Русский

Алюминий 6063

Алюминий 6063 — это алюминиевый сплав с отличной экструдируемостью и высокой коррозионной стойкостью, оптимизированный для ЧПУ-обработки конструкционных и декоративных компонентов в архитектуре, судостроении и потребительских изделиях.

Введение в алюминий 6063

Алюминий 6063 — это термообрабатываемый алюминиевый сплав, известный превосходной экструзионной формуемостью, качеством поверхности и коррозионной стойкостью. По сравнению с алюминием 6061, сплав 6063 обладает более низкой механической прочностью, но превосходно подходит для эстетических применений и профилей сложной формы. Он широко используется в архитектуре, потребительской электронике и прецизионных конструкционных компонентах.

Благодаря лёгкости формования и отличным характеристикам финишной обработки поверхности, алюминий 6063 является идеальным материалом для ЧПУ-обработки в проектах, где приоритетны внешний вид, совместимость с поверхностными покрытиями и лёгкая конструкция.

Химические, физические и механические свойства алюминия 6063

Химический состав (типичный)

Элемент	Диапазон содержания (мас.%)	Ключевая роль
Алюминий (Al)	Основа	Базовый металл с высокой коррозионной стойкостью
Магний (Mg)	0.45–0.9	Повышает прочность и скорость наклёпа
Кремний (Si)	0.2–0.6	Улучшает экструзионную формуемость и повышает прочность
Железо (Fe)	≤0.35	Остаточный элемент
Медь (Cu)	≤0.10	При повышенном содержании снижает коррозионную стойкость
Марганец (Mn)	≤0.10	Повышает коррозионную стойкость
Хром (Cr)	≤0.10	Повышает вязкость и стойкость к коррозии
Цинк (Zn)	≤0.10	Остаточный элемент
Титан (Ti)	≤0.10	Измельчает зеренную структуру

Физические свойства

Свойство	Значение (типичное)	Стандарт/условие испытаний
Плотность	2.70 г/см³	ASTM B311
Температура плавления	615–655°C	ASTM E299
Теплопроводность	201 Вт/м·K при 25°C	ASTM E1952
Электропроводность	53% IACS при 20°C	ASTM B193
Коэффициент линейного расширения	23.5 µм/м·°C	ASTM E228
Удельная теплоёмкость	900 Дж/кг·K	ASTM E1269
Модуль упругости	69 ГПа	ASTM E111

Механические свойства (состояние T5/T6)

Свойство	Значение (типичное)	Стандарт испытаний
Предел прочности	205–240 МПа (T5/T6)	ASTM E8/E8M
Предел текучести (0.2%)	160–200 МПа (T5/T6)	ASTM E8/E8M
Относительное удлинение	≥10%	ASTM E8/E8M
Твёрдость	75–90 HB	ASTM E10
Усталостная прочность	70 МПа (T6)	ASTM E466
Ударная вязкость	Умеренная	ASTM E23

Ключевые характеристики алюминия 6063

Отличное качество поверхности: алюминий 6063 является предпочтительным сплавом для анодирования и декоративной отделки благодаря гладкой поверхности и однородному зерну. При правильной обработке и полировке можно достигать шероховатости Ra ≤0.8 µm.

Превосходная экструзионная формуемость: известный как «архитектурный сплав», 6063 идеально подходит для профилей сложного сечения и полых деталей, обеспечивая жёсткие допуски даже в тонкостенных конструкциях.

Коррозионная стойкость: высокая стойкость к атмосферной коррозии и хлоридам делает 6063 подходящим для конструкций морского класса, особенно после анодирования.

Лёгкость формования при малой массе: низкий предел текучести и хорошее удлинение позволяют легко гнуть, формовать или сваривать без трещинообразования, что идеально для кастомных ЧПУ-прототипов и лёгких сборок.

Эстетические применения: яркий, чистый внешний вид отлично подходит для деталей, видимых потребителю — лёгкие корпуса, электроника и дисплейные системы выигрывают от косметического качества финиша.

Проблемы и решения при ЧПУ-обработке алюминия 6063

Проблемы обработки

Низкая твёрдость: мягче, чем 6061, поэтому склонен к деформации или вибрациям (дребезгу) при агрессивном резании.
Нарост на режущей кромке (BUE): из-за пластичности при низких скоростях резания материал склонен налипать на инструмент.
Размазывание поверхности: качество поверхности может ухудшаться при неправильной геометрии инструмента или неподходящих подачах.

Оптимизированные стратегии обработки

Выбор инструмента

Параметр	Рекомендация	Обоснование
Материал инструмента	Твёрдый сплав без покрытия или алмазный инструмент	Предотвращает налипание материала, идеально для мягкого алюминия
Геометрия	Большой положительный передний угол, зеркальная полировка	Минимизирует трение и сохраняет качество поверхности
Скорость резания	300–800 м/мин	Высокая скорость предотвращает налипание и размазывание
Подача	0.10–0.25 мм/об	Избегает вибраций и сохраняет целостность поверхности
СОЖ	Обильная подача или туман	Помогает удалять стружку и охлаждать зону резания

Параметры резания алюминия 6063 (соответствие ISO 513)

Операция	Скорость (м/мин)	Подача (мм/об)	Глубина резания (мм)	Давление СОЖ (бар)
Черновая обработка	300–500	0.15–0.25	2.0–4.0	20–30 (обильная подача)
Чистовая обработка	500–800	0.05–0.15	0.2–1.0	30–50 (туман/обильная подача)

Поверхностная обработка деталей из алюминия 6063 после ЧПУ

Анодирование: 6063 отлично подходит для типов II и III, обеспечивая равномерный цвет и повышенную коррозионную стойкость.
Порошковая окраска: создаёт прочный и цветной поверхностный слой, часто используемый для наружных и выставочных применений.
Электрополирование: улучшает внешний вид деталей с высокой видимостью, обеспечивая зеркальный блеск и повышая коррозионную стойкость.
Пассивация: восстанавливает оксидный слой и удаляет загрязнения после обработки, стабилизируя коррозионную стойкость.
Шлифование щёткой (Brushing): ровная матовая или сатиновая текстура скрывает отпечатки пальцев и мелкие царапины.
Покрытие Alodine: химически преобразует поверхность алюминия, добавляя коррозионную стойкость и электропроводность.
УФ-покрытие: обеспечивает быстро сохнущую прозрачную защиту, повышая оптическую прозрачность и стойкость к царапинам.
Лаковое покрытие: добавляет глянцевую или сатиновую отделку, повышая устойчивость к отпечаткам пальцев и деградации под воздействием среды.