L'avantatge de pes: alumini vs acer
El cas econòmic de la placa de quadres d'alumini comença amb la densitat. 6061 que l'alumini té una densitat d'uns 2,70 g/cm3, mentre que l'acer suau és d'uns 7,85 g/cm3, és a dir, l'alumini pesa aproximadament un terç de l'acer per al mateix volum. Quan les estructures d'acer de la part superior d'un vaixell, com ara cobertes de superestructura i passarel·les, es substitueixen per alumini 6061-T6, l'estalvi de pes és immediat i permanent. Com a exemple treballat, una secció de coberta de 100 metres quadrats amb 6 mm de gruix pesa uns 4.710 kg en acer, però només uns 1.620 kg en alumini 6061, estalviant aproximadament 3,1 tones mètriques en una sola secció. En un vaixell complet, la substitució de múltiples cobertes i estructures multiplica aquest estalvi en desenes de tones.
Des de l'estalvi de pes fins al cost operatiu
El pes estalviat alt al vaixell produeix beneficis financers en cascada. El consum de combustible disminueix perquè un vaixell més lleuger necessita menys potència del motor per moure's per l'aigua; durant una vida útil de 20-30 anys, l'estalvi de combustible acumulat és substancial. La capacitat de càrrega útil augmenta perquè la reducció del pes del vaixell lleuger permet més càrrega per viatge amb el mateix desplaçament, augmentant els ingressos. L'estabilitat millora perquè l'eliminació de pes de la superestructura redueix el centre de gravetat, un factor de seguretat crític en mar agitat i amb càrrega pesada a coberta. Els costos de manteniment cauen perquè l'alumini no s'oxida: les cobertes d'acer requereixen pintura constant i reparació de corrosió, mentre que 6061-T6 amb una protecció adequada necessita molta menys atenció. En conjunt, aquests beneficis solen compensar el cost inicial del material més elevat de l'alumini durant els primers anys de servei.
Propietats de la placa de quadres 6061-T6
El 6061-T6 és un aliatge de silici d'alumini-magnesi-tractat tèrmicament-con una resistència a la tracció mínima d'uns 310 MPa, un límit elàstic d'uns 276 MPa, un allargament d'un 12% i una duresa Brinell d'uns 95 HB, per a la condició ASTM Ts209. El patró de diamant elevat proporciona una tracció antilliscant en condicions humides i greixoses, i la resistència natural a la corrosió de l'aliatge s'adapta a les atmosferes marines. Per a la immersió total en aigua de mar, es recomanen recobriments protectors o anoditzat, però per a cobertes, passarel·les i superestructura, 6061-T6 funciona bé amb una protecció mínima. La composició, amb magnesi 0,8-1,2%, silici 0,4-0,8%, ferro fins a 0,7%, coure 0,15-0,4% i crom 0,04-0,35%, és consistent i soldable amb procediments estàndard d'alumini.
On s'utilitzen plaques de terra 6061-T6
Les ubicacions típiques a bord inclouen el sòl de la sala de màquines, on l'alta relació de resistència{0}}a-pesos suporta les càrregues de manteniment de la maquinària; passadissos i escales exteriors, on el rendiment antilliscant-és fonamental en condicions humides i greixoses; cobertes de superestructura, on reduir el pes de la part superior augmenta la càrrega útil i millora l'estabilitat; heliplataformas i passarel·les de plataforma offshore, que es beneficien de la resistència a la corrosió; i interiors de ferris i creuers, on es requereix un sòl lleuger, segur-al foc i estèticament net. La placa també s'utilitza per a rampes, cobertes d'escotilla i coberta de camions en logística marina. A cada ubicació, el patró a quadres afegeix seguretat mentre que l'aliatge afegeix durabilitat.
Consideracions de disseny i especificació
Quan canvieu de l'acer a la placa de quadres 6061-T6, tingueu en compte la diferència de mòdul elàstic: l'alumini és aproximadament un terç tan rígid que l'acer, de manera que el gruix de la placa pot haver d'augmentar per complir els mateixos límits de deflexió, tot i que l'estalvi de pes es manté perquè la densitat també és d'un terç. Utilitzeu fixacions inoxidables o recobertes amb volanderes aïllants per evitar la corrosió galvànica on l'alumini es troba amb l'estructura d'acer. Soldar amb farciment 5356 per al servei marítim, i protegir les vores tallades i les zones de soldadura amb imprimació o recobriment. Especifiqueu l'alçada del patró, el gruix de la placa, les dimensions i la norma aplicable, i sol·liciteu el certificat de molí per verificar les propietats T6. Les mides estàndard com ara 1219 x 2438 mm i 1500 x 3000 mm s'emmagatzemen habitualment, amb plaques més amples i més llargues disponibles.
Preguntes freqüents
Per què triar 6061-T6 en lloc de 5052-H32 per a cobertes de vaixells?
6061-T6 és un grau estructural amb aproximadament el doble del límit elàstic de 5052-H32, el que el fa adequat per a cobertes i passarel·les de càrrega. 5052 té una excel·lent resistència a la corrosió però una resistència més baixa i s'utilitza sovint per a tancs no estructurals i guarnicions de la cabina en lloc de l'estructura primària.
La placa de quadres 6061-T6 és resistent a la corrosió a l'aigua salada?
Sí, resisteix bé les atmosferes marines. La sèrie 5xxx ofereix una resistència a la corrosió lleugerament millor per a una immersió completa en aigua de mar, però el 6061-T6 funciona molt bé per a cobertes i superestructura; per al servei immers, es recomanen recobriments protectors o anoditzats.
Quant de pes puc estalviar canviant una plataforma a alumini?
Per al mateix volum, l'alumini pesa aproximadament un 66% menys que l'acer. Una secció de coberta de 100 m2 i 6 mm estalvia aproximadament 3,1 tones mètriques. L'estalvi real depèn del gruix necessari per a la rigidesa i de l'àrea convertida.
Es pot subministrar la placa tallada a mida?
Sí. Els proveïdors solen oferir talls de precisió als dibuixos, a més de perforació i acabat de vores, cosa que minimitza el temps-de fabricació al lloc i la ferralla a la drassana. Confirmeu el servei de tall i les toleràncies en l'etapa de cotització.
La placa de quadres d'alumini necessita pintar?
A diferència de l'acer, 6061-T6 no necessita pintura per evitar l'oxidació. Per a l'aspecte o protecció addicional en ambients agressius, es poden aplicar imprimacions, recobriments o anoditzats. L'acabat de molí nu és acceptable per a moltes aplicacions de cobertes marines.