چرا 6061-T6 برای قطعات اتصالات الکتریکی انتخاب شده است؟
6061 آلیاژ-آلیاژ Al-Mg-Si قابل عملیات حرارتی است که به صورت صفحه، ورق، میله اکسترود شده و لوله بدون درز عرضه می‌شود. محلول T6 temper - که با حرارت عملیاتی شده و سپس به طور مصنوعی پیر شده است - ترکیبی متعادل از استحکام تسلیم، سفتی و پایداری ابعادی را ارائه می‌کند که از سوراخ کردن، ضربه زدن، آسیاب کردن و تشکیل نخ بدون اعوجاج دوام می‌آورد. قطعات ماشینکاری شده معمولی شامل پانل های محفظه، بدنه جعبه اتصال، پشتیبانی ترمینال، براکت های ریل DIN، گیره کابل و صفحات زمین می باشد.
استحکام تسلیم 276 مگاپاسکال حداقل و استحکام کششی 310 مگاپاسکال معمولی در حالت T6
سختی برینل حدود 95 HB با کشیدگی نزدیک به 12٪
چگالی 2.70 گرم بر سانتی متر مکعب و مدول الاستیک 68.9 گیگا پاسکال
رفتار ماشینکاری رایگان-با تراشه‌های کوتاه و رشته‌های ضربه‌خورده پایدار
مشخصات ترکیب و استانداردهای حاکم
محدودیت های ترکیب از ثبت 6061 انجمن آلومینیوم پیروی می کند و در ASTM B209 برای ورق و صفحه و در ASTM B221 برای میله، میله و اشکال اکسترود شده تولید می شود. همان محدودیت‌ها در GB/T 3190 و EN 573-3 ثبت شده‌اند، بنابراین یک جزء می‌تواند بین نقشه‌های متریک و اینچی بدون واجد شرایط شدن مجدد مواد حرکت کند.
| عنصر | محتوا، درصد وزنی |
|---|---|
| سیلیکون | 0.40 - 0.80 |
| آهن | حداکثر 0.70 |
| مس | 0.15 - 0.40 |
| منگنز | حداکثر 0.15 |
| منیزیم | 0.80 - 1.20 |
| کروم | 0.04 - 0.35 |
| روی | حداکثر 0.25 |
| تیتانیوم | حداکثر 0.15 |
| عناصر دیگر، هر یک / کل | حداکثر 0.05 / حداکثر 0.15 |
| آلومینیوم | تعادل |
نام‌گذاری‌های دما مورد استفاده در اینجا از ANSI H35.1 پیروی می‌کنند. T6 به معنی عملیات حرارتی محلول است که به دنبال آن پیری مصنوعی تا حداکثر استحکام از طریق رسوب ذرات ریز Mg2Si، شرایطی که در دمای معمولی سرویس پایدار است.
داده های مکانیکی و فیزیکی مورد استفاده در طراحی
| اموال | ارزش 6061-T6 در دمای اتاق |
|---|---|
| استحکام کششی | 310 مگاپاسکال |
| قدرت تسلیم، 0.2٪ افست | 276 مگاپاسکال |
| ازدیاد طول | حدود 12 درصد |
| سختی برینل | 95 HB |
| مدول الاستیک | 68.9 گیگا پاسکال |
| نسبت پواسون | 0.33 |
| تراکم | 2.70 گرم بر سانتی متر مکعب |
| هدایت حرارتی | 167 W/m-K در 25 C |
| هدایت الکتریکی | 43% IACS بر اساس حجم مساوی- |
| گرمای خاص | 896 J/kg{1}}K |
| انبساط حرارتی، 20-100 درجه سانتیگراد | 23.6 um/m-K |
| محدوده ذوب | 582 - 652 C |
این مقادیر نماینده صفحه و استوک اکسترود شده در حالت T6 هستند. حداقل های وابسته به ضخامت در استاندارد محصول مربوطه ذکر شده است و قبل از نهایی شدن قسمت دیوار بررسی می شود.
عملکرد الکتریکی و حرارتی
بر اساس حجم برابر-6061-T6 حدود 43% IACS را هدایت می‌کند که بسیار کمتر از 61% IACS آلومینیوم درجه رسانای 1350 است، اما برای صفحات اتصال به زمین، صفحات اتصال، ریل‌های نصب و تکیه‌گاه‌هایی که جریان متوسطی را نیز دارند، بیش از اندازه کافی است. در جایی که یک قطعه باید هم بار را هدایت کند و هم بار را حمل کند، 6061-T6 به یک ماده اجازه می‌دهد هر دو وظیفه را انجام دهد و از اتصال انتقالی آلومینیوم به فولاد جلوگیری می‌کند.
دو قانون رابط بر عملکرد حاکم است. ابتدا سطوح جفت شده به فلز لخت تمیز می شوند و با گشتاور کنترل شده مونتاژ می شوند تا مقاومت تماس در طول چرخه حرارتی پایدار بماند. دوم، پوشش های آندی دی الکتریک هستند، بنابراین سطوح زمین، رزوه ها و نواحی تماس شینه قبل از آندایز کردن پوشانده می شوند یا به جای آن با یک پوشش تبدیل کرومات تکمیل می شوند.
رسانایی حرارتی نزدیک به 167 W/m{1}}K گرما را از شین‌های محصور، پانل‌های رله و ماژول‌های قدرت می‌برد. از آنجایی که این آلیاژ 68.9 گیگا پاسکال سفتی را نیز ارائه می دهد، صفحات پایه هیت سینک را می توان نازک تر از فولادهای مشابه آسیاب کرد و در عین حال صافی لازم برای تماس رابط را حفظ کرد.
ماشینکاری، تکمیل و دوام محیطی
تلورانس CNC مثبت یا منفی 0.05 میلی‌متر در جیب‌های آسیاب شده و مثبت یا منفی 0.02 میلی‌متر در وجه‌ها و سوراخ‌های جفت‌شونده معمول است.
مقاطع دیوار از 2.5 میلی متر و درگیری با نخ 1.5 برابر تغییر شکل حد قطر اسمی در استوک T6
آندایز کردن به ISO 7599 در 10 - 25 um، یا پوشش تبدیل کرومات، بیشتر وظایف داخلی و خارجی را پوشش می دهد.
پوشش پودری برای اتمسفرهای ساحلی یا صنعتی زمانی که پوشش کامل سطح و کنترل رنگ مورد نیاز است مشخص می شود
بره 6061 یک لایه اکسید بی اثر در هوا تشکیل می دهد که عملکرد خوبی در شرایط مرطوب و شور ملایم دارد، در حالی که غوطه وری طولانی نیاز به آنودایز دارد.
برای محفظه‌های دارای رتبه در فضای باز، یک لایه آندی سخت در برابر سایش مقاومت می‌کند، در حالی که یک نوع پوشش‌دار تبدیلی رسانایی را در محل اتصال حفظ می‌کند. هر دو پرداخت بر روی یک رنگ ماشین کاری شده اعمال می شوند، بنابراین پوشش را می توان پس از منجمد شدن چیدمان اتصالات و تعریف رابط الکتریکی انتخاب کرد.
سوالات متداول
س: آیا 6061-T6 برای محفظه های الکتریکی باربر به اندازه کافی قوی است؟
بله. استحکام تسلیم 276 مگاپاسکال همراه با مدول 68.9 گیگا پاسکال به صفحه 6061-T6 اجازه می‌دهد تا پانل‌ها، براکت‌ها و تکیه‌گاه‌ها را حمل کند که همچنین باید در برابر لرزش و ضربه مقاومت کنند.
س: 6061-T6 چگونه با فولاد برای قطعات زمین مقایسه می شود؟
آلومینیوم تقریباً یک سوم وزن فولاد دارد و 6061-T6 تقریباً 43٪ IACS را هدایت می کند، بنابراین یک بخش کمی بزرگتر معمولاً با یک صفحه زمین فولادی در کسری از جرم مطابقت دارد.
س: آیا می توان از قطعات آنودایز 6061 همچنان به عنوان هادی استفاده کرد؟
فقط در جایی که لایه آندی در سطح تماس پوشانده یا ماشینکاری شده است، زیرا فیلم اکسید یک عایق الکتریکی است.
س: کدام حالت برای اتصالات الکتریکی CNC مناسب تر است؟
T6 بالاترین استحکام را برای قطعات ماشینکاری شده می دهد، T4 زمانی که قطعات قبل از پیری تشکیل می شوند استفاده می شود، و O temper برای قطعاتی که خم شده و سپس عملیات حرارتی می شوند اعمال می شود.
س: آیا 6061-T6 در تاسیسات بیرونی دچار خوردگی می شود؟
در برابر اتمسفر، رطوبت و قرار گرفتن در معرض شوری ملایم به خوبی مقاومت می کند و مکان های ساحلی یا شیمیایی تهاجمی معمولاً با آنودایز یا پوشش پودری مشخص می شوند.
س: چه فرم های محصول برای ماشین کاری موجود است؟
ورق از 1 میلی متر به بالا، میله اکسترود شده، لوله و پروفیل های اکستروژن شبکه نزدیک{1} در 6061-T6 تا حدود ASTM B209 و ASTM B221 تولید می شوند.