Русский

Алюминий 1100

Алюминий 1100 — это практически чистый алюминиевый сплав с высокой коррозионной стойкостью, отличной электропроводностью и хорошей формуемостью, идеально подходящий для ЧПУ-обработки лёгких деталей в электронике, пищевой промышленности и архитектуре.

Введение в алюминий 1100

Алюминий 1100 — это коммерчески чистый алюминиевый сплав (≥99,0% Al), известный отличной коррозионной стойкостью, высокой теплопроводностью и превосходной технологичностью. Хотя по прочности он уступает другим маркам алюминия, он идеально подходит для применений, где прочность вторична по отношению к формуемости, электро-/теплопроводности и химической стабильности.

Широко используемый в ЧПУ-обработке лёгких коррозионностойких деталей, алюминий 1100 часто применяется в теплообменниках, оборудовании для пищевой и химической переработки, вывесках и электронных компонентах.

Химические, физические и механические свойства алюминия 1100

Химический состав (типовой)

Элемент	Диапазон содержания (мас. %)	Ключевая функция
Алюминий (Al)	≥99,0	Основной металл, обеспечивающий высокую коррозионную стойкость и пластичность
Медь (Cu)	≤0,05–0,20	Незначительное повышение прочности
Железо (Fe)	≤0,95	Остаточный элемент
Кремний (Si)	≤0,95	Остаточный элемент
Цинк (Zn)	≤0,10	Остаточный элемент
Марганец (Mn)	≤0,05	Остаточный элемент
Магний (Mg)	≤0,05	Остаточный элемент
Прочие (каждый)	≤0,05	Суммарные остатки ≤0,15

Физические свойства

Свойство	Типовое значение	Стандарт / условия испытаний
Плотность	2,71 г/см³	ASTM B311
Температура плавления	643°C	ASTM E299
Теплопроводность	222 Вт/м·K при 25°C	ASTM E1952
Электропроводность	59% IACS при 20°C	ASTM B193
Коэффициент теплового расширения	24,0 µm/m·°C	ASTM E228
Удельная теплоёмкость	900 J/kg·K	ASTM E1269
Модуль упругости	69 GPa	ASTM E111

Механические свойства (состояние H14)

Свойство	Типовое значение	Стандарт испытаний
Предел прочности при растяжении	150–165 MPa	ASTM E8/E8M
Предел текучести (0,2%)	125 MPa	ASTM E8/E8M
Относительное удлинение	≥10%	ASTM E8/E8M
Твёрдость	35 HB	ASTM E10
Усталостная прочность	55 MPa	ASTM E466
Ударная вязкость	Высокая	ASTM E23

Ключевые характеристики алюминия 1100

Превосходная технологичность и формуемость: 1100 — самый пластичный алюминиевый сплав, его легко вытягивать, раскатывать (спиннинг) или гнуть по малым радиусам без растрескивания — идеален для глубоковытяжных деталей и сложной геометрии, формируемой на ЧПУ.

Отличная коррозионная стойкость: Устойчив к атмосферной и химической коррозии, особенно в нейтральных и слабо кислых средах. Используется в пищевых применениях и в условиях близости к морской среде.

Выдающаяся теплопроводность и электропроводность: Теплопроводность 222 Вт/м·K и электропроводность 59% IACS делают его идеальным для радиаторов, шин (busbar) и корпусов для теплового менеджмента электроники.

Низкая механическая прочность: Предел текучести около 125 MPa, поэтому без усиления не подходит для несущих конструкций. Обычно используется для декоративных или функциональных деталей с минимальными нагрузками.

Не подвергается термообработке: Упрочняется только холодной деформацией (наклёпом), при этом состояния H14 и H18 обеспечивают хороший компромисс между формуемостью и долговечностью.

Проблемы и решения при ЧПУ-обработке алюминия 1100

Проблемы обработки

«Липкая» стружка: высокая пластичность может приводить к плохому дроблению стружки и размазыванию материала.
Нарост на режущей кромке (BUE): материал склонен налипать на режущие кромки, затупляя инструмент.
Мягкая поверхность: повышенная склонность к задирам и косметическим царапинам при обработке и обращении.

Оптимизированные стратегии обработки

Выбор инструмента

Параметр	Рекомендация	Обоснование
Материал инструмента	Быстрорежущая сталь или твердосплав без покрытия	Снижает налипание и обеспечивает острую резку
Геометрия	Большой передний угол, острая кромка	Улучшает формирование стружки и снижает BUE
Скорость резания	200–500 m/min	Улучшает качество поверхности и контроль стружки
Подача	0.10–0.30 mm/rev	Поддерживает хорошую форму стружки без разрывов
Охлаждение	Лёгкий туман или «сухая» обработка	Снижает BUE, избегая загрязнения

Режимы резания для алюминия 1100 (соответствие ISO 513)

Операция	Скорость (m/min)	Подача (mm/rev)	Глубина резания (mm)	Давление СОЖ (bar)
Черновая обработка	200–300	0.20–0.30	2.0–4.0	Dry or Mist
Чистовая обработка	400–500	0.05–0.15	0.2–1.0	Dry or Mist

Поверхностная обработка ЧПУ-деталей из алюминия 1100

Анодирование: Подходит для декоративного анодирования типа II (5–25 µm). Обеспечивает хорошую твёрдость поверхности (~200 HV) и коррозионную защиту. Из-за высокой чистоты возможны ограничения по равномерности окраски.
Порошковое покрытие: Слои 60–100 µm с устойчивостью к УФ и ударным воздействиям. Требует предварительной подготовки поверхности (хроматирование или травление) для обеспечения адгезии.
Электрополирование: Обеспечивает Ra ≤0.2 µm для эстетичных и гигиеничных финишей в пищевых и медицинских компонентах.
Пассивация: Обычно не применяется самостоятельно, но используется как этап очистки перед другими покрытиями.
Шлифование щётками: Декоративная отделка для Ra 0.8–1.2 µm; отлично подходит для вывесок, панелей и потребительских устройств.
Алодиновое покрытие: Используется там, где нужна электропроводность вместе с коррозионной стойкостью — особенно в электронных корпусах.
УФ-покрытие: Прозрачные слои 5–15 µm защищают видимые поверхности и уменьшают заметность отпечатков на алюминиевых корпусах.
Лакировка: Применяется для декоративной отделки и защиты на изделиях выставочного/витринного качества и декоративных поверхностях.