Hliník je veľmi často špecifikovaný materiál na extrúziu a tvarovanie profilov, pretože má mechanické vlastnosti, vďaka ktorým je ideálny na tvarovanie kovu z predvalkov. Vysoká tvárnosť hliníka znamená, že kov sa dá ľahko tvarovať do rôznych prierezov bez vynaloženia veľkého množstva energie na proces obrábania alebo tvarovania a hliník má tiež typicky približne polovičnú teplotu topenia v porovnaní s bežnou oceľou. Obe tieto skutočnosti znamenajú, že proces extrúzie hliníkových profilov je relatívne nízkoenergetický, čo znižuje náklady na nástroje a výrobu. Nakoniec, hliník má tiež vysoký pomer pevnosti k hmotnosti, vďaka čomu je vynikajúcou voľbou pre priemyselné aplikácie.
Ako vedľajší produkt procesu extrúzie sa na povrchu profilu môžu niekedy objaviť jemné, takmer neviditeľné čiary. Je to dôsledok tvorby pomocných nástrojov počas extrúzie a na odstránenie týchto čiar je možné špecifikovať ďalšie povrchové úpravy. Na zlepšenie povrchovej úpravy profilovej časti je možné po hlavnom procese tvárnenia extrúziou vykonať niekoľko sekundárnych operácií povrchovej úpravy, ako je napríklad čelné frézovanie. Tieto obrábacie operácie je možné špecifikovať na zlepšenie geometrie povrchu, aby sa zlepšil profil súčiastky znížením celkovej drsnosti povrchu extrudovaného profilu. Tieto úpravy sa často špecifikujú v aplikáciách, kde je potrebné presné polohovanie súčiastky alebo kde je potrebné prísne kontrolovať spájacie povrchy.
Často vidíme stĺpec materiálu označený ako 6063-T5/T6 alebo 6061-T4 atď. Číslo 6063 alebo 6061 v tejto značke označuje značku hliníkového profilu a T4/T5/T6 označuje stav hliníkového profilu. Aký je teda medzi nimi rozdiel?
Napríklad: Jednoducho povedané, hliníkový profil 6061 má lepšiu pevnosť a rezný výkon, vysokú húževnatosť, dobrú zvárateľnosť a odolnosť proti korózii; hliníkový profil 6063 má lepšiu plasticitu, vďaka čomu materiál dosahuje vyššiu presnosť a zároveň má vyššiu pevnosť v ťahu a medzu klzu, vykazuje lepšiu lomovú húževnatosť a má vysokú pevnosť, odolnosť proti opotrebovaniu, odolnosť proti korózii a odolnosť voči vysokým teplotám.
Stav T4:
úprava roztokom + prirodzené starnutie, to znamená, že hliníkový profil sa po extrudovaní z extrudéra ochladí, ale nestarne v peci na starnutie. Hliníkový profil, ktorý neprešiel starnutím, má relatívne nízku tvrdosť a dobrú deformovateľnosť, čo je vhodné na neskoršie ohýbanie a iné deformačné spracovanie.
Stav T5:
Roztoková úprava + neúplné umelé starnutie, teda po ochladení na vzduchu, kalení po extrúzii a následnom prenesení do pece na starnutie, kde sa udržiava v teple pri teplote približne 200 stupňov počas 2-3 hodín. Hliník v tomto stave má relatívne vysokú tvrdosť a určitý stupeň deformovateľnosti. Najčastejšie sa používa v obvodových stenách.
Stav T6:
úprava roztokom + úplné umelé starnutie, to znamená, že po ochladení vodou a kalení po extrúzii je umelé starnutie po kalení vyššie ako teplota T5 a čas izolácie je tiež dlhší, aby sa dosiahol vyšší stav tvrdosti, ktorý je vhodný pre prípady s relatívne vysokými požiadavkami na tvrdosť materiálu.
Mechanické vlastnosti hliníkových profilov z rôznych materiálov a rôznych skupenstiev sú podrobne uvedené v tabuľke nižšie:
Medza klzu:
Je to medza klzu kovových materiálov pri ich klze, teda napätie, ktoré odoláva mikroplastickej deformácii. Pre kovové materiály bez zjavnej medze klzu sa ako medza klzu stanovuje hodnota napätia, ktorá spôsobuje 0,2 % zvyškovú deformáciu, ktorá sa nazýva podmienená medza klzu alebo medza klzu. Vonkajšie sily väčšie ako táto medza spôsobia trvalé zlyhanie súčiastok a nemožnosť ich opraviť.
Pevnosť v ťahu:
Keď hliník do určitej miery povoľuje, jeho schopnosť odolávať deformácii sa opäť zvyšuje v dôsledku preskupenia vnútorných zŕn. Hoci sa deformácia v tomto čase rýchlo rozvíja, môže sa zvyšovať len so zvyšujúcim sa napätím, až kým napätie nedosiahne maximálnu hodnotu. Potom sa schopnosť profilu odolávať deformácii výrazne zníži a v najslabšom bode dochádza k veľkej plastickej deformácii. Prierez vzorky sa tu rýchlo zmenšuje a dochádza k jej zúženiu, až kým sa nezlomí.
Tvrdosť podľa Webstera:
Základným princípom Websterovej tvrdosti je použitie kalenej tlakovej ihly určitého tvaru, ktorá sa vtlačí do povrchu vzorky silou štandardnej pružiny a definuje hĺbku 0,01 mm ako jednotku Websterovej tvrdosti. Tvrdosť materiálu je nepriamo úmerná hĺbke prieniku. Čím je prienik plytší, tým je tvrdosť vyššia a naopak.
Plastická deformácia:
Ide o typ deformácie, ktorá sa nedá sama obnoviť. Keď sú technické materiály a súčiastky zaťažené nad rámec rozsahu elastickej deformácie, dôjde k trvalej deformácii, to znamená, že po odstránení zaťaženia dôjde k nevratnej deformácii alebo zvyškovej deformácii, čo je plastická deformácia.
Čas uverejnenia: 9. októbra 2024
