة.
الطلاء بالمسحوق: يضيف 60–100 ميكرومتر من الحماية لمنتجات تجارية واستهلاكية. متوافق مع معايير ألوان RAL.
التلميع الكهروكيميائي: مفيد للمقاطع الصغيرة أو الحوامل ذات متطلبات نعومة حرجة.
التخميل: يُستخدم غالبًا قبل الطلاء أو الأنودة لضمان أفضل التصاق للطبقات.
التفريش: طريقة تشطيب قياسية للأسطح المرئية. يحقق Ra 1.0–1.6 ميكرومتر لقوام غير لامع.
طلاء ألوداين: مناسب للحاويات الكهربائية والأجزاء المطلية التي تتطلب قاعدة موصلة.
الطلاء بالأشعة فوق البنفسجية: يمنع الاصفرار أو تدهور الأشعة فوق البنفسجية في أجزاء العرض أو الإطارات ذات التشطيب الشفاف.
الطلاء باللكر: يُطبق لزيادة صفاء السطح أو لمعانه على مكوّنات التشطيب الزخرفية.
التطبيقات الصناعية لألومنيوم 6060
البناء والعمارة: إطارات نوافذ مبثوقة ومشغلة باستخدام CNC، ومقاطع الجدران الستائرية، وأنظمة الكسوة الهيكلية.
النقل: تشطيبات داخلية للقطارات والحافلات، وألواح ومقاطع مبثوقة تتطلب تحملات ضيقة ومقاومة للتآكل.
المنتجات الاستهلاكية: مكوّنات دراجات، وأجهزة محمولة، وإطارات أثاث تتطلب وزنًا خفيفًا وتشطيبًا جماليًا.
الأتمتة والإلكترونيات: أغلفة مشتتات حرارية، وحاويات إنشائية، وقضبان أتمتة خفيفة الوزن.
اللافتات والعرض: بُثقّات مخصصة لإطارات لافتات مشغلة باستخدام CNC، وصناديق إضاءة، وعروض معيارية.
استكشف المدونات ذات الصلة
