606. ألمنيوم
مقدمة عن ألومنيوم 6063
ألومنيوم 6063 هو سبيكة ألومنيوم قابلة للمعالجة الحرارية معروفة بقابليتها الممتازة للبثق، وجودة التشطيب السطحي، ومقاومة التآكل. بالمقارنة مع ألومنيوم 6061، يوفر 6063 قوة ميكانيكية أقل لكنه يتفوق في التطبيقات الجمالية والقطاعات ذات الأشكال المعقدة. ويُستخدم على نطاق واسع في المكوّنات المعمارية، والإلكترونيات الاستهلاكية، والمكوّنات الهيكلية الدقيقة.
وبفضل سهولة تشكيله وخصائصه الممتازة في تشطيب السطح، يُعد ألومنيوم 6063 مادة مثالية لتطبيقات التشغيل باستخدام CNC في المشاريع التي تعطي الأولوية للمظهر، وتوافق المعالجات السطحية، وخفة الوزن.
الخصائص الكيميائية والفيزيائية والميكانيكية لألومنيوم 6063
التركيب الكيميائي (نموذجي)
العنصر | نطاق التركيب (% وزني) | الدور الرئيسي |
|---|---|---|
الألومنيوم (Al) | الباقي | المعدن الأساسي مع مقاومة عالية للتآكل |
المغنيسيوم (Mg) | 0.45–0.9 | يزيد القوة ومعدل التصلب بالتشغيل |
السيليكون (Si) | 0.2–0.6 | يعزز قابلية البثق ويحسن القوة |
الحديد (Fe) | ≤0.35 | عنصر متبقٍ |
النحاس (Cu) | ≤0.10 | يقلل مقاومة التآكل إذا ارتفع كثيرًا |
المنغنيز (Mn) | ≤0.10 | يحسن مقاومة التآكل |
الكروم (Cr) | ≤0.10 | يعزز المتانة ومقاومة التآكل |
الزنك (Zn) | ≤0.10 | عنصر متبقٍ |
التيتانيوم (Ti) | ≤0.10 | ينقّي البنية الحبيبية |
الخصائص الفيزيائية
الخاصية | القيمة (نموذجية) | المعيار/شرط الاختبار |
|---|---|---|
الكثافة | 2.70 جم/سم³ | ASTM B311 |
درجة الانصهار | 615–655°C | ASTM E299 |
التوصيل الحراري | 201 واط/م·ك عند 25°C | ASTM E1952 |
التوصيل الكهربائي | 53% IACS عند 20°C | ASTM B193 |
معامل التمدد | 23.5 ميكرومتر/م·°C | ASTM E228 |
السعة الحرارية النوعية | 900 جول/كجم·ك | ASTM E1269 |
معامل المرونة | 69 جيجا باسكال | ASTM E111 |
الخصائص الميكانيكية (حالة T5/T6)
الخاصية | القيمة (نموذجية) | معيار الاختبار |
|---|---|---|
مقاومة الشد | 205–240 ميجا باسكال (T5/T6) | ASTM E8/E8M |
حد الخضوع (0.2%) | 160–200 ميجا باسكال (T5/T6) | ASTM E8/E8M |
الاستطالة | ≥10% | ASTM E8/E8M |
الصلادة | 75–90 HB | ASTM E10 |
مقاومة التعب | 70 ميجا باسكال (T6) | ASTM E466 |
مقاومة الصدمات | متوسطة | ASTM E23 |
الخصائص الرئيسية لألومنيوم 6063
تشطيب سطحي ممتاز: يُعد ألومنيوم 6063 السبيكة المفضلة للأكسدة الأنودية والتشطيبات الزخرفية بفضل سطحه الناعم وبنيته الحبيبية المتجانسة. يمكن تحقيق خشونة سطحية Ra ≤0.8 ميكرومتر مع التشغيل والتلميع المناسبين.
قابلية بثق فائقة: يُعرف 6063 باسم “سبيكة المعمار”، وهو مثالي للمقاطع العرضية المعقدة والأجزاء المجوفة، ويدعم سماحات ضيقة حتى في الهياكل رقيقة الجدار.
مقاومة التآكل: مقاومة عالية للتآكل الجوي والكلوريدات تجعل 6063 مناسبًا للهياكل ذات الدرجة البحرية، خاصة بعد الأكسدة الأنودية.
قابلية تشكيل خفيفة الوزن: إن حد الخضوع المنخفض والاستطالة الجيدة يجعلان ثنيه أو تشكيله أو لحامه سهلًا دون تشقق، وهو مثالي للنماذج الأولية المخصصة بتقنية CNC والتجميعات خفيفة الوزن.
تطبيقات جمالية: مظهره اللامع والنظيف مثالي للأجزاء المعروضة للمستهلك—تستفيد الأغلفة الخفيفة والإلكترونيات وأنظمة العرض من تشطيبه ذي الدرجة التجميلية.
تحديات وحلول التشغيل باستخدام CNC لألومنيوم 6063
تحديات التشغيل
صلادة منخفضة: أكثر ليونة من 6061، مما يجعله عرضة للتشوه أو الاهتزاز (Chatter) أثناء القطع العنيف.
الحافة المتراكمة (BUE): يميل للالتصاق بالأدوات عند سرعات القطع المنخفضة بسبب ليونته.
تلطيخ السطح: قد يتدهور التشطيب السطحي إذا استُخدمت هندسة أداة أو معدلات تغذية غير مناسبة.
استراتيجيات تشغيل مُحسّنة
اختيار الأداة
المعيار | التوصية | السبب |
|---|---|---|
مادة الأداة | كربيد غير مطلي أو أدوات ماسية | يمنع تراكم المادة، مثالي للألومنيوم اللين |
الهندسة | ميل موجب مرتفع، تلميع مرآتي | يقلل الاحتكاك ويحافظ على التشطيب السطحي |
سرعة القطع | 300–800 م/دقيقة | السرعة العالية تمنع الالتصاق والتلطيخ |
معدل التغذية | 0.10–0.25 مم/دورة | يتجنب الاهتزاز ويحافظ على سلامة السطح |
سائل التبريد | تبريد غمر أو رذاذ | يساعد على إزالة الرقائق وتبريد منطقة التشغيل |
معلمات القطع لألومنيوم 6063 (مطابقة ISO 513)
العملية | السرعة (م/دقيقة) | التغذية (مم/دورة) | عمق القطع (مم) | ضغط التبريد (بار) |
|---|---|---|---|---|
تشغيل خشن | 300–500 | 0.15–0.25 | 2.0–4.0 | 20–30 (غمر) |
تشغيل نهائي | 500–800 | 0.05–0.15 | 0.2–1.0 | 30–50 (رذاذ/غمر) |
المعالجة السطحية لأجزاء ألومنيوم 6063 المُشغَّلة بتقنية CNC
الأكسدة الأنودية: يتميز 6063 بممتازية لعمليات النوع الثاني (Type II) والنوع الثالث (Type III) مع تجانس لون متسق وتحسين مقاومة التآكل.
الطلاء بالمسحوق: يوفر طبقة سطحية متينة وملونة تُستخدم عادةً في التطبيقات الخارجية وأنظمة العرض ذات الدرجة العالية.
الصقل الكهربائي: يعزز المظهر التجميلي للأجزاء عالية الرؤية بتشطيب يشبه المرآة مع تحسين مقاومة التآكل.
التخميل: يعيد طبقة الأكسيد ويزيل ملوثات التشغيل لتثبيت مقاومة التآكل.
التفريش: تشطيب مطفي أو ساتاني موحد يخفي بصمات الأصابع والخدوش البسيطة.
طلاء ألُودين: يحوّل سطح الألومنيوم كيميائيًا لإضافة مقاومة للتآكل وتوصيل كهربائي.
الطلاء بالأشعة فوق البنفسجية (UV): يوفر حماية شفافة سريعة الجفاف مع تحسين الوضوح البصري ومقاومة الخدش.
الطلاء بالورنيش: يضيف تشطيبًا لامعًا أو ساتانيًا يحسن مقاومة بصمات الأصابع والتدهور البيئي.
التطبيقات الصناعية لألومنيوم 6063
المعمار: إطارات النوافذ، والواجهات الستائرية، والزخارف التجميلية، ومقاطع الألومنيوم المبثوقة لمظهر أنيق ومقاومة للعوامل الجوية.
الإلكترونيات الاستهلاكية: أغلفة مُشغَّلة بتقنية CNC للأجهزة اللوحية ومكبرات الصوت ومعدات الإضاءة تتطلب تشطيبًا مؤكسدًا أنوديًا ناعمًا.
السيارات: مكونات الزينة، والمقابض، والقضبان، وحوامل داخلية خفيفة الوزن.
القطاع البحري: أنابيب وتجهيزات من الألومنيوم المؤكسد أنوديًا تتعرض لمياه البحر وبيئات الرطوبة العالية.
العرض واللافتات: ألواح وحوامل ألومنيوم لامعة ومُشغَّلة بدقة للعلامات التجارية وتجهيزات العروض الترويجية.
استكشف المدونات ذات الصلة
