alumiinin myötöraja: sovellukset, valintakriteerit ja käytännön ohjeet

Kun koneen runko on rakennettu 6061-T6-alumiinipuristimella, numero, joka ennustaa ensimmäisen pysyvän taivutuksen on alumiinin myötöraja , ei vetolujuutta. T6-karkaisussa 6061:n tyypillinen myötöraja on 276 MPa, joten rakenneosa alkaa jähmettyä lähelle tätä jännitystä, paljon ennen kuin 290 MPa:n vetolujuus saavutetaan.

Tällä on merkitystä t-urakehyksessä, koska useimmat liitokset ja palkit on suunniteltu pysymään joustavina. Jos insinööri mittaa jänteen vain äärimmäisellä vetolujuudella, runko voi painua pysyvästi kauan ennen kuin se murtuu. Myötölujuus on käytännöllinen suunnitteluraja kantaville alumiinirakenteille.

Mikä on alumiinin myötölujuus ja miksi se määrittää kehysrajat?

Alumiinin myötöraja on jännitys, jossa materiaali alkaa plastisesti deformoitua, ilmaistuna MPa tai ksi. Koska alumiinilla ei ole terävää myötörajaa, insinöörit käyttävät 0,2 %:n poikkeamaa.

Yksinkertainen esimerkki: 6061-T6-profiili, jonka myötöraja on 276 MPa, voidaan kuormittaa 180 MPa:iin ja palauttaa alkuperäiseen muotoonsa mukavalla marginaalilla. 250 MPa:lla marginaali on ohut ja paikalliset jännityspitoisuudet raon reunoilla voivat työntää materiaalia myöhemmäksi.

Käytännön seuraus on, että myötölujuuden, ei kovuuden tai vetolujuuden, tulisi ohjata profiilin valinnan ensimmäistä vaihetta teollisuuskehyksille, työasemille, koteloille ja lineaarisille liikerakenteille.

Alumiinin myötölujuusarvot lejeeringin ja temperoinnin mukaan

Tyypillinen myötöraja tavallisille suulakepuristetuille alumiiniseoksille vaihtelee 34 MPa:sta 1100-O:lle 503 MPa:iin 7075-T6:lle. Alla olevaan taulukkoon on koottu arvot, jotka löytyvät toimittajan tiedoista ja tehdassertifikaateista.

Valosuojiin ja väliseiniin 6063-T5 riittää. Rakennepilareille ja palkkeille 6061-T6 on yleinen oletusarvo. Kun rungon on kestettävä suurempia käyttökuormia, luja 3030 t-uraprofiili on usein pienin osa, joka toimii siirtymättä isompaan sarjaan.

HS-8-3030A erittäin luja 3030 T-ura-alumiiniprofiili 2,0 mm seinällä Tässä 30 x 30 mm:n profiilissa käytetään paksunnettua 2,0 mm:n seinämää rakennerunkojen kantavuuden parantamiseksi. Se sopii sovelluksiin, jotka vaativat suurempaa lujuutta kuin tavalliset valosuojat, pysyen samalla kompaktissa 3030-sarjassa. Näytä tuote →

6061 vs 6063: Kuinka tuottolujuus muuttaa ekstruusiovalintaasi

T-slot-kehyksessä käytännöllinen valinta on lähes aina 6061-T6 ja 6063-T6 välillä. 6061 tarjoaa paremman myötörajan ja paremmat koneistetut reunat; 6063 tarjoaa tasaisemman pinnan ja helpomman ohuiden tai monimutkaisten osien ekstruusiota.

Konepilarin pulttiliitoksessa 6061:n suurempi myötöraja vähentää riskiä, ​​että raon hampaat painuvat esikuormituksen alaisena. Jos osa on anodisoitu kotelo, 6063 on helpompi puristaa ohutseinämäisiksi osiksi ja tuottaa tasaisemman pinnan. Yli 25 kN:n kolonnin kuormituksille a raskas 6061 profiili paksumpi seinä on turvallisempi lähtökohta.

HS-8-4040D Heavy Duty 4040 T-uraprofiili 3,2 mm paksunnetulla seinällä 3,2 mm:n seinällä ja ilman esiporattuja reikiä tämä 40 x 40 mm:n profiili tarjoaa joustavan porauksen ja kierteityksen mukautettuja liittimiä varten. Se on vahva vaihtoehto raskaille rungoille, joissa tarvitaan suurempaa jäykkyyttä kuin kevyemmät osat. Näytä tuote →

Mikä muuttaa myötölujuutta suulakepuristetussa alumiiniprofiilissa?

Lejeerinkin kiinnittämisen jälkeen karkaisulla on suurin vaikutus myötölujuuteen, jota seuraavat kylmätyöstö, lämpötila ja poikkileikkauksen muoto. Perusseos asettaa katon; käsittely asettaa todellisen arvon.

• Seoksen koostumus: Magnesium ja pii 6xxx-seoksissa tuottavat ikääntymiskovettuvia faaseja; kupari ja litium lisäävät vastetta 2xxx:ssä; sinkki magnesiumilla ajaa 7xxx korkeimpiin lujuuksiin.
• Lämpökäsittely: T5 jäähdytetään suulakepuristuksen jälkeen ja vanhennetaan keinotekoisesti; T6 on liuoslämpökäsitelty, sammutettu ja vanhennettu. 6xxx-seoksissa T6 lisää myötörajaa 40-60 % verrattuna T5:een.
• Kylmä työ: Suulakepuristuksen jälkeinen venytys ja oikaisu lisää hieman myötölujuutta, mutta vähentää venymistä. Tästä syystä lopullinen karkaisu ja oikaisusarja ovat osa myllysertifikaattia.
• Käyttölämpötila: Pitkäaikainen altistus yli 150 C:ssa voi laskea 6061-T6:n myötörajaa alle 200 MPa:n. Valitse kuumissa ympäristöissä lämpöstabiili seos.
• Leikkauksen geometria: Myötölujuus on materiaaliominaisuus, mutta profiilin käytännöllinen kuormitusraja riippuu myös seinämän paksuudesta ja muodosta, jotka säätelevät paikallista nurjahdusta ennen ohuissa osissa taipumista.

Saantolujuustietojen käyttäminen, kun ostat ekstruusiota

Kun ostat alumiinipuristeja kantavaan runkoon, käytä myllysertifikaatin vähimmäismyötörajaa, ei markkinointisivun tyypillistä arvoa.

1. Pyydä erän vetolujuustestiraportti; ASTM B557 tai EN ISO 6892-1 ovat yleisiä standardeja.
2. Tarkista koko temper-koodi. T6:lla ja T651:llä on erilaiset jäännösjännitystasot, mikä vaikuttaa koneistuksen vakauteen.
3. Vertaa pienintä myötörajaa pahimpaan mahdolliseen rasitukseen. Turvakerroin 1,5 on staattisten sisäkehysten lattia; käytä 2.0 tai uudempaa syklisille tai dynaamisille kuormille.
4. Tarkista liittimen kuormitusarvot erikseen. Profiili 276 MPa:n myötörajalla epäonnistuu edelleen liitoksessa, jos kulmaliitin tai pultin esijännitys on alimitoitettu.

Toimittajat, kuten Shanghai Huishuo Aluminium Industry Technology Co., Ltd., ilmoittavat kullekin profiilisivulle poikkileikkauksen painon, karkaisun ja pinnan viimeistelyn, mikä helpottaa myötölujuusoletusten vertaamista ennen räätälöityjen pituuksien tilaamista. Vakiopuristusalueen huipulla erittäin raskas 90 x 90 -profiili on usein viimeinen vakioprofiili, joka valitaan ennen kuin mukautettu muotti on perusteltu.

HS-10-9090W Extra Heavy Duty 9090 T-ura-ekstruusio 5,4 mm:n seinällä Tässä 90 x 90 mm:n profiilissa on vahvistettu 5,4 mm:n seinä, joka takaa maksimaalisen jäykkyyden suurissa kuormissa. Se on sijoitettu huippuluokan suulakepuristimeksi ennen räätälöityjä muotteja, ihanteellinen vaativaan teolliseen kehystykseen minimaalisella taipumalla. Näytä tuote →

Alumiinin myötölujuus UKK