Aluminij je vrlo često specificiran materijal za ekstruziju i oblikovane profile jer ima mehanička svojstva koja ga čine idealnim za oblikovanje metala iz gredica. Visoka duktilnost aluminija znači da se metal može lako oblikovati u različite poprečne presjeke bez utroška puno energije u procesu obrade ili oblikovanja, a aluminij također obično ima talište od otprilike polovice tališta običnog čelika. Obje ove činjenice znače da je proces ekstruzije aluminijskih profila relativno niskoenergetski, što smanjuje troškove alata i proizvodnje. Konačno, aluminij također ima visok omjer čvrstoće i težine, što ga čini izvrsnim izborom za industrijsku primjenu.
Kao nusprodukt procesa ekstruzije, na površini profila ponekad se mogu pojaviti fine, gotovo nevidljive linije. To je rezultat formiranja pomoćnih alata tijekom ekstruzije, a mogu se specificirati dodatne površinske obrade kako bi se uklonile te linije. Kako bi se poboljšala završna obrada površine profilnog dijela, nakon glavnog procesa oblikovanja ekstruzijom može se izvesti nekoliko sekundarnih operacija površinske obrade, poput glodanja lica. Ove operacije obrade mogu se specificirati kako bi se poboljšala geometrija površine kako bi se poboljšao profil dijela smanjenjem ukupne hrapavosti površine ekstrudiranog profila. Ove obrade se često specificiraju u primjenama gdje je potrebno precizno pozicioniranje dijela ili gdje se površine za spajanje moraju strogo kontrolirati.
Često vidimo stupac materijala označen s 6063-T5/T6 ili 6061-T4 itd. 6063 ili 6061 u ovoj oznaci označava marku aluminijskog profila, a T4/T5/T6 označava stanje aluminijskog profila. Koja je onda razlika između njih?
Na primjer: Jednostavno rečeno, aluminijski profil 6061 ima bolju čvrstoću i performanse rezanja, s visokom žilavošću, dobrom zavarivošću i otpornošću na koroziju; aluminijski profil 6063 ima bolju plastičnost, što omogućuje materijalu postizanje veće preciznosti, a istovremeno ima veću vlačnu čvrstoću i granicu razvlačenja, pokazuje bolju lomnu žilavost te ima visoku čvrstoću, otpornost na habanje, otpornost na koroziju i otpornost na visoke temperature.
Stanje T4:
obrada otopinom + prirodno starenje, odnosno aluminijski profil se hladi nakon ekstruzije iz ekstrudera, ali ne stari u peći za starenje. Aluminijski profil koji nije starjen ima relativno nisku tvrdoću i dobru deformabilnost, što je pogodno za kasnije savijanje i druge deformacijske obrade.
Stanje T5:
tretman otopinom + nepotpuno umjetno starenje, odnosno nakon hlađenja zrakom kaljenje nakon ekstruzije, a zatim prijenos u peć za starenje radi održavanja topline na oko 200 stupnjeva tijekom 2-3 sata. Aluminij u ovom stanju ima relativno visoku tvrdoću i određeni stupanj deformabilnosti. Najčešće se koristi u zavjesnim zidovima.
Stanje T6:
tretman otopinom + potpuno umjetno starenje, odnosno nakon hlađenja vodom i kaljenja nakon ekstruzije, umjetno starenje nakon kaljenja je više od temperature T5, a vrijeme izolacije je također dulje, kako bi se postiglo veće stanje tvrdoće, što je prikladno za prigode s relativno visokim zahtjevima za tvrdoću materijala.
Mehanička svojstva aluminijskih profila od različitih materijala i različitih stanja detaljno su prikazana u donjoj tablici:
Granica razvlačenja:
To je granica razvlačenja metalnih materijala pri njihovom popuštanju, odnosno naprezanje koje se opire mikroplastičnoj deformaciji. Za metalne materijale bez očite granice razvlačenja, vrijednost naprezanja koja proizvodi 0,2% preostale deformacije određuje se kao granica razvlačenja, što se naziva uvjetna granica razvlačenja ili granica razvlačenja. Vanjske sile veće od ove granice uzrokovat će trajni otkaz dijelova i nemogućnost njihovog popravljanja.
Vlačna čvrstoća:
Kada aluminij do određene mjere popušta, njegova sposobnost odupiranja deformaciji ponovno se povećava zbog preraspodjele unutarnjih zrna. Iako se deformacija u ovom trenutku brzo razvija, ona se može povećavati samo s porastom naprezanja sve dok naprezanje ne dosegne maksimalnu vrijednost. Nakon toga, sposobnost profila da se odupre deformaciji značajno se smanjuje, a na najslabijoj točki dolazi do velike plastične deformacije. Presjek uzorka ovdje se brzo skuplja, a dolazi do suženja sve dok ne pukne.
Websterova tvrdoća:
Osnovni princip Websterove tvrdoće je korištenje kaljene tlačne igle određenog oblika za pritisak u površinu uzorka silom standardne opruge i definiranje dubine od 0,01 mm kao jedinice Websterove tvrdoće. Tvrdoća materijala obrnuto je proporcionalna dubini prodiranja. Što je prodiranje pliće, to je tvrdoća veća i obrnuto.
Plastična deformacija:
Ovo je vrsta deformacije koja se ne može sama oporaviti. Kada se inženjerski materijali i komponente opterećuju izvan raspona elastične deformacije, doći će do trajne deformacije, odnosno nakon uklanjanja opterećenja doći će do nepovratne deformacije ili rezidualne deformacije, što je plastična deformacija.
Vrijeme objave: 09.10.2024.
