Per què s'escull 6061-T6 per a components elèctrics
6061 és un aliatge d'Al{-Mg-Si tractable-termic que es subministra com a placa, làmina, barra extruïda i tub sense soldadura. La solució T6 de temperat - tractada tèrmicament i després envellida artificialment - ofereix una barreja equilibrada de resistència a la fluència, rigidesa i estabilitat dimensional que sobreviu a la perforació, el roscat, el fresat i la formació de rosca sense distorsió. Les peces mecanitzades típiques inclouen panells de tancament, cossos de caixes d'unió, suports de terminals, suports de carril DIN, pinces de cable i plaques de terra.
Límit elàstic 276 MPa mínim i resistència a la tracció 310 MPa típica en el tremp T6
Duresa Brinell al voltant de 95 HB amb allargament prop del 12%
Densitat 2,70 g/cm3 i mòdul elàstic 68,9 GPa
Comportament de mecanitzat-gratuït amb encenalls curts i fils roscats estables
Perfil de composició i normes de govern
Els límits de composició segueixen el registre 6061 de l'Aluminum Association i es reprodueixen a ASTM B209 per a xapa i planxa i en ASTM B221 per a barres, varetes i formes extruïdes. Els mateixos límits estan registrats a GB/T 3190 i EN 573-3, de manera que un component pot moure's entre dibuixos mètrics i polzades sense tornar a qualificar el material.
| Element | Contingut, % en pes |
|---|---|
| Silici | 0.40 - 0.80 |
| Ferro | 0,70 màx |
| coure | 0.15 - 0.40 |
| Manganès | 0,15 màx |
| Magnesi | 0.80 - 1.20 |
| Crom | 0.04 - 0.35 |
| Zinc | 0,25 màx |
| Titani | 0,15 màx |
| Altres elements, cadascun / total | 0,05 màx. / 0,15 màx |
| Alumini | Balanç |
Les designacions de temperament utilitzades aquí segueixen ANSI H35.1. T6 significa tractament tèrmic en solució seguit d'envelliment artificial fins a una resistència substancialment màxima mitjançant la precipitació de partícules fines de Mg2Si, una condició que és estable a temperatures de servei normals.
Dades mecàniques i físiques utilitzades en disseny
| Propietat | Valor per a 6061-T6 a temperatura ambient |
|---|---|
| Resistència a la tracció | 310 MPa |
| Límit de rendiment, compensació del 0,2%. | 276 MPa |
| Elongació | Al voltant del 12% |
| Duresa Brinell | 95 HB |
| Mòdul elàstic | 68,9 GPa |
| Relació de Poisson | 0.33 |
| Densitat | 2,70 g/cm3 |
| Conductivitat tèrmica | 167 W/m-K a 25 C |
| Conductivitat elèctrica | 43% IACS en un volum igual- |
| Calor específica | 896 J/kg-K |
| Expansió tèrmica, 20-100 C | 23,6 um/m-K |
| Interval de fusió | 582 - 652 C |
Aquests valors són representatius de la placa i el material extruït en el tremp T6. Els mínims depenents del gruix s'enumeren a l'estàndard de producte rellevant i es comproven abans de finalitzar una secció de paret.
Rendiment elèctric i tèrmic
En un volum igual-, el 6061-T6 condueix al voltant del 43% IACS, molt per sota del 61% IACS d'alumini de grau 1350, però més que adequat per a plaques de terra, plaques de connexió, rails de muntatge i suports que també porten un corrent modest. Quan una peça ha de conduir i portar càrrega, 6061-T6 permet que un sol material compleixi ambdues funcions i evita una unió de transició d'alumini a acer.
Dues regles d'interfície regeixen el rendiment. En primer lloc, les superfícies d'acoblament es netegen fins al metall nu i es munten amb un parell controlat de manera que la resistència de contacte es mantingui estable a través del cicle tèrmic. En segon lloc, els recobriments anòdics són dielèctrics, de manera que les cares de terra, els fils i les zones de contacte de les barres s'emmascaren abans de l'anodització o s'acaben amb un recobriment de conversió de cromat.
La conductivitat tèrmica propera a 167 W/m-K allunya la calor de les barres colectores, els panells de relés i els mòduls de potència tancats. Com que l'aliatge també ofereix 68,9 GPa de rigidesa, les plaques base del dissipador de calor es poden fresar més primes que els equivalents d'acer mentre mantenen la planitud necessària per al contacte de la interfície.
Mecanitzat, acabat i durabilitat ambiental
Les toleràncies CNC de més o menys 0,05 mm són habituals a les butxaques fresades i de més o menys 0,02 mm a les cares i els forats d'acoblament.
Seccions de paret a partir de 2,5 mm i enganxament de rosca d'1,5 vegades el diàmetre nominal límit deformació en material T6
L'anodització a ISO 7599 a 10 - 25 um, o recobriment de conversió de cromat, cobreix la majoria de tasques interiors i exteriors
El recobriment en pols s'especifica per a atmosferes costaneres o industrials quan es requereix una cobertura total de la superfície i un control del color
Bare 6061 forma una pel·lícula d'òxid inert a l'aire, donant un bon rendiment en condicions humides i lleugerament salines, mentre que una llarga immersió requereix anodització
Per a carcasses exteriors, una capa anòdica dura resisteix l'abrasió, mentre que una versió recoberta de conversió manté la conductivitat a l'articulació. Els dos acabats s'apliquen al mateix blanc mecanitzat, de manera que el recobriment es pot seleccionar després de congelar el disseny de l'ajust i definir la interfície elèctrica.
Preguntes freqüents
P: El 6061-T6 és prou fort per a tancaments elèctrics de suport de càrrega?
Sí. Una força de fluència de 276 MPa combinada amb un mòdul de 68,9 GPa permet que la placa 6061-T6 porti panells, suports i suports que també han de resistir vibracions i impactes.
P: Com es compara 6061-T6 amb l'acer per a les peces de terra?
L'alumini pesa aproximadament un terç de l'acer i el 6061-T6 condueix aproximadament un 43% de IACS, de manera que una secció una mica més gran normalment coincideix amb una placa de terra d'acer en una fracció de la massa.
P: Les peces anoditzades 6061 encara es poden utilitzar com a conductors?
Només quan la capa anòdica està emmascarada o mecanitzada a la cara de contacte, perquè la pel·lícula d'òxid és un aïllant elèctric.
P: Quin temperament s'adapta millor als accessoris elèctrics CNC?
T6 dóna la màxima resistència a les peces mecanitzades, T4 s'utilitza quan les peces es formen abans de l'envelliment, i el tremp O s'aplica a les peces que es dobleguen i després es tracten tèrmicament.
P: El 6061-T6 es corroeix a les instal·lacions exteriors?
Resisteix bé l'exposició atmosfèrica, humida i lleugerament salina, i els llocs costaners o químicament agressius normalment s'especifiquen amb anodització o recobriment en pols.
P: Quines formes de producte estan disponibles per a la mecanització?
La placa des d'1 mm cap amunt, la barra extruïda, el tub i els perfils d'extrusió propers{1}} es produeixen a 6061-T6 fins als límits d'ASTM B209 i ASTM B221.
