एल्यूमिनियम 1050
Introduction to Aluminum 1050
Aluminum 1050 एक commercially pure एल्युमिनियम अलॉय है, जिसमें न्यूनतम 99.5% एल्युमिनियम होता है। यह अपनी उत्कृष्ट electrical और thermal conductivity, superior corrosion resistance, और outstanding formability के लिए जाना जाता है। Aluminum 1050 सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले non-heat-treatable aluminum grades में से एक है, जो industrial और commercial दोनों तरह के अनुप्रयोगों में व्यापक रूप से इस्तेमाल होता है।
CNC machining में, Aluminum 1050 खासकर उन components के लिए उपयुक्त है जहाँ अच्छा aesthetics, conductivity, या easy forming चाहिए—विशेष रूप से electrical, food, और chemical processing industries में।
Chemical, Physical, and Mechanical Properties of Aluminum 1050
Chemical Composition (Typical)
Element | Composition Range (wt.%) | Key Role |
|---|---|---|
Aluminum (Al) | ≥99.5 | Base element with high thermal and electrical conductivity |
Iron (Fe) | ≤0.40 | Residual element |
Silicon (Si) | ≤0.25 | Residual element |
Copper (Cu) | ≤0.05 | Residual element |
Zinc (Zn) | ≤0.05 | Residual element |
Magnesium (Mg) | ≤0.05 | Residual element |
Manganese (Mn) | ≤0.05 | Residual element |
Others | ≤0.03 | Combined impurities |
Physical Properties
Property | Value (Typical) | Test Standard/Condition |
|---|---|---|
Density | 2.71 g/cm³ | ASTM B311 |
Melting Point | 643°C | ASTM E299 |
Thermal Conductivity | 229 W/m·K at 25°C | ASTM E1952 |
Electrical Conductivity | 61% IACS at 20°C | ASTM B193 |
Coefficient of Expansion | 24.8 µm/m·°C | ASTM E228 |
Specific Heat Capacity | 900 J/kg·K | ASTM E1269 |
Elastic Modulus | 69 GPa | ASTM E111 |
Mechanical Properties (H14 Temper)
Property | Value (Typical) | Test Standard |
|---|---|---|
Tensile Strength | 110 MPa | ASTM E8/E8M |
Yield Strength (0.2%) | 95 MPa | ASTM E8/E8M |
Elongation | ≥10% | ASTM E8/E8M |
Hardness | 35 HB | ASTM E10 |
Fatigue Strength | 55 MPa | ASTM E466 |
Impact Resistance | High | ASTM E23 |
Key Characteristics of Aluminum 1050
Excellent Electrical and Thermal Conductivity: Aluminum 1050 की electrical conductivity 61% IACS और thermal conductivity 229 W/m·K होती है, जिससे यह heat exchangers, conductive bars, और thermal shields के लिए एक top choice बनता है।
Outstanding Formability: अलॉय की softness के कारण deep drawing, spinning, और complex shapes में forming बिना cracking के संभव है—chemical containers, food packaging, और architectural applications के लिए आदर्श।
Superior Corrosion Resistance: यह प्राकृतिक oxide layer बनाता है जो atmospheric और mildly acidic environments में corrosion का प्रतिरोध करती है, इसलिए outdoor, chemical, और food-grade components के लिए उपयुक्त है।
Low Mechanical Strength: केवल ~110 MPa tensile strength के कारण 1050 structural loads के लिए उपयुक्त नहीं है, लेकिन low-stress और high-ductility parts के लिए उत्कृष्ट है।
Non-Heat Treatable: इसके mechanical properties को heat treatment से नहीं, बल्कि cold working से बेहतर किया जाता है। यह O (annealed) और H14 जैसे विभिन्न tempers में उपलब्ध है।
CNC Machining Challenges and Solutions for Aluminum 1050
Machining Challenges
Softness and Gumminess: खराब chip breaking और surface smearing की समस्या हो सकती है।
Built-Up Edge (BUE): low speeds या dull edges पर cutting tools से adhesion हो सकता है।
Risk of Surface Deformation: अधिक clamping या force से distortion का खतरा रहता है।
Optimized Machining Strategies
Tool Selection
Parameter | Recommendation | Rationale |
|---|---|---|
Tool Material | Uncoated or DLC-coated carbide | Maintains sharp edges and reduces smearing |
Geometry | Large rake angle, polished edges | Promotes clean cuts and chip control |
Cutting Speed | 250–450 m/min | Minimizes BUE and improves surface finish |
Feed Rate | 0.10–0.30 mm/rev | Supports dimensional accuracy and clean edges |
Coolant | Dry or mist coolant | Prevents overheating and avoids oxidation |
Aluminum 1050 Cutting Parameters (ISO 513 Compliance)
Operation | Speed (m/min) | Feed (mm/rev) | Depth of Cut (mm) | Coolant Pressure (bar) |
|---|---|---|---|---|
Roughing | 250–350 | 0.20–0.30 | 1.5–3.0 | Dry or mist |
Finishing | 350–450 | 0.05–0.10 | 0.2–1.0 | Mist cooling |
Surface Treatment for Aluminum 1050 CNC Parts
Anodizing: Type II anodizing के लिए अत्यंत उपयुक्त, corrosion protection और decorative finish देता है; oxide thickness ~5–25 µm।
Powder Coating: 60–120 µm thickness के साथ wear और UV resistance के लिए excellent coverage और color customization देता है।
Electropolishing: smooth, reflective finish (Ra ≤0.2 µm) देता है और food-grade applications के लिए cleanliness बढ़ाता है।
Passivation: सामान्यतः pretreatment के रूप में contaminants हटाने और आगे की coating के लिए surface तैयार करने हेतु।
Brushing: signage, panels, और industrial interfaces के लिए Ra 0.8–1.6 µm finishes बनाता है।
Alodine Coating: electrical parts में corrosion resistance के साथ conductivity retention के लिए chromate conversion।
UV Coating: 5–15 µm typical thickness के साथ clear scratch और moisture resistance प्रदान करता है।
Lacquer Coating: consumer-facing aluminum components में surface finish preserve करने और appearance improve करने हेतु।
Industry Applications of Aluminum 1050
Electrical: busbars, conductor plates, और shielding enclosures जहाँ high electrical conductivity चाहिए।
Food and Chemical Processing: containers, tanks, और processing equipment—hygienic और corrosion-resistant requirements के साथ।
Consumer Products: LED housings, reflectors, display panels, और decorative aluminum parts।
HVAC and Heat Exchangers: fins, ducting, और heat dissipation components जो thermal conductivity का लाभ उठाते हैं।
Architectural Applications: decorative facades, wall cladding, signage, और minimal-stress framing components।
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