hsau hsau hsau hsau hsau
hsau hsau hsau hsau
Autojen akkulinja-integraattorin huoltoinsinöörin on vaihdettava hitsattu teräskonerunko, joka painaa 186 kg. Samaan ulkovaippaan suunniteltu T-ura alumiinirunko painaa noin 64 kg ennen koneistusta. Tämä 122 kg:n ero on syy alumiinin tiheys vs teräs (2,70 g/cm 3 noin 7,85 g/cm vastaan 3 ) on yksi ensimmäisistä rakennemateriaalivertailuista.
Mutta tiheys yksin ei ratkaise mitään; se vain avaa analyysin. Todellinen tulos riippuu siitä, kuinka tiheys on vuorovaikutuksessa myötörajan, Youngin moduulin, poikkileikkauksen geometrian ja kokoonpanomenetelmän kanssa. Tämä artikkeli tarjoaa viitearvot, selittää lujuus-paino- ja jäykkyysmatematiikan ja esittelee käytännöllisen valintakehyksen alumiinin ekstruusiolle verrattuna teräsprofiileihin.
Teräs on noin 2,9 kertaa alumiinia tiheämpi, ja tämä suhde pysyy lähes vakiona yleisissä rakennelaaduissa. Alumiini 6061-T6 mitat 2,70 g/cm 3 , A36 hiiliteräksen mitat 7,85 g/cm 3 , ja ruostumattoman teräksen 304 mitat ovat noin 8,00 g/cm 3 .
Yleisten rakennemetallien tiheys g/cm 3 . Teräs on noin kolme kertaa alumiinia tiheämpi.
Imperial yksiköissä alumiini 6061 on 0,098 lb/in 3 ja terästä 0,284 lb/in 3 , säilyttäen saman 2,9-kertaisen suhteen. Lejeeraus muuttaa arvoja vain hieman: 7075-T6 saavuttaa 2,81 g/cm 3 , kun taas lujat ja ruostumattomat teräkset pysyvät 7,75-8,10 g/cm 3 alue.
Alla oleva taulukko lisää myötölujuuden, kimmomoduulin ja ominaislujuuden viidelle metallille, jotka kilpailevat säännöllisesti teollisuuskehyksissä.
| Materiaali | Tiheys g/cm 3 | Saanto MPa | E GPa | Ominaislujuus kN-m/kg |
| Alumiini 6061-T6 | 2.70 | 276 | 68.9 | 102 |
| Alumiini 7075-T6 | 2.81 | 503 | 71.7 | 179 |
| Teräs A36 | 7.85 | 250 | 200 | 32 |
| Teräs A572 Grade 50 | 7.85 | 345 | 200 | 44 |
| Ruostumaton teräs 304 | 8.00 | 205 | 193 | 26 |
Tuottorajoitettuna alumiinin 6061-T6 kantavuus on noin kolme kertaa suurempi kuin A36-teräs samalla painolla.
Ominaislujuus on yhtä suuri kuin myötöraja jaettuna tiheydellä. Se ilmaisee, kuinka paljon kuormaa materiaalikilo voi kantaa ennen kuin se antaa periksi.
Numeroiden ajaminen viidellä rakenneluokalla tekee kuviosta selvän.
Ekstruusiotoimittajat muuttavat tämän käytännön geometriaksi: erittäin luja 3030-profiili 2,0 mm:n seinämillä kantaa huomattavasti suuremman kuorman kuin tavallinen 3030-profiili, kun massa kasvaa vain vähän metriä kohti. Seinäpaksuuden määrittäminen on usein nopeampi reitti kantavuuden saavuttamiseen kuin suurempaan sarjaan hyppääminen.
HS-8-3030A erittäin luja 3030 T-ura-alumiiniprofiili 2,0 mm seinällä Tämä 30 x 30 mm:n profiili paksunnetulla 2,0 mm:n seinämillä ja 0,85 kg/m painolla lisää kuormitettavuutta yli 3030 vakioprofiilin, mikä tekee siitä käytännöllisen valinnan väsymis- ja taipumarajoitteisille rungoille, joissa jäykkyys on tärkeää. Näytä tuote → Väsymys muuttaa kuvaa. Teräksen väsymiskestävyysraja on noin 40-50 prosenttia sen lopullisesta lujuudesta, mikä tarkoittaa, että se voi pyöräillä loputtomasti tämän jännityksen alapuolella. Alumiinilla ei ole todellista kestävyysrajaa, joten erittäin sykliset sovellukset oikeuttavat usein teräksen jopa painonrajoituksella.
Jäykkyysohjatun palkin tapauksessa tiheyttä ei voi verrata yksinään; vertaat taivutusjäykkyyttä, joka on Youngin moduulin (E) ja poikkileikkauksen hitausmomentin (I) tulo. Teräspalkin 2,9 kertaa korkeampi moduuli on korvattu alumiiniosan kyvyllä kuljettaa enemmän materiaalia kauemmas neutraalista akselista.
100 x 100 x 3 mm neliömäisen teräsputken hitausmomentti on 1,83 x 10 6 mm 4 ja painaa 9,1 kg/m. Alumiininen 120 x 120 x 5 mm neliömäinen putken hitausmomentti on 5,08 x 10 6 mm 4 .
Taivutusjäykkyyssuhde: (68,9 GPa x 5,08) / (200 GPa x 1,83) = 0,96, 4 prosentin sisällä teräsosan jäykkyydestä. Paino: 6,2 kg/m vs. 9,1 kg/m, 32 prosentin säästö.
Jos skaalaat alumiiniosan, kunnes se vastaa teräksen painoa, 170 x 170 x 5 mm putki tuottaa noin 2,8 kertaa teräksen taivutusjäykkyyden.
T-ura-alumiinipursotukset tekevät tästä geometriavaikutelmasta helppokäyttöisen. Ontot profiilit, joissa on vahvistetut seinät, syvät urat ja leveät laipat, tarjoavat suuret hitausmomentit kilogrammaa kohti, mikä on juuri sitä, mitä taipumarajoitetut rungot tarvitsevat.
HS-8-4040D Erittäin luja 4040 T-ura-alumiiniprofiili 3,2 mm:n seinällä Tässä 40 x 40 mm:n profiilissa on 3,2 mm paksumpi seinä ja ei esiporattuja reikiä, ja se tarjoaa korkean jäykkyyden kilogrammaa kohti. Se sopii raskaille rungoille, joissa pilarin nurjahdus ja taipuma ovat kriittisiä suunnittelunäkökohtia. Näytä tuote → Nurjahdus lisää toisen kerroksen. Pilarin nurjahduskuorma riippuu EI:stä jaettuna tukemattoman pituuden neliöllä, joten syvemmästä alumiiniosasta rakennettu rungon jalka perii saman vakausedun. Kehyksissä, joissa on korkeat pystytolpat, tämä on tärkeämpää kuin myötölujuus.
Valintasääntö on suora: käytä alumiinia, kun massa, korroosio, modulaarisuus tai koneistuskustannukset ovat tärkeitä; käytä terästä, kun jäykkyys tilavuusyksikköä kohti kiinteässä kuoressa, lämpötilankesto tai raaka-ainekustannukset hallitsevat.
Yleinen hybridiratkaisu asettaa teräksiset pohjalevyt ja raskaat jalat alumiinisen T-ura-ylärakenteen alle. Teräs kantaa keskittyneitä ankkurikuormia, kun taas alumiinirunko pitää yläpainon alhaisena.
Vaativiin konerungoihin yhdistävät valmistajat, kuten Shanghai Huishuo Aluminium Industry Technology Co., Ltd raskaita 6061-profiileja mukautetun muotin valmistuksen, CNC-koneistuksen ja eloksoidun pinnan viimeistelyn kanssa. 40–120 mm:n raskaan kuorman sarjan avulla suunnittelijat voivat sovittaa seinämän paksuuden ja raon geometrian jäykkyystavoitteen mukaan.
HS-10-4545 Heavy Duty 4545 T-ura-alumiiniekstruusio 2,4 mm:n seinällä Tämä 45 x 45 mm:n raskas profiili käyttää erittäin lujaa 6063-T5-seosta ja 10,2 mm:n uraa korkean vääntömomentin liitäntöihin. Ihanteellinen suuriin konekantoihin ja pistekuormitettuihin rakenteisiin, jotka vaativat maksimaalista vakautta. Näytä tuote → Kun suunnittelussa on oltava keskittyneitä pistekuormia, tarkista tukemattoman jänteen taipuma sen sijaan, että luottaisit pelkkään tiheyssuhteeseen. 30-, 40- ja 45-sarjat sisältävät paksuseinäisiä lujia profiileja, jotka kestävät keskisuuren ja raskaan kuormituksen.
Alumiini 6061-T6 on 2,70 g/cm 3 (2 700 kg/m 3 , 0,098 lb/tuumaa 3 ). Hiiliteräs A36 on 7,85 g/cm 3 (7 850 kg/m 3 , 0,284 lb/tuumaa 3 ). Ruostumaton teräs 304 on noin 8,00 g/cm 3 . Teräs on siis noin 2,9 kertaa alumiinia tiheämpää.
Yleensä kyllä. Alumiinin 6061-T6 ominaislujuus on noin 102 kN-m/kg, kun taas A36-teräksen lujuus on 32 kN-m/kg ja A572 Grade 50:n ominaislujuus on 44 kN-m/kg. Vain erittäin lujat teräkset, joiden saanto on noin 690 MPa, alkavat lähestyä 6061-T6:n painotehokkuutta.
Jäykkyyskriittiset mallit, joissa ei ole tilaa syventää profiilia, jatkuva huolto yli 150 °C:ssa, korkean syklin väsyminen ja puhtaasti materiaalikustannuslähtöiset projektit. Steelin korkeampi moduuli, hyödyllinen kestävyysraja ja alhaisempi hintavoitto näissä tapauksissa.
Koska asennuskustannukset ovat alhaisemmat monissa konekokonaisuuksissa. T-ura-ekstruusio eliminoi hitsauksen ja kohdistuksen, hyväksyy vakioliittimet, kestää pesuympäristön anodisoituna ja voidaan konfiguroida uudelleen tulevia layoutmuutoksia varten.
Puhelin
+86-021-5788 5585
+86-133 8191 2789
Sähköposti
Osoite
No. 218, Zhongde Road, Xiaokunshan Town, Songjiang District, Shanghai, Kiina
Media
