Waarom 6061-T6 wordt gekozen voor elektrische montagecomponenten
6061 is een warmte-behandelbare Al-Mg-Si-legering die wordt geleverd als plaat, plaat, geëxtrudeerde staaf en naadloze buis. De T6 temper - oplossing, warmtebehandeld en vervolgens kunstmatig verouderd - levert een uitgebalanceerde mix van vloeigrens, stijfheid en maatvastheid die boren, tappen, frezen en draadvormen overleeft zonder vervorming. Typische machinaal bewerkte onderdelen zijn onder meer behuizingspanelen, aansluitdoosbehuizingen, terminalsteunen, DIN-railbeugels, kabelklemmen en aardingsplaten.
Vloeisterkte minimaal 276 MPa en treksterkte 310 MPa typisch voor de T6-bui
Brinell-hardheid ongeveer 95 HB met rek nabij 12%
Dichtheid 2,70 g/cm3 en elastische modulus 68,9 GPa
Vrij-bewerkingsgedrag met korte spanen en stabiele schroefdraad
Samenstellingsprofiel en geldende normen
Samenstellingslimieten volgen de 6061-registratie van de Aluminium Association en worden gereproduceerd in ASTM B209 voor plaat en plaat en in ASTM B221 voor geëxtrudeerde staaf, staaf en vormen. Dezelfde limieten zijn geregistreerd in GB/T 3190 en EN 573-3, zodat een component tussen metrische en inch-tekeningen kan bewegen zonder het materiaal opnieuw te kwalificeren.
| Element | Inhoud, gew.% |
|---|---|
| Silicium | 0.40 - 0.80 |
| Ijzer | Maximaal 0,70 |
| Koper | 0.15 - 0.40 |
| Mangaan | Maximaal 0,15 |
| Magnesium | 0.80 - 1.20 |
| Chroom | 0.04 - 0.35 |
| Zink | Maximaal 0,25 |
| Titanium | Maximaal 0,15 |
| Andere elementen, elk / totaal | 0,05 maximaal / 0,15 maximaal |
| Aluminium | Evenwicht |
De hier gebruikte temperaanduidingen volgen ANSI H35.1. T6 betekent oplossingswarmtebehandeling gevolgd door kunstmatige veroudering tot vrijwel maximale sterkte door precipitatie van fijne Mg2Si-deeltjes, een toestand die stabiel is bij normale gebruikstemperaturen.
Mechanische en fysieke gegevens gebruikt in ontwerp
| Eigendom | Waarde voor 6061-T6 bij kamertemperatuur |
|---|---|
| Treksterkte | 310 MPa |
| Opbrengststerkte, 0,2% offset | 276 MPa |
| Verlenging | Ongeveer 12% |
| Brinell-hardheid | 95 HB |
| Elasticiteitsmodulus | 68,9 GPa |
| Poisson-verhouding | 0.33 |
| Dikte | 2,70 g/cm3 |
| Thermische geleidbaarheid | 167 W/m-K bij 25 C |
| Elektrische geleidbaarheid | 43% IACS op gelijke- volumebasis |
| Specifieke warmte | 896 J/kg-K |
| Thermische uitzetting, 20-100 C | 23,6 um/m-K |
| Smeltbereik | 582 - 652 C |
Deze waarden zijn representatief voor plaat- en geëxtrudeerd materiaal in de T6-temperatie. Dikteafhankelijke minima staan vermeld in de betreffende productnorm en worden gecontroleerd voordat een wanddeel definitief wordt gemaakt.
Elektrische en thermische prestaties
Op een gelijke- volumebasis geleidt 6061-T6 ongeveer 43% IACS, ruim onder de 61% IACS van 1350 aluminium met geleiderkwaliteit, maar toch ruim voldoende voor aardingsplaten, verbindingsplaten, montagerails en steunen die ook een bescheiden stroom geleiden. Waar één onderdeel zowel de belasting moet geleiden als dragen, zorgt 6061-T6 ervoor dat één enkel materiaal beide taken vervult en wordt een overgangsverbinding van aluminium naar staal vermeden.
Twee interfaceregels bepalen de prestaties. Eerst worden de pasvlakken gereinigd tot blank metaal en met een gecontroleerd koppel gemonteerd, zodat de contactweerstand stabiel blijft door middel van thermische cycli. Ten tweede zijn anodische coatings diëlektrisch, dus aardingsvlakken, schroefdraden en railcontactgebieden worden vóór het anodiseren gemaskeerd of in plaats daarvan afgewerkt met een chromaatconversiecoating.
Een thermische geleidbaarheid van bijna 167 W/m-K voert warmte weg van gesloten rails, relaispanelen en voedingsmodules. Omdat de legering ook een stijfheid van 68,9 GPa biedt, kunnen basisplaten met koellichamen dunner worden gefreesd dan stalen equivalenten, terwijl ze de vlakheid behouden die nodig is voor interfacecontact.
Bewerking, afwerking en milieuduurzaamheid
CNC-toleranties van plus of min 0,05 mm zijn routinematig op gefreesde kamers en plus of min 0,02 mm op pasvlakken en boringen
Wandsecties vanaf 2,5 mm en schroefdraadaangrijping van 1,5 maal de nominale diameter beperken vervorming in T6-materiaal
Anodiseren volgens ISO 7599 bij 10 - 25 um, of chromaatconversiecoating, is geschikt voor de meeste binnen- en buitentoepassingen
Poedercoating is gespecificeerd voor kust- of industriële atmosferen wanneer volledige oppervlaktedekking en kleurcontrole vereist zijn
Kaal 6061 vormt een inerte oxidefilm in de lucht, waardoor goede prestaties worden geleverd in vochtige en licht zoute omstandigheden, terwijl langdurige onderdompeling anodiseren vereist
Voor behuizingen die geschikt zijn voor gebruik buitenshuis is een harde anodische laag bestand tegen slijtage, terwijl een versie met conversiecoating de geleidbaarheid bij de verbinding behoudt. Beide afwerkingen zijn van toepassing op hetzelfde machinaal bewerkte onbewerkte materiaal, zodat de coating kan worden geselecteerd nadat de fittingindeling is bevroren en de elektrische interface is gedefinieerd.
Veelgestelde vragen
Vraag: Is 6061-T6 sterk genoeg voor dragende elektrische behuizingen?
Ja. Dankzij een vloeigrens van 276 MPa in combinatie met een modulus van 68,9 GPa kan de 6061-T6-plaat panelen, beugels en steunen dragen die ook bestand moeten zijn tegen trillingen en schokken.
Vraag: Hoe verhoudt 6061-T6 zich tot staal voor het aarden van onderdelen?
Aluminium weegt ongeveer een derde zoveel als staal en 6061-T6 geleidt ongeveer 43% IACS, dus een iets groter gedeelte komt normaal gesproken overeen met een stalen aardingsplaat tegen een fractie van de massa.
Vraag: Kunnen geanodiseerde 6061-onderdelen nog steeds als geleiders worden gebruikt?
Alleen daar waar de anodische laag aan het contactvlak wordt gemaskeerd of machinaal weggewerkt, omdat de oxidefilm een elektrische isolator is.
Vraag: Welke temperatuur past het beste bij CNC-elektrische fittingen?
T6 geeft de hoogste sterkte voor bewerkte onderdelen, T4 wordt gebruikt wanneer onderdelen worden gevormd voordat ze verouderen, en O-temperatuur is van toepassing op onderdelen die zijn gebogen en vervolgens met warmte zijn behandeld.
Vraag: Corrodeert 6061-T6 bij installaties buitenshuis?
Het is goed bestand tegen atmosferische, vochtige en licht zoute blootstelling, en kust- of chemisch agressieve locaties worden normaal gesproken gespecificeerd met anodisatie of poedercoating.
Vraag: Welke productvormen zijn beschikbaar voor bewerking?
Plaat vanaf 1 mm omhoog, geëxtrudeerde staaf-, buis- en bijna-{1}}net-extrusieprofielen worden geproduceerd in 6061-T6 volgens de limieten van ASTM B209 en ASTM B221.
