Русский

Алюминий 3103

Алюминий 3103 — это коррозионно-стойкий алюминиевый сплав умеренной прочности, идеально подходящий для ЧПУ-обработки компонентов в системах HVAC, строительстве и пищевой промышленности, где важны формуемость, долговечность и качество поверхности.

Введение в алюминий 3103

Алюминий 3103 — это неупрочняемый термообработкой алюминиево-марганцевый сплав, известный отличной коррозионной стойкостью, умеренной прочностью и хорошей формуемостью. Как представитель серии 3xxx, он часто применяется в архитектурных панелях, пищевых ёмкостях и системах химической переработки, где требуется долговременная устойчивость к атмосферной или химической коррозии.

Благодаря лёгкой формовке и «чистой» обрабатываемости алюминий 3103 нередко выбирают для ЧПУ-обработки панелей, кронштейнов, корпусов и элементов трубопроводов в строительстве, пищевой промышленности и HVAC-секторе.

Химические, физические и механические свойства алюминия 3103

Химический состав (типовой)

Элемент	Диапазон содержания (мас. %)	Ключевая функция
Алюминий (Al)	Основа	Базовый металл для лёгких и коррозионностойких применений
Марганец (Mn)	0.9–1.5	Повышает прочность и улучшает коррозионную стойкость
Железо (Fe)	≤0.70	Остаточный элемент
Кремний (Si)	≤0.60	Остаточный элемент
Медь (Cu)	≤0.10	Остаточный элемент
Цинк (Zn)	≤0.10	Остаточный элемент
Прочие	≤0.15 (суммарно)	Следовые элементы

Физические свойства

Свойство	Типовое значение	Стандарт / условия испытаний
Плотность	2.73 г/см³	ASTM B311
Температура плавления	635–655°C	ASTM E299
Теплопроводность	160 W/m·K при 25°C	ASTM E1952
Электропроводность	38% IACS при 20°C	ASTM B193
Коэффициент теплового расширения	23.6 µm/m·°C	ASTM E228
Удельная теплоёмкость	900 J/kg·K	ASTM E1269
Модуль упругости	70 GPa	ASTM E111

Механические свойства (состояние H14)

Свойство	Типовое значение	Стандарт испытаний
Предел прочности при растяжении	180–200 MPa	ASTM E8/E8M
Предел текучести (0.2%)	160 MPa	ASTM E8/E8M
Относительное удлинение	≥10%	ASTM E8/E8M
Твёрдость	50–60 HB	ASTM E10
Усталостная прочность	80 MPa	ASTM E466
Ударная стойкость	Высокая	ASTM E23

Ключевые характеристики алюминия 3103

Отличная коррозионная стойкость: Прекрасно работает в атмосферной, промышленной и умеренно химической среде, что делает сплав подходящим для труб, воздуховодов и облицовки в HVAC-системах и на пищевых производствах.

Умеренная прочность при хорошей технологичности: Обеспечивает более высокую прочность, чем технически чистые алюминии (например 1050), при сохранении высокой формуемости — подходит для ЧПУ-деталей с требованиями и к «внешнему виду», и к прочности.

Отличная свариваемость: Подходит для TIG/MIG и контактной сварки с минимальным риском трещинообразования. Удобен для конструкций, где важна точность размеров после сварки.

Сплав без термообработки: Упрочнение достигается холодной деформацией (H14, H16, H18). Свойства остаются стабильными при термоциклировании.

Экологичность: Полностью перерабатываемый материал с минимальной потерей характеристик, широко применяемый в устойчивом дизайне и «зелёном» производстве.

Проблемы и решения при ЧПУ-обработке алюминия 3103

Проблемы обработки

Мягкая поверхность: подвержена царапинам и прихвату при неправильном обращении и зажиме.
Нарост на режущей кромке (BUE): налипание материала может ухудшать остроту кромки и качество поверхности.
Умеренная теплопроводность: может потребоваться оптимизация охлаждения для сохранения жёстких допусков.

Оптимизированные стратегии обработки

Выбор инструмента

Параметр	Рекомендация	Обоснование
Материал инструмента	Непокрытый твердосплав или инструмент с покрытием TiN	Снижает налипание и сохраняет остроту кромки
Геометрия	Большой передний угол, полированные кромки	Обеспечивает чистое формирование стружки
Скорость резания	200–400 m/min	Баланс качества поверхности и производительности
Подача	0.10–0.25 mm/rev	Поддерживает точные допуски и чистую кромку
Охлаждение	Сухая обработка или СОЖ-туман	Снижает трение без ухудшения качества поверхности

Режимы резания для алюминия 3103 (соответствие ISO 513)

Операция	Скорость (m/min)	Подача (mm/rev)	Глубина резания (mm)	Давление СОЖ (bar)
Черновая обработка	200–300	0.15–0.25	2.0–4.0	Сухая или туман
Чистовая обработка	300–400	0.05–0.10	0.2–1.0	Туман или лёгкая заливная СОЖ

Поверхностная обработка ЧПУ-деталей из алюминия 3103

Анодирование: Подходит для анодирования типа II и твёрдого анодирования; улучшает твёрдость и коррозионную стойкость. Типичная толщина покрытия 5–25 µm.
Порошковое покрытие: Обеспечивает финиш 60–100 µm с высокой адгезией и УФ-стойкостью для архитектурных и потребительских изделий.
Электрополирование: Улучшает шероховатость до Ra ≤0.2 µm для чистых помещений и декоративных поверхностей.
Пассивация: Используется для удаления загрязнений и улучшения коррозионной стойкости после обработки.
Шлифование щётками: Сатиновая фактура Ra 0.8–1.6 µm для панелей, крышек и декоративных элементов.
Алодиновое покрытие: Повышает проводимость и коррозионную стойкость для авиационных и электронных корпусов.
УФ-покрытие: Прозрачная плёнка (5–15 µm) обеспечивает дополнительную защиту для видимых/брендированных деталей.
Лакировка: Прозрачная глянцевая защита для вывесок и архитектурных панелей.