Adalékanyag gyártású alumíniumötvözet

V: Az alumíniumötvözet olyan fémkeverék, amelyben az alumínium a fő komponens. Egyéb elemek, amelyeket általában az alumíniumhoz adnak, a következők: réz, magnézium, mangán, szilícium, ón, nikkel, cink.

Az alumíniumot ritkán használják tiszta formájában, mert puha és gyenge. A többi elem javítja a mechanikai tulajdonságait és alkalmassá teszi a különböző alkalmazásokhoz.

V: A gyártás során az alumínium ritkán tiszta. Ehelyett a gyártók olyan ötvözeteket készítenek, amelyek drámaian növelik az alumínium szilárdságát és merevségét, miközben megtartják egyéb kívánatos tulajdonságait. Mind a szakemberek, mind a nem profik gyakran összehasonlítják az alumíniumot és az acélt, mivel a két fémet nagyon sokféle termékhez használják.

De az alumínium és az acél összehasonlítása kicsit olyan, mint az alma és a narancs: az acél már ötvözet, míg az alumínium egy elem. A szénacél, egy alapvető acélötvözet, vasból (Fe) és szénből (C) áll. A tiszta alumínium számos nyerő tulajdonsága ellenére túl puha és nem elég erős a legtöbb ipari alkalmazáshoz. Az alumíniumötvözetek azonban harmincszor erősebbek lehetnek, mint a tiszta alumínium, és szilárdság/tömeg arányban rendszeresen meghaladják az acélt.

V: Alumínium vs rozsdamentes acél: Főbb különbségek

• Erő

A rozsdamentes acél nehezebb és erősebb, mint az alumínium. Valójában az alumínium körülbelül 1/3-a az acél tömegének. Annak ellenére, hogy a rozsdamentes acél erősebb, az alumíniumnak sokkal jobb a szilárdság-tömeg aránya, mint a rozsdamentes acélnak.

• Vezetőképesség

Az acél a sűrű védőoxidréteg miatt rossz elektromos vezető. Másrészt az alumínium nagyon jó elektromos és hővezető.

• Költség

Az alumínium drágább, mint a rozsdamentes acél, ha a súly alapján nézzük az árat. De ha az árat mennyiség szerint nézi, az alumínium költséghatékonyabb, mivel több terméket kap.

• Hőellenállás

Ha összehasonlítjuk a rozsdamentes acélt az alumíniummal, a rozsdamentes acél sokkal jobban ellenáll a hőnek, ha olvadáspontja 2500 ℉, míg az alumínium 400 ℉ körül nagyon lágy lesz 1220 ℉ olvadásponttal. Az alumíniumnak azonban megvan az előnye az acéllal szemben a hideg hőmérsékleten. A hőmérséklet csökkenésével az alumínium szakítószilárdsága nő, míg az acél törékennyé válik alacsony hőmérsékleten.

• Korrozióállóság

Az alumínium nem rozsdásodik; azonban korrodálódik, ha sóval érintkezik. A rozsdamentes acél rendkívül korrózióálló és nem rozsdásodik könnyen. Ezenkívül a rozsdamentes acél nem porózus, így jobban ellenáll a korróziónak.

• Környezeti hatás, újrahasznosíthatóság

A rozsdamentes acél jó újrahasznosíthatóságáról ismert. A Napa Recycling szerint az acél a legtöbb újrahasznosított anyag a világon. Különleges mágneses tulajdonságokkal rendelkezik, így könnyen visszanyerhető a hulladékáramból újrahasznosítás céljából. Ezenkívül az acél tulajdonságai változatlanok maradnak, függetlenül attól, hogy hányszor hasznosítják újra az acélt.

Annak ellenére, hogy az acél a leginkább újrahasznosított anyag, az alumínium a leginkább újrahasznosítható anyagok közül. Ami azt illeti, a kiselejtezett alumínium értékesebb, mint bármely más anyag a hulladékgyűjtőben. Az Egyesült Államokban gyártott összes alumínium közel 75%-át még ma is használják, mert az alumínium újra és újra újrahasznosítható egy valódi zárt körben. Ha többet szeretne megtudni az alumínium újrahasznosításáról, keresse fel az Alumínium Szövetséget.

• Az alumínium és az acél különböző alkalmazásai

Alumínium és acél mindenhol megtalálható. Ha körülnézel egy adott helyen, nagy eséllyel fogsz látni valamit, amely ezen fémek valamelyikét tartalmazza. Az alábbiakban a rozsdamentes acél és az alumínium néhány gyakori alkalmazása látható.

V: Az alumínium előnyei és hátrányai

Profik

• Ez egy olcsóbb lehetőség
• Szagtalan és át nem eresztő
• Reflexiós képesség és rugalmasság
• Magas megmunkálhatóság és újrahasznosíthatóság
• Korrozióállóság
• Magas hővezető képesség és elektromos vezetőképesség

Hátrányok

• Nehéz hegesztési folyamat
• Sós vízben gyorsan korrodálódik
• Befolyásolhatja a csomagolt élelmiszerek ízét

V: Bár az alumínium és a titán kiváló választás a legkülönfélébb alkalmazásokhoz, nem minden projekthez alkalmasak. Mielőtt fémet választana az egyedi alkalmazásokhoz, több tényezőt is figyelembe kell vennie, beleértve a következőket:

Alkalmazások

A titán és az alumínium tulajdonságai ideálissá teszik őket különféle alkalmazásokhoz. Például a titán tökéletes olyan alkalmazásokhoz, amelyek hőálló anyagokat igényelnek. Ezek közé tartoznak az orvosi alkalmazások, a műholdas alkatrészek, a tengeri alkatrészek és a berendezési tárgyak.

Mindeközben az alumínium alkalmas járművek és kerékpárvázak, hűtőbordák, elektromos vezetők, kis csónakok és egyéb, magas hővezető képességet igénylő alkalmazásokhoz.

Opcionális megmunkálhatósági eljárások

A projekthez választott anyag meghatározza a végtermékek geometriáját. Ezenkívül meghatározza az anyag megmunkálási módját az alkatrészek gyártása során. Az alumínium jobban kompatibilis a folyamatok széles skálájával. Kiváló minőségű alkatrészeket biztosít olyan esetekben, amikor gyorsan kell alkatrészeket készíteni.

Ezen túlmenően ezzel az anyaggal könnyebb dolgozni, mint a titánnal, és jobb választás bonyolult alkatrészek készítéséhez, szigorú tűréskövetelményekkel.

Költség

A gyártási költség az egyik alapvető tényező, amelyet figyelembe kell vennie, amikor fémet választ projektje számára. Általában az alumínium egy költséghatékony fém, amelyet precíziós megmunkáláshoz és sok más prototípus-készítési folyamathoz használnak. Az alkatrészek gyártása gyakran olcsóbb alumíniummal, mint titánnal.

A titánnak magas a kitermelési és gyártási költsége az alumíniumhoz képest. Magas ára korlátozza alkalmazását. A titán azonban ideális anyag a megmunkálási célokra, ha a titán megmunkálási költsége nem jelent kihívást.

Súly és erő

A titán vs. alumínium súlya és szilárdsága más különbségek ezek között a fémek között. A titán sűrűsége 4500 kg/m3, szemben a 2712 kg/m3 alumíniummal. Ennek eredményeként a titán nehezebb, mint az alumínium. Ez azt jelenti, hogy kevesebb titánra van szüksége a megmunkálás során, hogy könnyű terméket kapjon.

A titán a jobb választás, ha erőről van szó. Szakítószilárdsága 230 MPa és 1400 MPa között változik az alumíniuméhoz képest, amelynek határa 90 MPa és 690 MPa között van. A tiszta titán alacsony teljesítményű, míg a tiszta alumínium gyengébb. Azonban az alumíniumot más fémötvözetekkel kombinálhatja, hogy növelje szilárdságát az Ön igényei szerint.

Hulladék keletkezett

A megmunkálási hulladék egy másik döntő tényező az összetett tervezési geometriai projektek kezelésekor. A bonyolult tervezési geometriák korlátozhatják a megmunkálási módszert, függetlenül a választott anyagtól. Ennek eredményeként a felesleges anyag lemarása elkerülhetetlenné válik. Néha a legtöbb gyártó alumíniumot használ prototípusok készítéséhez, a titánt pedig speciális célú termékek kis szériás gyártásához. A legtöbb esetben ajánlatos olcsó alumíniumot választani a titán helyett, mivel ez segít csökkenteni az összköltséget.

Esztétikai követelmények

Egyes mart alkatrészek gyakran speciális színezést igényelnek az esztétikus kikészítés érdekében. A titán ezüst felületet kölcsönöz, amely fény alatt sötétebbnek tűnik. Eközben az alumínium ezüstös-fehér megjelenésű. A választott anyag határozza meg, hogy a termék ezüst vagy tompaszürke színű. Mindazonáltal mindkét anyag számos más fémfelület-megmunkálási eljárást is igénybe vehet, mint például szemcseszórás, polírozás, krómozás stb.

Következtetés

A titán és az alumínium figyelemre méltó tulajdonságokkal, előnyeikkel és alkalmazási lehetőségekkel rendelkező fémek. Annak ellenére, hogy szinte hasonló tulajdonságokkal rendelkeznek, vannak egyedi alkalmazások, amelyekben az egyik alkalmasabb, mint a másik. Míg a titán ideális hőálló alkalmazásokhoz, az alumínium rendelkezik a legjobb hővezető képességgel, amelyre a projektnek szüksége van.

V: Mindkét fém kiemelkedő tartóssági tulajdonságokkal rendelkezik, és hosszú ideig használható. Ennek ellenére a titán áll az első helyen a tartósság és a merevség tekintetében. Alkatrészei évekig kitartanak kopás- vagy szakadásjelek nélkül. A titán kiváló korrózióállósággal rendelkezik, és tovább tart, mert ellenáll a stressznek.

V: Nagyon könnyű megkülönböztetni a titánt az alumíniumtól a sajátos színek alapján. A titán sötét ezüst színű, míg az alumínium több felületén általában ezüstfehértől tompaszürkeig változik. Ráadásul a titán sokkal keményebbnek érzi magát, mint az alumínium. Az alumínium általában dörzsöli le a puha anyag csomóit reszelve, míg a titán nem.

V: Az AlSi7Mg anyag gyengébb szilárd oldatos keményítő hatással rendelkezik az alacsonyabb Si térfogatrész miatt, ami alacsonyabb szakítószilárdságot, kisebb keménységet és nagyobb nyúlást eredményez, mint az AlSi10Mg anyag. A hőkezelést követően mindkét anyag szakító- és folyáshatára csökkent, a nyúlás nőtt.

V: Az AlSi10Mg egy alumíniumötvözet, amely kiváló mechanikai tulajdonságokkal, alacsony sűrűséggel, korrózióállósággal és kiváló önthetőséggel párosul, miközben könnyű és rugalmas utófeldolgozási lehetőségeket kínál.

Mivel nagy szilárdságot, viszonylag nagy keménységet és magas hővezető képességet kínál, nagy terhelésnek kitett alkatrészekhez használják.

Az alkalmazások magukban foglalják a házakat és a légcsatornákat, a motoralkatrészeket, a gyártóeszközöket és a formákat prototípus-készítési és gyártási célokra egyaránt.

V: A leggyakrabban használt MIG alumínium hegesztőhuzalok az ER4043 és az ER5356. Az ER4043 egy általános célú MIG hegesztőhuzal, amelyet 2014, 3003, 3004, 4043, 5052, 6061, 6062 és 6063 alumíniumötvözetek hegesztésére használnak. A hegesztési varratok nagy rugalmasságot és kiváló repedésállóságot biztosítanak.

V: Általánosságban elmondható, hogy a fém 3D nyomtatókban használt fémporok közé tartozik a szerszámacél, rozsdamentes acél, martenzites acél, tiszta titán és titánötvözetek, alumíniumötvözetek, nikkel alapú ötvözetek, réz alapú ötvözetek, kobalt-króm ötvözetek stb.

V: 3003 ötvözet: Az összes alumíniumötvözet közül a legszélesebb körben használt. Kereskedelmi tisztaságú alumínium mangán hozzáadásával, hogy növelje szilárdságát (20%-kal erősebb, mint az 1100-as minőség). Kiváló korrózióállósággal és megmunkálhatósággal rendelkezik. Ez a minőség lehet mélyhúzott vagy fonott, hegesztett vagy keményforrasztott.