ความแข็งแรงของผลผลิตอะลูมิเนียม: การประยุกต์ เกณฑ์การคัดเลือก และแนวทางปฏิบัติ

เมื่อโครงเครื่องจักรสร้างด้วยการอัดขึ้นรูปอะลูมิเนียม 6061-T6 ตัวเลขที่คาดการณ์การโค้งงอถาวรครั้งแรกคือ ความแข็งแรงของผลผลิตอลูมิเนียม ไม่ใช่ความต้านทานแรงดึง ในอุณหภูมิ T6 นั้น 6061 มีความแข็งแรงของผลผลิตโดยทั่วไปที่ 276 MPa ดังนั้นชิ้นส่วนโครงสร้างจึงเริ่มที่จะอยู่ตัวใกล้กับความเค้นนั้น ก่อนที่จะถึงพิกัดแรงดึง 290 MPa

สิ่งนี้มีความสำคัญในการวางกรอบทีสล็อตเนื่องจากข้อต่อและคานส่วนใหญ่ได้รับการออกแบบมาให้คงความยืดหยุ่น หากวิศวกรกำหนดขนาดช่วงที่มีความต้านทานแรงดึงสูงสุดเท่านั้น เฟรมอาจหย่อนลงอย่างถาวรก่อนที่จะแตกหัก ความแข็งแรงของผลผลิตเป็นขีดจำกัดการออกแบบในทางปฏิบัติสำหรับโครงสร้างอะลูมิเนียมรับน้ำหนัก

ความแข็งแกร่งของผลผลิตอลูมิเนียมคืออะไร และเหตุใดจึงตัดสินใจจำกัดเฟรม

กำลังครากของอะลูมิเนียมคือความเค้นที่วัสดุเริ่มเปลี่ยนรูปเป็นพลาสติก โดยแสดงเป็น MPa หรือ ksi เนื่องจากอะลูมิเนียมไม่มีจุดให้ผลผลิตที่คมชัด วิศวกรจึงใช้ค่าความเค้นพิสูจน์ชดเชย 0.2%

ตัวอย่างง่ายๆ: โปรไฟล์ 6061-T6 ที่มี Yield Strength 276 MPa สามารถโหลดได้ถึง 180 MPa และคืนรูปทรงเดิมด้วยระยะขอบที่สะดวกสบาย ที่ 250 MPa ขอบจะบางและความเข้มข้นของความเค้นเฉพาะที่ขอบร่องสามารถผลักดันวัสดุให้เกินอัตราได้

ผลที่ตามมาในทางปฏิบัติคือความแข็งแรงของผลผลิต ไม่ใช่ความแข็งหรือความต้านทานแรงดึง ควรขับเคลื่อนการเลือกโปรไฟล์รอบแรกสำหรับเฟรมอุตสาหกรรม เวิร์กสเตชัน สิ่งห่อหุ้ม และโครงสร้างการเคลื่อนที่เชิงเส้น

ค่าความแข็งแรงของผลผลิตอลูมิเนียมโดยโลหะผสมและ Temper

ความแข็งแรงของผลผลิตโดยทั่วไปสำหรับโลหะผสมอะลูมิเนียมอัดขึ้นรูปทั่วไปมีตั้งแต่ 34 MPa สำหรับ 1100-อ ถึง 503 MPa สำหรับ 7075-T6 ตารางด้านล่างรวบรวมค่าต่างๆ ที่คุณจะพบในเอกสารข้อมูลซัพพลายเออร์และใบรับรองโรงงาน

สำหรับตัวป้องกันแสงและฉากกั้น 6063-T5 ก็เพียงพอแล้ว สำหรับเสาและคานโครงสร้าง 6061-T6 เป็นค่าเริ่มต้นทั่วไป เมื่อเฟรมต้องรับภาระบริการที่สูงกว่า โปรไฟล์ 3030 t-slot ที่มีความแข็งแรงสูงมักเป็นส่วนที่เล็กที่สุดที่ทำงานได้โดยไม่ต้องย้ายไปยังซีรีส์ที่ใหญ่กว่า

HS-8-3030A โปรไฟล์อลูมิเนียม T-Slot 3030 ความแข็งแรงสูงพร้อมผนัง 2.0 มม. โปรไฟล์ขนาด 30x30 มม. นี้ใช้ผนังหนา 2.0 มม. เพื่อปรับปรุงความสามารถในการรับน้ำหนักสำหรับเฟรมโครงสร้าง เหมาะกับการใช้งานที่ต้องการความแข็งแกร่งสูงกว่าการ์ดป้องกันแสงมาตรฐาน ในขณะที่อยู่ในซีรีส์ 3030 ขนาดกะทัดรัด ดูผลิตภัณฑ์ →

6061 กับ 6063: ความแข็งแกร่งของผลผลิตเปลี่ยนตัวเลือกการอัดขึ้นรูปของคุณอย่างไร

สำหรับการวางกรอบทีสล็อต ตัวเลือกที่ใช้งานได้จริงจะอยู่ระหว่าง 6061-T6 และ 6063-T6 เกือบตลอดเวลา 6061 มีความแข็งแรงของผลผลิตสูงกว่าและมีคมตัดที่ดีกว่า 6063 ให้พื้นผิวที่เรียบเนียนกว่าและการอัดขึ้นรูปส่วนที่บางหรือซับซ้อนได้ง่ายขึ้น

สำหรับข้อต่อแบบเกลียวบนคอลัมน์เครื่องจักร ความแข็งแรงของผลผลิตที่สูงขึ้นของ 6061 ช่วยลดความเสี่ยงที่ฟันร่องจะเยื้องภายใต้พรีโหลด หากชิ้นส่วนนั้นเป็นกล่องหุ้มที่มีการชุบผิวแบบอะโนไดซ์ 6063 จะง่ายกว่าในการอัดรีดในส่วนที่มีผนังบางและให้พื้นผิวที่สม่ำเสมอมากขึ้น สำหรับโหลดคอลัมน์ที่สูงกว่าประมาณ 25 kN, a โปรไฟล์ 6061 สำหรับงานหนัก โดยมีกำแพงหนาขึ้นเป็นจุดเริ่มต้นที่ปลอดภัยกว่า

HS-8-4040D โปรไฟล์ T-Slot สำหรับงานหนัก 4040 พร้อมผนังหนา 3.2 มม. ด้วยผนังขนาด 3.2 มม. และไม่มีรูเจาะล่วงหน้า โปรไฟล์ขนาด 40x40 มม. นี้ให้การเจาะและการต๊าปที่ยืดหยุ่นสำหรับตัวเชื่อมต่อแบบกำหนดเอง เป็นตัวเลือกที่แข็งแกร่งสำหรับเฟรมที่มีน้ำหนักมากซึ่งต้องการความแข็งที่สูงกว่าส่วนที่เบากว่า ดูผลิตภัณฑ์ →

ความแข็งแรงของผลผลิตในโปรไฟล์อะลูมิเนียมอัดขึ้นรูปเปลี่ยนแปลงไปอย่างไร

หลังจากที่โลหะผสมได้รับการแก้ไขแล้ว การปรับอุณหภูมิจะส่งผลต่อความแข็งแรงของผลผลิตมากที่สุด ตามมาด้วยงานเย็น อุณหภูมิ และรูปร่างหน้าตัด ฐานโลหะผสมตั้งเพดาน การประมวลผลจะตั้งค่าที่แท้จริง

• องค์ประกอบของโลหะผสม: แมกนีเซียมและซิลิกอนในโลหะผสม 6xxx ทำให้เกิดเฟสการแข็งตัวตามอายุ ทองแดงและลิเธียมเพิ่มการตอบสนองใน 2xxx; สังกะสีกับแมกนีเซียมจะทำให้ 7xxx ไปสู่จุดแข็งสูงสุด
• การรักษาความร้อน: T5 ถูกทำให้เย็นลงหลังจากการอัดขึ้นรูปและบ่มแบบเทียม T6 เป็นสารละลายที่ผ่านการอบร้อน ดับ และบ่ม ในโลหะผสม 6xxx T6 จะเพิ่มความแข็งแรงของผลผลิตได้ 40-60% เมื่อเทียบกับ T5
• งานเย็น: การยืดและยืดผมหลังจากการอัดรีดจะเพิ่มความแข็งแรงของผลผลิตเล็กน้อย แต่ลดการยืดตัว นี่คือเหตุผลว่าทำไมขั้นตอนการอบคืนตัวและการยืดผมขั้นสุดท้ายจึงเป็นส่วนหนึ่งของใบรับรองโรงสี
• อุณหภูมิบริการ: การเปิดรับแสงเป็นเวลานานกว่า 150 C สามารถลดความแข็งแรงของผลผลิต 6061-T6 ต่ำกว่า 200 MPa สำหรับสภาพแวดล้อมที่ร้อน ให้เลือกโลหะผสมที่มีความเสถียรทางความร้อน
• เรขาคณิตของส่วน: ความแข็งแรงของผลผลิตเป็นคุณสมบัติของวัสดุ แต่ขีดจำกัดการรับน้ำหนักในทางปฏิบัติของโปรไฟล์ยังขึ้นอยู่กับความหนาและรูปร่างของผนังด้วย ซึ่งควบคุมการโก่งงอเฉพาะจุดก่อนที่จะคลี่คลายในส่วนที่บาง

วิธีการใช้ข้อมูล Yield Strength เมื่อคุณซื้อการอัดขึ้นรูป

เมื่อคุณซื้อการอัดขึ้นรูปอะลูมิเนียมสำหรับโครงรับน้ำหนัก ให้ใช้กำลังรับน้ำหนักขั้นต่ำจากใบรับรองโรงสี ไม่ใช่ค่าทั่วไปจากเพจการตลาด

1. ขอรายงานการทดสอบแรงดึงสำหรับแบทช์ ASTM B557 หรือ EN ISO 6892-1 เป็นมาตรฐานทั่วไป
2. ตรวจสอบรหัสอารมณ์แบบเต็ม T6 และ T651 มีระดับความเค้นตกค้างที่แตกต่างกัน ซึ่งส่งผลต่อความเสถียรของการตัดเฉือน
3. เปรียบเทียบความแข็งแกร่งของผลผลิตขั้นต่ำกับความเครียดที่ใช้ในกรณีที่เลวร้ายที่สุดของคุณ ปัจจัยด้านความปลอดภัย 1.5 คือพื้นสำหรับโครงภายในอาคารแบบคงที่ ใช้ 2.0 หรือสูงกว่าสำหรับโหลดแบบวนหรือไดนามิก
4. ตรวจสอบพิกัดโหลดของตัวเชื่อมต่อแยกกัน โปรไฟล์ที่มีความแรงคราก 276 MPa จะยังคงล้มเหลวที่ข้อต่อ หากคอนเน็กเตอร์มุมหรือพรีโหลดโบลต์มีขนาดเล็กเกินไป

ซัพพลายเออร์ เช่น Shanghai Huishuo Aluminium Industry Technology Co., Ltd. แสดงรายการน้ำหนักของส่วน การปรับอุณหภูมิ และการตกแต่งพื้นผิวในแต่ละหน้าโปรไฟล์ ซึ่งช่วยให้เปรียบเทียบสมมติฐานด้านความแข็งแรงของผลผลิตก่อนสั่งซื้อความยาวที่กำหนดเองได้ง่ายขึ้น ที่ด้านบนของกลุ่มผลิตภัณฑ์การอัดขึ้นรูปมาตรฐาน โปรไฟล์ 90 x 90 ที่มีน้ำหนักมากเป็นพิเศษมักจะเป็นส่วนมาตรฐานสุดท้ายที่เลือกก่อนที่แม่พิมพ์แบบกำหนดเองจะเหมาะสม

HS-10-9090W การอัดขึ้นรูป T-Slot สำหรับงานหนักพิเศษ 9090 พร้อมผนัง 5.4 มม. โปรไฟล์ขนาด 90x90 มม. นี้มีผนังเสริมความแข็งแรง 5.4 มม. เพื่อความแข็งแกร่งสูงสุดภายใต้การรับน้ำหนักสูง มันถูกวางตำแหน่งให้เป็นมาตรฐานการอัดขึ้นรูปก่อนแม่พิมพ์แบบกำหนดเอง เหมาะอย่างยิ่งสำหรับโครงอุตสาหกรรมที่มีความต้องการสูงโดยมีการโก่งตัวน้อยที่สุด ดูผลิตภัณฑ์ →

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับความแข็งแรงของผลผลิตอลูมิเนียม