Русский

Алюминий 1100-H14

Алюминий 1100-H14 — это коммерчески чистый, не подлежащий термообработке алюминиевый сплав, идеально подходящий для ЧПУ-обработки высоко формуемых и коррозионностойких деталей, применяемых в электротехнической, архитектурной и пищевой промышленности.

Введение в алюминий 1100-H14

Алюминий 1100-H14 — это коммерчески чистый алюминиевый сплав (99.0%+ Al) с отличной коррозионной стойкостью, высокой теплопроводностью и электропроводностью, а также превосходной технологичностью. Состояние H14 означает, что сплав упрочнён наклёпом до умеренного уровня прочности, обеспечивая более высокую жёсткость при сохранении хорошей формуемости.

Алюминий 1100-H14 часто применяется в ЧПУ-обработке для неструктурных деталей, электрических корпусов, рёбер теплообменников и оборудования для химических сред, где коррозионная стойкость и проводимость важнее механической прочности.

Химические, физические и механические свойства алюминия 1100-H14

Химический состав (типичный)

Элемент	Диапазон содержания (мас. %)	Основная роль
Алюминий (Al)	≥99.0	Базовый элемент для проводимости и коррозионной стойкости
Медь (Cu)	0.05–0.20	Незначительно повышает прочность, но снижает коррозионную стойкость
Железо (Fe)	≤0.35	Остаточный элемент
Кремний (Si)	≤0.45	Остаточный элемент
Цинк (Zn)	≤0.10	Остаточный элемент
Марганец (Mn)	≤0.05	Измельчение зерна
Прочие	≤0.15 (в сумме)	Суммарные остаточные элементы

Физические свойства

Свойство	Значение (типичное)	Стандарт / условия испытаний
Плотность	2.71 г/см³	ASTM B311
Диапазон плавления	643–657°C	ASTM E299
Теплопроводность	222 Вт/м·K при 25°C	ASTM E1952
Электропроводность	61% IACS при 20°C	ASTM B193
Коэффициент теплового расширения	23.6 µm/m·°C	ASTM E228
Удельная теплоёмкость	900 Дж/кг·K	ASTM E1269
Модуль упругости	69 ГПа	ASTM E111

Механические свойства (состояние H14)

Свойство	Значение (типичное)	Стандарт испытаний
Предел прочности при растяжении	110–150 МПа	ASTM E8/E8M
Предел текучести (0.2%)	95–125 МПа	ASTM E8/E8M
Относительное удлинение	≥10%	ASTM E8/E8M
Твёрдость	35–45 HB	ASTM E10
Усталостная прочность	45 МПа	ASTM E466
Ударная вязкость	Отличная	ASTM E23

Ключевые характеристики алюминия 1100-H14

Отличная электрическая и теплопроводность (ASTM B193): Алюминий 1100-H14 обеспечивает 61% IACS по электропроводности и 222 Вт/м·K по теплопроводности, что делает его оптимальным для шин, теплообменников и электрических корпусов.

Высокая коррозионная стойкость в нейтральных и слабокислых средах: Отлично работает в пищевых, архитектурных и промышленных условиях с минимальным риском питтинга или межкристаллитной коррозии.

Высокая технологичность при умеренной прочности (индекс формуемости SAE J452 9/10): Легко поддаётся прокатке, ротационной вытяжке и штамповке, а состояние H14 обеспечивает более высокую жёсткость по сравнению с полностью отожжённым состоянием (O).

Свариваемость с минимальным ухудшением свойств после сварки: Совместим с MIG/TIG сваркой с присадками 1100 или 4045; сохраняет коррозионную стойкость в зоне термического влияния (HAZ).

Не термообрабатывается, но упрочняется холодной деформацией: Прочность формируется наклёпом (состояние H), обеспечивая размерную стабильность и улучшенную обрабатываемость по сравнению с мягкими состояниями.

Проблемы и решения при ЧПУ-обработке алюминия 1100-H14

Сложности обработки

Очень мягкий материал: Может деформироваться и образовывать заусенцы при агрессивных режимах резания.
Низкая прочность → риск ухудшения качества поверхности: Требуются острый инструмент и минимальные вибрации для достижения точных допусков.
Налипание на инструмент из-за высокой теплопроводности: Может приводить к образованию нароста (BUE) без правильных покрытий.

Оптимизированные стратегии обработки

Выбор инструмента

Параметр	Рекомендация	Обоснование
Материал инструмента	Инструмент с DLC-покрытием или полированный твердосплав	Предотвращает налипание и уменьшает наростообразование
Геометрия	Положительный передний угол, полированная передняя поверхность	Улучшает чистоту поверхности и отвод стружки
Скорость резания	300–600 м/мин	Обеспечивает чистое резание без перегрева заготовки
Подача	0.10–0.25 мм/об	Сохраняет контроль для тонкостенных и малых деталей
Охлаждение	Лёгкий туман или обдув воздухом	Предотвращает «замазывание» и поддерживает чистоту поверхности

Режимы резания алюминия 1100-H14 (соответствие ISO 513)

Операция	Скорость (м/мин)	Подача (мм/об)	Глубина резания (мм)	Давление СОЖ (бар)
Черновая обработка	300–450	0.20–0.25	2.0–3.5	25–35 (туман)
Чистовая обработка	450–600	0.05–0.10	0.2–1.0	30–50 (туман/обдув воздухом)

Поверхностная обработка ЧПУ-деталей из алюминия 1100-H14

Анодирование: Прозрачное анодирование типа II повышает коррозионную стойкость и обеспечивает ровный внешний вид поверхности.
Порошковая окраска: Создаёт толстое и прочное декоративное/защитное покрытие толщиной 60–100 µm.
Электрополировка: Удаляет микрозаусенцы и повышает блеск на электрических панелях или отражающих поверхностях.
Пассивация: Очищает поверхность, улучшая адгезию покрытия и коррозионную стойкость.
Шлифование щётками: Обеспечивает равномерный матовый финиш для архитектурных и демонстрационных деталей.
Покрытие Alodine: Улучшает электропроводность и защищает от коррозии — соответствует MIL-DTL-5541.
УФ-покрытие: Добавляет стойкость к УФ и прозрачную защиту для светильников или архитектурных применений.
Лакировка: Повышает глянец и долговечность внешнего вида поверхности.