آلومینیوم 6061

آلیاژهای سبک به علت مقاومت بالا همواره در اولویت صنایع تولیدی مدرن قرار دارند. در این میان آلومینیوم 6061 به عنوان یک فلز همه کاره با ترکیب بهینه منیزیم و سیلیسیم شناخته می شود. این آلیاژ ارزشمند به دلیل داشتن خواص مکانیکی ایده آل و مقاومت در برابر زنگ زدگی محبوبیت زیادی دارد. جوش پذیری بالا و قابلیت ماشین کاری از مشخصه های بارز این فلز صنعتی به شمار می رود. خرید آلومینیوم  به عنوان پایه اصلی بسیاری از سازه های هوافضا و قطعات خودرو به شدت رونق دارد.

تولیدکنندگان بزرگ همواره به دنبال بهینه سازی هزینه های خرید مواد اولیه خود هستند. نوسانات شدید بازار جهانی فلزات به صورت روزانه بر روی قیمت آلومینیوم 6061 تاثیر مستقیم می گذارد. کارگاه های ماشین کاری و صنایع بزرگ قالب سازی قبل از سفارش باید از تمپرهای مختلف مطلع باشند. شرکت فولاد گستر الین به عنوان مرجع تخصصی تامین فلزات صنعتی بهترین گریدهای آلومینیوم را عرضه می کند. دریافت سرتیفیکیت معتبر تضمین کننده کیفیت و اصالت بار ارسالی به کارخانه شما خواهد بود. انتخاب درست این آلیاژ سبب بهبود نرخ بهره وری خطوط تولید می گردد.

آلومینیوم 6061 چیست و چه ویژگی‌هایی دارد؟

این فلز یک آلیاژ کارپذیر با قابلیت عملیات حرارتی است که از سری آلیاژهای شش هزار به شمار می رود. مهم ترین ویژگی آن مقاومت بی نظیر در برابر اتمسفر و آب دریا در کنار استحکام ساختاری بالا است. به دلیل وجود عناصر سیلیکون و منیزیم این فلز مقاومت خوبی در برابر ترک خوردگی تنشی از خود نشان می دهد. طراحان صنعتی برای ساخت سازه های سبک که نیاز به تحمل بارهای سنگین دارند از آن بهره می برند.

قابلیت شکل پذیری بسیار عالی در حالت آنیل شده از دیگر مشخصات برجسته این آلیاژ صنعتی است. برای قطعاتی که نیاز به خم کاری های پیچیده دارند این آلیاژ بهترین بازدهی ممکن را ایجاد می کند. همچنین رفتار آن در برابر آنودایز بسیار عالی بوده و می توان پوشش های محافظتی ضخیمی روی آن ایجاد کرد. صنایع مدرن امروزی برای کاهش وزن نهایی محصولات خود به شدت به استفاده از این گرید متکی هستند. بهینه‌ سازی وزن سازه ها با این متریال بدون افت استحکام نهایی به راحتی انجام می شود.

مشخصات فنی آلومینیوم 6061

مشخصات فنی این آلیاژ نشان دهنده مهندسی دقیق ساختار متالورژیکی آن در کارخانجات معتبر تولیدی است. چگالی این فلز معادل 2.7 گرم بر سانتی متر مکعب بوده که وزنی بسیار سبک را ارائه می دهد. رسانایی حرارتی و الکتریکی بالا از دیگر مزایای فنی این آلیاژ پرکاربرد در صنایع برق به شمار می رود. محدوده ذوب این گرید فلزی بین 582 تا 652 درجه سانتی گراد متغیر گزارش شده است.

مدول الاستیسیته این آلیاژ حدود 68.9 گیگاپاسکال بوده که نشان دهنده صلبیت مناسب آن در ساختارهای مهندسی است. این آلیاژ به دلیل توانایی بالا در جذب انرژی ضربه در بخش های ایمنی خودرو کاربرد وسیعی دارد. همچنین نرخ انبساط حرارتی آن در دماهای بالا بسیار ناچیز بوده و ابعاد قطعه پایدار می ماند. پایداری ابعادی در دمای بالا مانع از دفرمگی قطعات متحرک در ماشین آلات سنگین صنعتی می شود. در ادامه جزئیات ترکیب شیمیایی این متریال صنعتی را با دقت بررسی خواهیم کرد.

ترکیب شیمیایی آلومینیوم 6061

فرمولاسیون دقیق ترکیب شیمیایی این آلیاژ تاثیر مستقیمی بر رفتار مکانیکی و قابلیت های حرارتی آن دارد. عناصر اصلی تشکیل دهنده آن شامل منیزیم با نسبت 0.8 تا 1.2 درصد و سیلیسیم حدود 0.4 تا 0.8 درصد است. آهن با حداکثر 0.7 درصد و مس با بازه 0.15 تا 0.4 درصد به عنوان عناصر تقویت کننده حضور دارند. حضور مس سبب بهبود چشمگیر سختی پذیری این آلیاژ پس از عملیات حرارتی پیرسختی مصنوعی می شود.

عنصر آلیاژی	حداقل درصد وزنی	حداکثر درصد وزنی
منیزیم (Mg)	0.80	1.20
سیلیسیم (Si)	0.40	0.80
مس (Cu)	0.15	0.40
کروم (Cr)	0.04	0.35

کروم با مقدار حداکثر 0.35 درصد مانع از رشد دانه ها در حین فرآیندهای حرارتی داغ می شود. همچنین منگنز و روی هر کدام به میزان بسیار اندک در ساختار کریستالی این آلیاژ حل شده اند. مقدار آلومینیوم باقیمانده ساختار به عنوان عنصر پایه بیش از 95 درصد کل وزن آلیاژ را شامل می شود. کنترل دقیق عناصر آلیاژی در آزمایشگاه ها مانع از بروز هرگونه ناخالصی ناخواسته در شمش ها می گردد. تطبیق این درصدها در هنگام سفارش نقشی کلیدی در کارایی نهایی محصول ایفا می کند.

خواص مکانیکی آلومینیوم 6061

خواص مکانیکی این فلز به شدت تحت تاثیر فرآیندهای مختلف کار سرد و عملیات حرارتی قرار دارد. استحکام کششی نهایی در حالت بدون عملیات حرارتی حدود 124 مگاپاسکال ثبت شده است. اما پس از انجام فرآیند کامل حرارتی این مقدار تا مرز 310 مگاپاسکال افزایش پیدا می کند. تنش تسلیم این آلیاژ در بالاترین حالت سختی به حدود 276 مگاپاسکال می رسد که بسیار ایده آل است.

میزان ازدیاد طول نسبی در زمان تست کشش بین 12 تا 17 درصد در نمونه های مختلف متغیر است. این ویژگی نشان می دهد آلیاژ قبل از وقوع شکست قابلیت تغییر شکل پلاستیک مناسبی از خود بروز می دهد. سختی برینل این فلز در حالت های مختلف بین 30 تا 95 HB متغیر خواهد بود. مقاومت بالای خستگی این آلیاژ آن را برای کار در شرایط بارگذاری های دینامیکی مکرر کاملا مناسب می سازد. طراحان با تکیه بر این اعداد می توانند ضریب ایمنی سازه ها را به درستی محاسبه نمایند.

تمپرهای رایج آلومینیوم 6061 مانند T6، T651 و T4

تمپرهای مختلف نشان دهنده وضعیت عملیات حرارتی اعمال شده روی مقاطع آلیاژی در زمان خروج از کارخانه هستند. تمپر T4 نشان دهنده حالتی است که آلیاژ محلول سازی شده و به طور طبیعی پیرسخت شده است. در این حالت شکل پذیری بسیار بالا بوده و برای فرآیندهای فرم دهی سرد سخت کارگاهی فوق العاده مناسب است. البته استحکام مکانیکی قطعه در این حالت در مقایسه با سایر تمپرها کمتر خواهد بود.

تمپر T6 محبوب ترین حالت این فلز بوده که با محلول سازی و پیرسختی مصنوعی به دست می آید. در این شرایط آلیاژ به بالاترین سطح استحکام کششی و تسلیم تعیین شده در استانداردهای جهانی می رسد. تمپر T651 علاوه بر پیرسختی تحت فرآیند کشش کنترل شده جهت تنش زدایی داخلی قرار گرفته است. این فرآیند مانع از تاب برداشتن و دفرمه شدن ورق ها در حین عملیات سنگین براده برداری CNC می شود. انتخاب تمپر نامناسب در هنگام خرید خسارت های جبران ناپذیری به کارگاه های ماشین کاری وارد می کند.

کاربردهای آلومینیوم 6061 در صنعت

کاربردهای گسترده این آلیاژ در صنایع سبک و سنگین نشان دهنده انطباق پذیری بالای ساختار متالورژیکی آن است. در صنایع دریایی به دلیل مقاومت عالی در برابر نمک های خورنده برای ساخت بدنه قایق ها استفاده می شود. همچنین بخش زیادی از قطعات سیستم های تعلیق خودروهای مدرن از این آلیاژ سبک تولید می گردند. مقاومت به ضربه خوب این فلز از بروز شکست های ناگهانی در تصادفات جاده ای جلوگیری می کند.

در ساخت مخازن تحت فشار پایین و سیستم های انتقال سیالات صنعتی نیز این گرید نقشی اساسی دارد. طراحان خطوط لوله کشی هیدرولیک همواره از لوله های بدون درز این آلیاژ جهت انتقال مطمئن روغن استفاده می کنند. انعطاف پذیری بالا در کنار قیمت مناسب این آلیاژ را به جایگزینی بی رقیب برای فلزات سنگین تر تبدیل کرده است. در ادامه به بررسی تخصصی تر بخش های مختلف مصرف این آلیاژ در صنایع تولیدی خواهیم پرداخت.

استفاده در اکستروژن و پروفیل‌سازی

تولید پروفیل های صنعتی به روش اکستروژن نیازمند متریالی با سیلان مناسب در داخل قالب های فولادی است. این آلیاژ به دلیل فرم پذیری عالی در دمای بالا به راحتی از قالب های اکستروژن عبور می کند. پروفیل های تولید شده دارای سطحی صاف و بدون ترک خوردگی های مویی خواهند بود که کیفیتی بی نظیر را ارائه می دهند. این مقاطع در ساخت فریم های دستگاه های صنعتی کاربرد گسترده ای دارند.

پس از خروج پروفیل از ماتریکس اکستروژن عملیات کوئنچ مستقیم با هوا یا آب بر روی آن انجام می گیرد. این کار ساختار متالورژیکی را جهت رسیدن به سختی های بالاتر آماده سازی می کند. دقت ابعادی بالای مقاطع اکسترود شده هزینه های نهایی مونتاژ قطعات در کارخانجات را به شدت کاهش می دهد. تولید انبوه انواع ریل ها و داکت های صنعتی سبک با استفاده از بیلت های این آلیاژ انجام می پذیرد. این فرآیند یکی از اقتصادی ترین روش های تولید قطعات با مقاطع پیچیده به شمار می رود.

کاربرد در ماشین‌کاری CNC و قطعات دقیق

کارگاه های خدمات CNC برای ساخت قطعات دقیق همواره نیاز به گریدهایی با قابلیت براده برداری روان دارند. این آلیاژ به خصوص در تمپر T651 براده های کوتاهی تولید کرده و مانع پیچیدن آنها به دور ابزار می شود. کیفیت پرداخت سطحی قطعات پس از اتمام فرآیند تراش کاری یا فرزکاری بسیار درخشان و صیقلی خواهد بود. این ویژگی نیاز به فرآیندهای پرداخت ثانویه مانند پولیش کاری دستی را کاملا برطرف می سازد.

پایداری ابعادی این گرید پس از براده برداری های عمیق از قطعات ضخیم بسیار چشمگیر و بی نظیر است. فیکسچرهای صنعتی و شابلون های سوراخ کاری دقیق از نمونه های بارز مصرف این آلیاژ در قالب سازی ها هستند. مقاومت سایشی مناسب این فلز عمر مفید ابزارهای کمکی تولید را در خطوط مونتاژ به شدت افزایش می دهد. برای خرید قطعات با کیفیت همواره باید نوع و تمپر دقیق متریال خام مصرفی را بررسی نمود. استفاده از بارهای متفرقه بدون شناسنامه سبب آسیب جدی به ابزارهای کارباید دستگاه های فرز می شود.

استفاده در سازه‌های صنعتی، حمل‌ونقل و هوافضا

کاهش وزن سازه های پرنده در صنایع هوافضا نقشی حیاتی در بهینه سازی مصرف سوخت هواپیماها ایفا می کند. این آلیاژ در ساخت بال ها، فریم های اصلی و بدنه هواپیماهای مسافربری و تجاری به کار می رود. اگرچه آلیاژهای سری هفت هزار مستحکم تر هستند اما این آلیاژ به دلیل جوش پذیری بهتر ترجیح داده می شود. قطعات فرعی کابین و براکت های نگهدارنده تجهیزات الکترونیکی پرواز از این فلز سبک ساخته می شوند.

در حوزه حمل و نقل زمینی برای ساخت بدنه واگن های قطار و شاسی کامیون های حمل بار کاربرد دارد. کاهش وزن شاسی به معنای افزایش ظرفیت بارگیری مجاز خودروها در جاده های بین شهری خواهد بود. مقاومت خوب این فلز در برابر خستگی ناشی از ارتعاشات مداوم جاده از ایجاد ترک های ساختاری ممانعت می کند. پل های موقت نظامی و دکل های مخابراتی سبک نیز از دیگر کاربردهای مهندسی این متریال ارزشمند هستند. مقاومت در برابر رطوبت هوا طول عمر این سازه های روباز را تضمین می کند.

ابعاد، فرم‌های عرضه و شرایط تامین آلومینیوم 6061

تنوع در فرم های عرضه به خریداران اجازه می دهد متریال را نزدیک به ابعاد نهایی قطعه خود تهیه کنند. این موضوع میزان دورریز و براده های حاصل از ماشین کاری قطعات را در کارگاه ها به حداقل می رساند. میلگردهای گرد در قطرهای مختلف از ضخامت های کم تا قطرهای بسیار بزرگ فورج شده در بازار موجود هستند. تامین کنندگان معتبر ورق های این آلیاژ را در ضخامت های متنوع از چند میلی متر تا صفحات ضخیم انبار می کنند.

شرایط تحویل بار معمولا به صورت آنیل شده یا با تمپرهای استاندارد بسته به سفارش مشتری تعیین می شود. ورق ها معمولا با روکش های محافظ پلاستیکی عرضه می شوند تا از ایجاد خط و خش سطحی جلوگیری گردد. در خریدهای عمده صنعتی تطبیق ابعاد شمش ها با ظرفیت کوره ها و دستگاه های برش کارخانه اهمیت دارد. بررسی دقیق طول شاخه ها مانع از تولید پرت های بلااستفاده در انتهای کار برش کاری می شود. انتخاب فرم مناسب گامی کلیدی در راستای مدیریت هزینه های زنجیره تامین است.

بیلت آلومینیوم 6061

بیلت ها استوانه های توپر آلومینیومی هستند که به عنوان متریال پایه در فرآیند اکستروژن مورد استفاده قرار می گیرند. این مقاطع سنگین معمولا با روش ریخته گری مداوم یا همان دی سی تولید و عرضه می شوند. یکنواختی ساختار متالورژیکی بیلت مانع از ایجاد حباب های گازی و آخال در داخل مقاطع اکسترود شده نهایی می شود. بیلت های باکیفیت تحت عملیات همگن سازی حرارتی در کارخانه تولیدکننده قرار می گیرند.

استفاده از بیلت های غیر استاندارد سبب افزایش استهلاک سنبه ها و قالب های دستگاه های پرس اکستروژن می شود. برای خرید این مقاطع سنگین باید به قطر بیلت و طول شاخه های ارسالی توجه ویژه ای داشت. متداول ترین قطرهای مصرفی در صنایع اکستروژن شامل سایزهای 6، 7 و 8 اینچ در بازار ایران هستند. بررسی شناسنامه متالورژیکی بیلت قبل از شارژ به داخل کوره های پیش گرم اکستروژن الزامی است. این کار از تولید مقاطع معیوب و اتلاف انرژی کوره ها پیشگیری می کند.

ورق آلومینیوم 6061

ورق های ساخته شده از این آلیاژ به دلیل صافی سطح بالا و یکنواختی ضخامت در صنایع قالب سازی بسیار محبوب هستند. این ورق ها معمولا به دو روش نورد سرد و نورد گرم در کارخانجات بزرگ تولید می شوند. ورق های نورد سرد شده دارای تلرانس های ابعادی بسیار دقیق تر و کیفیت سطحی براق تری هستند. صفحات ضخیم تر معمولا به روش نورد گرم تولید شده و برای ساخت شاسی های سنگین به کار می روند.

هنگام خرید آلومینیوم 6061 به صورت ورق باید به تمپر آن توجه کرد زیرا ورق های T6 سخت تر برش می خورند. برای قطعاتی که نیاز به خم کاری نود درجه دارند استفاده از ورق های با تمپر T4 توصیه می شود. این کار از ایجاد ترک در محل خم جلوگیری کرده و کیفیت خم کاری را تضمین می کند. ابعاد استاندارد این ورق ها معمولا 1250 در 2500 میلی متر یا مقادیر سفارشی بسته به سفارش مشتری است. انبار مانی ورق ها باید در مکان های خشک و عاری از اسیدهای خورنده انجام پذیرد.

لوله آلومینیوم 6061

لوله های تولید شده با این آلیاژ به دو صورت درزدار و بدون درز یا مانیسمان در بازار عرضه می شوند. لوله های بدون درز به دلیل تحمل فشارهای بالاتر هیدرولیکی در صنایع حساس ترجیح داده می شوند. فرآیند تولید لوله بدون درز با استفاده از سنبه های نفوذی در فرآیند اکستروژن داغ انجام می گیرد. این لوله ها مقاومت بی نظیری در برابر بارهای حلقوی و ترکیدگی از خود نشان می دهند.

برای پروژه های ساختمانی و دکوراتیو که فشار سیال وجود ندارد لوله های درزدار اقتصادی تر هستند. قطر خارجی لوله و ضخامت دیواره دو فاکتور اصلی در تعیین وزن و استحکام لوله به شمار می روند. در سیستم های انتقال سوخت و روغن هواپیماها تنها از لوله های بدون درز با سرتیفیکیت معتبر استفاده می شود. انحنای لوله ها در طول شاخه باید کاملا در محدوده استانداردهای پذیرفته شده بین المللی باشد. بررسی این پارامترها در هنگام تحویل بار مانع از ایجاد اشکال در خطوط جوشکاری می شود.

پروفیل و قطعات اکسترود شده 6061

پروفیل های اکسترود شده این آلیاژ تنوع بی نظیری از نظر هندسه مقطع در بازار قطعات صنعتی دارند. از قوطی های چهارگوش ساده تا مقاطع پیچیده چند حفره ای همگی با این گرید قابل تولید هستند. این پروفیل ها پایه اصلی ساخت اتاقک کامیون ها و کانتینرهای حمل بار جاده ای به شمار می روند. وزن سبک این مقاطع سبب بهینه سازی مصرف سوخت و افزایش سرعت ناوگان حمل و نقل می شود.

قابلیت آنودایز فوق العاده پروفیل های این آلیاژ امکان ایجاد لایه های اکسیدی رنگی و بسیار سخت را فراهم می کند. این لایه علاوه بر زیبایی ظاهری مقاومت سایشی و خوردگی پروفیل را در محیط های مرطوب چند برابر می کند. اتصالات ساخته شده از این پروفیل ها پایداری بسیار خوبی در برابر لرزه های ساختمانی دارند. در کارخانه های صنعتی قطعات اکسترود شده را پس از برش به صورت تیراژ بالا ماشین کاری و سوراخ کاری می کنند. کیفیت یکنواخت بار ورودی سرعت کار خطوط مونتاژ اتوماتیک را به طور مستمر حفظ می نماید.

عملیات حرارتی آلومینیوم 6061 و تاثیر آن بر خواص

عملیات حرارتی این آلیاژ شامل سه مرحله اصلی محلول سازی، کوئنچ و پیرسختی مصنوعی جهت افزایش استحکام است. در مرحله اول قطعات تا دمای حدود 530 درجه سانتی گراد گرم شده تا عناصر آلیاژی کاملا حل شوند. زمان نگهداری در این دما بستگی به ضخامت قطعه داشته و باید به دقت توسط اپراتور کوره کنترل شود. پس از آن قطعه بلافاصله در آب خنک می شود تا محلول جامد فوق اشباع تشکیل گردد.

در مرحله پیرسختی مصنوعی قطعه مجددا تا دمای 160 تا 180 درجه سانتی گراد به مدت مشخص گرم می شود. این فرآیند سبب رسوب ترکیبات بین فلزی منیزیم-سیلیسیم در مرزدانه ها شده و سختی را به شدت بالا می برد. عدم کنترل دقیق دما در هر یک از این مراحل سبب افت شدید خواص فیزیکی قطعه نهایی می شود. برای خرید قطعات حساس صنعتی حتما سرتیفیکیت عملیات حرارتی اعمال شده روی قطعه را از فروشنده بخواهید. این کار ریسک شکست قطعات در زیر بارهای نامی را به طور کامل از بین می برد.

معادل آلومینیوم 6061 در استانداردهای دیگر

شناخت استانداردهای بین المللی به مهندسان کمک می کند تا در اسناد فنی معادل های دقیق این گرید را بیابند. این آلیاژ در سیستم های نام گذاری مختلف با کدهای متفاوتی معرفی شده است که همگی آنالیز مشابهی دارند. در استاندارد اروپایی این آلیاژ با کد عددی EN AW-6061 یا فرمول شیمیایی AlMg1SiCu شناخته می شود. در شماره گذاری متریال های آلمان نیز کد DIN 3.3211 به این گرید پرکاربرد اختصاص یافته است.

در سیستم نام گذاری یکپارچه ایالات متحده این فلز با کد UNS A96061 ثبت و مشخص گردیده است. تطبیق دقیق این کدها در زمان خریدهای خارجی یا تهیه قطعات یدکی ماشین آلات وارداتی بسیار حیاتی است. در بسیاری از موارد به دلیل عدم موجودی یک گرید می توان از معادل های دقیق آن استفاده کرد. شرکت های معتبر تامین کننده همواره لیست های مقایسه ای استانداردها را در اختیار مشتریان خود قرار می دهند. این کار فرآیند معادل سازی فنی قطعات را در دفاتر طراحی بسیار ساده تر می کند.

معادل‌های رایج آلومینیوم 6061 در استاندارد ASTM و EN

استاندارد ASTM B209 مرجع اصلی برای تعیین مشخصات ورق ها و صفحات ساخته شده از این آلیاژ است. در این استاندارد شرایط تست های کشش، ترکیب شیمیایی و تلرانس های مجاز ضخامت به طور دقیق تدوین شده است. در سیستم استاندارد EN 573 مشخصات این آلیاژ تحت عنوان گرید EN AW-6061 طبقه بندی شده است. این انطباق ها به طراحان اجازه می دهد از کدهای محاسباتی بین المللی به راحتی استفاده کنند.

کیفیت و خواص فیزیکی نمونه های تولید شده تحت هر دو استاندارد تقریبا یکسان و قابل جابه جایی است. برای پروژه های تحت نظارت مهندسان بین المللی ارائه مدارک تطابق استانداردها برای قطعات الزامی است. این مدارک شامل نتایج تست های آزمایشگاهی تایید شده توسط مراجع مستقل متالورژی خواهد بود. بررسی کدهای حک شده روی مقاطع ارسالی اصالت فیزیکی کالا را با اسناد خرید به راحتی تطبیق می دهد. خرید از منابع مطمئن ریسک مغایرت های استانداردی را در بازرسی های فنی پروژه ها کاملا برطرف می سازد.

تفاوت آلومینیوم 6061 با آلیاژهای مشابه

برخی آلیاژهای هم خانواده به دلیل شباهت های ظاهری ممکن است با این گرید اشتباه گرفته شوند. تفاوت اصلی در میزان و نسبت عناصر آلیاژی مس و منیزیم موجود در ساختار متالورژیکی آنها است. این تفاوت های اندک در آنالیز شیمیایی سبب بروز رفتارهای مکانیکی کاملا متفاوتی در شرایط کاری سخت می شود. برخی گریدها برای محیط های خورنده تر و برخی دیگر صرفا برای قطعات تزئینی فرموله شده اند.

برای مثال گریدهایی که مس بیشتری دارند مقاومت کمتری در برابر آب دریا از خود نشان می دهند. در حالی که گریدهای بدون مس قابلیت جوش پذیری بالاتری داشته اما استحکام کششی آنها بسیار کمتر است. شناخت این تفاوت های ریز متالورژیکی به طراحان کمک می کند تا متریال بهینه تری انتخاب نمایند. بررسی دقیق دیتاشیت ها مانع از انتخاب گریدهای گران قیمت غیر ضروری برای مصارف ساده می شود. کارشناسان با مقایسه خواص فیزیکی همواره مناسب ترین گزینه را به کارفرمایان پیشنهاد می کنند.

مقایسه آلومینیوم 6061 با آلیاژهای پرکاربرد دیگر

مقایسه فنی این گرید با سایر آلیاژهای پرمصرف بازار تصویر روشنی از توانمندی های آن ارائه می دهد. این کار به مهندسان کمک می کند تا بین فاکتورهای هزینه، استحکام و قابلیت ساخت توازن برقرار کنند. در بسیاری از موارد طراحان به دلیل عدم دسترسی به یک آلیاژ مجبور به تغییر طرح مهندسی خود می شوند. مقایسه خواص به آنها اجازه می دهد بدون افت کیفیت سازه بهترین جایگزین ممکن را انتخاب نمایند.

عواملی نظیر وزن نهایی، مقاومت به خوردگی، رفتار در برابر سایش و هزینه های ماشین کاری متغیرهای اصلی هستند. هر آلیاژی در یک حوزه خاص برتری دارد و هیچ فلزی برای تمام کاربردها کامل نیست. به همین دلیل بررسی مقایسه ای گریدها بخش جدایی ناپذیر از فرآیند طراحی قطعات صنعتی است. در ادامه به مقایسه این آلیاژ با سه گرید بسیار معروف بازار یعنی 6063، 7075 و 2024 می پردازیم. این مقایسه ها راهنمای خوبی برای خریداران در بازارهای صنعتی کشور خواهد بود.

تفاوت آلومینیوم 6061 با 6063

آلیاژ 6063 به آلیاژ معماری معروف بوده و دارای منیزیم و سیلیسیم کمتری نسبت به گرید 6061 است. این امر سبب شکل پذیری و اکسترودپذیری فوق العاده آسان تر آلیاژ 6063 در مقایسه با هم خانواده خود می شود. پروفیل های 6063 سطحی به مراتب صاف تر داشته و برای آبکاری های تزئینی و آنودایز براق بسیار ایده آل هستند. اما از نظر خواص مکانیکی و استحکام کششی گرید 6061 برتری کاملی دارد.

استحکام کششی 6061 حدود سی درصد بیشتر از 6063 بوده و برای قطعات تحت بارگذاری مناسب تر است. ماشین کاری 6061 نیز به دلیل ساختار سخت تر بسیار تمیزتر انجام شده و براده ها راحت تر جدا می شوند. برای ساخت فریم در و پنجره معمولا از 6063 استفاده می شود تا هزینه های تولید کاهش یابد. اما برای ساخت قطعات ماشین آلات و شاسی های تحت فشار خرید گرید 6061 یک الزام فنی است. انتخاب اشتباه بین این دو گرید می تواند منجر به دفرمگی سازه تحت بارهای استاتیکی شود.

تفاوت آلومینیوم 6061 با 7075

آلیاژ 7075 از سری آلیاژهای هفت هزار بوده و عنصر آلیاژی اصلی موجود در ساختار آن روی است. این فلز به آلیاژ هوافضایی معروف بوده و استحکام کششی فوق العاده بالایی نزدیک به برخی فولادها دارد. استحکام کششی 7075 در حالت T6 می تواند به بیش از 570 مگاپاسکال برسد که خیره کننده است. اما در مقابل این مقاومت بالا قابلیت جوش پذیری آن به شدت ضعیف و محدود خواهد بود.

مقاومت به خوردگی 7075 نیز در مقایسه با مقاومت بالای خوردگی گرید 6061 بسیار کمتر گزارش شده است. همچنین فرآیند شکل دهی سرد 7075 بسیار دشوار بوده و قیمت آن در بازار بسیار گران تر است. برای قطعاتی که نیاز به جوشکاری دارند یا در محیط های مرطوب کار می کنند 6061 انتخاب بهتری است. اما در بخش های اصلی بال هواپیما که تنش های کششی شدیدی وجود دارد از 7075 استفاده می شود. خریداران باید بین استحکام فوق العاده و قابلیت های ساختاری تعادل برقرار نمایند.

تفاوت آلومینیوم 6061 با 2024

آلیاژ 2024 از خانواده آلیاژهای مس دار بوده و مقاومت خستگی فوق العاده بالایی از خود نشان می دهد. این فلز به طور گسترده در ساخت بدنه هواپیماها و قطعات تحت تنش های متناوب مصرف می شود. استحکام کششی آن از گرید 6061 بیشتر بوده اما مقاومت آن در برابر خوردگی اتمسفری بسیار ضعیف است. ورق های 2024 معمولا نیاز به روکش های محافظ آلکلاد از جنس آلومینیوم خالص دارند.

جوش پذیری 2024 به روش های سنتی ذوبی بسیار ضعیف بوده و مستعد ترک خوردگی گرم در حین جوش است. در حالی که 6061 به راحتی با روش های استاندارد جوشکاری ذوبی و مقاومتی اتصال می یابد. هزینه خرید ورق های 2024 نیز در بازار فلزات به طور محسوسی از گرید 6061 بالاتر است. برای کاربردهای عمومی مهندسی و مخازن که نیاز به جوشکاری دارند 6061 انتخابی اقتصادی تر و فنی تر است. در صنایع دفاعی مشخصات هر دو آلیاژ برای قطعات مختلف به دقت تفکیک و بررسی می شود.

قیمت آلومینیوم 6061 و عوامل موثر بر آن

قیمت گذاری این آلیاژ در بازار تحت تاثیر پارامترهای مختلف داخلی و بین المللی تغییر می کند. قیمت جهانی شمش آلومینیوم در بورس فلزات لندن یا همان LME پایه اصلی محاسبات قیمت است. به دلیل وجود عناصر گران قیمتی نظیر مس و کروم این گرید از آلیاژهای ساده گران تر است. همچنین هزینه های فرآیندهای حرارتی و تمپرینگ کارخانه ای به قیمت خام افزوده می شود.

فرم مقطع و ابعاد سفارش نیز تاثیر مستقیمی بر روی هزینه نهایی هر کیلوگرم از بار دارد. پروفیل های با اشکال هندسی پیچیده به دلیل هزینه بالای قالب اکستروژن قیمت تمام شده بالاتری دارند. نوسانات نرخ ارز در بازار داخلی نیز به صورت لحظه ای قیمت این محصولات وارداتی را تغییر می دهد. خریداران بزرگ معمولا خریدهای خود را در زمان ثبات نسبی بازار انجام می دهند تا سود بیشتری کسب کنند. نوسان در این بخش ها بر قیمت آلومینیوم تاثیر مستقیمی دارد که باید پیش از خرید استعلام شود.

راهنمای خرید آلومینیوم 6061

برای انجام یک خرید موفق صنعتی ابتدا باید مشخصات ابعادی و تمپر مورد نیاز طرح را مشخص کنید. از انطباق گریدهای پیشنهادی فروشندگان با نقشه های فنی کارگاه خود اطمینان کامل حاصل نمایید. دریافت نمونه بار برای انجام تست های آنالیز شیمیایی در آزمایشگاه های معتبر قبل از خرید عمده توصیه می شود. این کار ریسک ورود بارهای تقلبی و نامرغوب به کارخانه را به طور کامل از بین می برد.

بررسی سرتیفیکیت کارخانه سازنده که حاوی شماره ذوب و نتایج تست های مکانیکی است اهمیت زیادی دارد. شرایط حمل و نقل بار نیز باید به گونه ای باشد که به لبه های ورق ها و شاخه ها آسیبی نرسد. خرید از بازرگانان معتبر که تضمین کیفیت و امکان عودت کالا در صورت عدم تطابق دارند بسیار امن تر است. در هنگام برآورد بودجه خرید به قیمت روز و هزینه های جانبی مانند خدمات برش کاری توجه کنید. این دقت نظر در فرآیند خرید مانع از بروز مشکلات مالی در میانه پروژه های صنعتی می گردد.

نکات مهم قبل از سفارش آلومینیوم 6061

قبل از ثبت سفارش نهایی باید میزان تلرانس ابعادی مورد نیاز دستگاه های تراش خود را مشخص کنید. برخی دستگاه های اتوماتیک سوئیس تایپ نیاز به میلگردهایی با تلرانس های قطری بسیار دقیق دارند. در صورت خرید بارهای غیر هم مرکز فرآیند تغذیه دستگاه با مشکل مواجه شده و راندمان تولید افت می کند. همچنین جهت نورد ورق ها در زمان خم کاری باید با جهت خم هماهنگ باشد تا ترک ایجاد نشود.

از وضعیت انبارداری و عدم وجود شوره های سفید رنگ ناشی از رطوبت روی سطح ورق ها مطمئن شوید. وجود این لایه های اکسیدی فرآیندهای بعدی مانند آنودایز یا رنگ آمیزی قطعات را با مشکل روبرو می سازد. شرایط بسته بندی بار برای ارسال به شهرهای دوردست باید با پالت های چوبی مناسب انجام گیرد. این کار از خم شدن شاخه های بلند در تکان های شدید خودروهای باری جلوگیری می کند. توجه به این جزئیات فنی کیفیت متریال ورودی به خطوط تولید شما را کاملا تضمین می نماید.

دستیابی به بالاترین کارایی در سازه های مهندسی نیازمند انتخاب متریال های استاندارد و باکیفیت است. آلومینیوم 6061 به عنوان یکی از برترین گزینه ها در صنایع سبک پاسخگوی نیازهای پیچیده طراحان امروزی است. با در نظر گرفتن ویژگی های فنی منحصر به فرد این آلیاژ می توان قطعاتی با دوام بالا تولید کرد.

همچنین نوسانات قیمت آلومینیوم 6061 نباید مانع از انتخاب کیفیت های برتر کارخانجات معتبر در خریدها شود. سرمایه گذاری روی متریال دارای سرتیفیکیت در بلندمدت هزینه های خرابی قطعات را به شدت کاهش می دهد. برای خرید مطمئن همواره مشخصات فنی و استانداردهای محصول را با کارشناسان باسابقه تطبیق دهید. امیدواریم با تکیه بر اطلاعات ارائه شده بهترین تصمیم را در فرآیند تامین متریال کارخانه خود اتخاذ نمایید.