جدول المحتويات

تووي بروتو

هل تحتاج إلى حلول تصنيع آلية متخصصة؟ فريقنا في Tuowei Proto موجود هنا لمساعدتك في جميع احتياجات التصنيع الخاصة بك. تواصل معنا اليوم للحصول على عرض أسعار لمشاريعك الجارية أو القادمة!

أفضل سبيكة ألومنيوم لـ التصنيع الآلي باستخدام الحاسب الآلي, ، في معظم الأحيان، يكون من النوع 6061-T6 أو 6061-T651، وهو ما يوفر توازنًا ممتازًا بين القوة وسهولة التشغيل. يتميز هذا النوع بسهولة القطع، والتأكسد المتساوي، وقابلية اللحام، كما أن تكلفته أقل من الأنواع عالية القوة، مما يجعله مثاليًّا للأجزاء المصنعة بتقنية CNC. ولا تُستخدم السبائك الأخرى إلا عندما يحتاج الجزء إلى ما لا يمكن أن يوفره 6061: مزيد من القوة (7075)، أو عمر إجهاد أفضل (2024)، أو مقاومة للمياه المالحة (5083)، أو استواء بدون إجهاد (MIC-6)، أو سرعة عالية في الخراطة (2011).

الإجابة المختصرة: ابدأ باستخدام 6061. وانتقل إلى 7075-T651 عندما يُظهر حساب الحمل أن 6061 غير كافٍ من حيث القوة، وإلى 2024-T351 في حالة أحمال الشد الدورية، وإلى 6082 عندما تتطلب ذلك المواصفات الأوروبية، وإلى MIC-6 للألواح المسطحة والتركيبات، وإلى 5052 أو 5083 للأجزاء المشكلة أو البحرية. تجنب اختيار سبيكة أقوى “تحسبًا لأي طارئ”.

فيما يلي نستعرض عشرة أنواع من الألومنيوم، بما في ذلك سبائك سلسلة 6xxx، واحدًا تلو الآخر، ثم نوضح أي منها يجب اختياره لأنواع الأجزاء الشائعة، وما الذي يجب كتابته في المخطط، والأنواع التي تسبب أكبر قدر من المشاكل في الممارسة العملية.

كيف يتم تسمية درجات الألومنيوم ودرجات صلابة الألومنيوم

في إطار النظام الذي تديره جمعية الألمنيوم, ، يُشير الرقم الأول في رقم سبيكة ما إلى العنصر الرئيسي المكون لها:

سلسلة العنصر الرئيسي في السبائك هل يمكن معالجته حرارياً؟ أمثلة على عمليات التصنيع
تشتهر سبائك سلسلة 1xxx بمقاومتها الممتازة للتآكل. الألومنيوم النقي (99%+) لا يوجد 1100
2xxx النحاس نعم 2011، 2014، 2017A، 2024
5xxx المغنيسيوم لا يوجد 5052, 5083
6xxx المغنيسيوم والسيليكون نعم 6061, 6063, 6082
7xxx الزنك نعم 7050, 7075

الحروف والأرقام التي تلي الشرطة هي درجة الصلابة، وهي لا تقل أهمية عن سلسلة سبائك الألومنيوم نفسها. تشير T6 إلى المعالجة الحرارية بالمحلول والتقادم الاصطناعي. يُضاف في T651 عملية شد لتخفيف الإجهاد الداخلي، مما يحافظ على استواء الصفيحة بعد المعالجة الآلية المكثفة. أما H32 فهي درجة صلابة مُقواة بالإجهاد ومُثبَّتة تُستخدم في سبائك 5xxx غير القابلة للمعالجة الحرارية. أما الرسم الذي يذكر “6061” فقط فيترك للمورد مهمة التخمين.

مقارنة سريعة بين درجات الألومنيوم المستخدمة في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي (CNC)

يُصنف هذا الجدول الدرجات العشر مقارنةً ببعضها البعض. وهو دليل نسبي، وليس ورقة مواصفات.

الصف تُعد القوة عاملاً أساسياً عند اختيار سبائك الألومنيوم الشائعة الاستخدام في مختلف المشاريع. قابلية المعالجة الآلية الأنودة التجميلية قابلية اللحام مقاومة التآكل التكلفة النسبية
6061-T6/T651 متوسط مناسب جدًّا للاستخدام في تصنيع قطع غيار CNC. جيد جدًا جيد جيد منخفضة
6082-T6/T651 هي إحدى سبائك سلسلة 6xxx المعروفة بتعدد استخداماتها. متوسط جيد جيد جيد جيد منخفضة
6063-T5/T6 منخفض إلى متوسط مقبول (لزج) ممتاز جيد جيد منخفضة
7075-T6/T651، المعروف بنسبة القوة إلى الوزن الفائقة. مرتفع جدًا جيد جيد، لونه مختلف قليلاً لا يُنصح باستخدامه في التطبيقات التي تتطلب قابلية ممتازة للتشغيل الآلي. عادلة عالية
7050-T7451 مرتفع جدًا جيد جيد غير موصى به مناسب لسبائك الألومنيوم من سلسلة 7xxx. عالية
2024-T3/T351 عالية جيد فقير غير موصى به سيئة عندما تكون عارية سبيكة ذات قوة متوسطة إلى عالية
2011-T3 متوسط تجعل خصائصه الممتازة (سهولة التشغيل) منه الخيار المفضل لتصنيع قطع غيار CNC. فقير فقير فقير متوسط
5052-H32 منخفض إلى متوسط مقبول (لزج) جيد ممتاز جيد جدًا منخفضة
5083-H111/H321 متوسط مقبول (لزج) عادلة ممتاز ممتاز في المياه المالحة متوسط
لوحة مصبوبة من طراز MIC-6 منخفضة جيد جدًا فقير عادلة جيد متوسط

لاحظ أنه لا توجد درجة واحدة تفوز في كل عمود. وهذا هو جوهر اختيار سبائك الألومنيوم المناسبة.

فيما يتعلق بسبائك الألومنيوم الأربعة التي نتلقى عنها أسئلة كثيرة، إليكم الأرقام المنشورة التي تستخدمها مقالاتنا المقارنة، مع التركيز بشكل خاص على مدى ملاءمتها للأجزاء المصنعة بتقنية CNC:

الممتلكات 6061-T6 7075-T6 2024-T3 5052-H32
قوة الشد 310 ميجا باسكال (45 كيلو باسكال) 531 ميجا باسكال (77 كيلو باسكال)، القيمة التصميمية 503 ميجا باسكال (73 ألف وحدة ضغط)، ورقة اختبار NACA 228 ميجا باسكال (33 كيلو باسكال)
تعد مقاومة الانحناء عاملاً حاسماً عند اختيار سلسلة السبائك المناسبة لتطبيقات التصنيع الآلي. 276 ميجا باسكال (40 كيلو باسكال) 455 ميجا باسكال (66 كيلو باسكال)، القيمة التصميمية 372 ميجا باسكال (54 كيلو باسكال)، لوح اختبار NACA – صفيحة ألومنيوم 193 ميجا باسكال (28 كيلو باسكال)
الكثافة 2.70 غ/سم³ 2.80 غ/سم³ مشابه لـ 7075 2.68 غ/سم³
التوصيل الحراري حوالي 167 واط/م·كلفن حوالي 131 واط/م·كلفن أقل من 6061 138 واط/م·كلفن
قابل للمعالجة الحرارية نعم نعم نعم لا يوجد

تختلف القيم باختلاف المصادر، وكذلك بين الألواح والقضبان والصفائح؛ لذا يجب دائمًا التصميم وفقًا للقيم الدنيا الواردة في المواصفات المعمول بها، بدلاً من القيم النموذجية.

ما الفرق بين سبائك الألومنيوم عند قطعها؟

يُعد الألومنيوم مادة لينة مقارنةً بالفولاذ، لذا نادرًا ما تشكل الصلابة مشكلة. المشكلة الحقيقية تكمن في كيفية تكوّن الشظايا في كل سبيكة من سبائك الألومنيوم، وهذا الأمر يتعلق بالكيمياء ودرجة الصلابة.

يمكن أن تؤثر الحواف المتراكمة على قابلية الأجزاء المصنوعة من الألومنيوم للتشغيل الآلي بشكل ممتاز. يميل الألومنيوم اللين إلى الالتصاق بحافة الأداة تحت تأثير الحرارة والضغط. وتؤدي الكتلة الملتصقة إلى تغيير الشكل الهندسي للأداة، وتمزيق السطح، وتسبب فقدانًا في الأبعاد. الأنواع الملدنة وغير القابلة للمعالجة الحرارية مثل 5052 و5083 و6063 هم الأكثر عرضة لذلك، لأن مصفوفتهم اللينة تتدفق بدلاً من أن تنزلق. وهذا ما يقصده الميكانيكيون بعبارة “لزج”.

الصلابة الناتجة عن المعالجة الحرارية. في حالات الصلابة T6 وT651، تكون سلالتي 6061 و7075 صلبتين بما يكفي للقص بشكل نظيف. تنفصل البرادة عن المادة بدلاً من أن تتلطخ بها، ولهذا السبب توفر كلتا عمليتي التصنيع تشطيبات جيدة. وغالبًا ما يترك السبيكة 7075، لكونها أكثر صلابة، سطحًا أكثر لمعانًا من السبيكة 6061 مع وجود نواتج قطع أقل.

تحتوي كسارات الرقائق المستخدمة في مجال الكيمياء لعام 2011 على جزيئات صغيرة وناعمة من الرصاص والبزموت. وتُشكل هذه الجزيئات نقاط ضعف في الرقاقة، مما يجعلها تنكسر إلى لفائف قصيرة بدلاً من تشكيل خيوط طويلة. وفي حالة استخدام مخرطة تعمل بتغذية القضبان دون إشراف، فإن هذا هو الفرق بين عملية تصنيع سلسة ووجود «عش طائر» حول القطعة.

تآكل الأدوات. سبائك الصب عالية السيليكون مثل كربيد مقاوم للتآكل A356 أسرع من الألواح المطاوعة، لأن جزيئات السيليكون الصلبة لها تأثير كاشط. أما بالنسبة للأجزاء المُشكلة آليًّا التي تبدأ كقطع مصبوبة، فإن أدوات الماس متعدد البلورات (PCD) غالبًا ما تكون جديرة بثمنها في عمليات التصنيع طويلة المدى نظرًا لخصائصها الميكانيكية الممتازة.

والنتيجة العملية هي: بالنسبة للأجزاء المُشكَّلة بالطحن، تُعدّ درجات الألومنيوم المعالجة حرارياً (6061، 6082، 7075، 7050، 2024) أفضل مجموعة من درجات الألومنيوم من حيث قابلية التشغيل الآلي، في حين أن الدرجات اللينة غير القابلة للمعالجة الحرارية تستغرق وقتاً أطول في مرحلة التشطيب.

الصفوف واحدًا تلو الآخر

6061: المعيار الافتراضي لمعظم الأجزاء

تبلغ قوة الشد النموذجية لـ 6061-T6 310 ميجا باسكال (45 كيلو باسكال لكل بوصة مربعة)، وحد الخضوع 276 ميجا باسكال (40 كيلو باسكال لكل بوصة مربعة)، وفقًا للبيانات التي لدينا مقارنة بين 6061 و7075 يستمد من دليل مواد ناسا الخاص بالمادة 6061. فهو ينتج رقائق قصيرة، ويحافظ على التفاوت المسموح به بشكل جيد، ويمنح لونًا متجانسًا بعد عملية الأكسدة. تبلغ الموصلية الحرارية حوالي 167 واط/م·كلفن، مما يجعله مادة جيدة لمشتتات الحرارة أيضًا.

بالنسبة للعلب، والحوامل، والأغلفة، والتركيبات، والمشعبات، والمبددات الحرارية، يُعد هذا النوع من الألومنيوم عادةً الخيار الأمثل للتصنيع باستخدام الحاسب الآلي (CNC) من حيث التكلفة وجودة التشطيب. اطلب صفائح T651 للأجزاء ذات التجاويف أو ذات الجدران الرقيقة؛ واطلب قضبان ومقاطع مبثوقة من نوع T6 أو T6511 للأجزاء المُشغَّلة على المخرطة.

6082: النظير الأوروبي

تُعد 6082 أكثر سبائك الألومنيوم الهيكلية من سلسلة 6xxx شيوعًا في أوروبا، وغالبًا ما تكون أقوى قليلاً من 6061 في درجات الصلابة المكافئة. كما أن طرق تصنيعها ولحامها تتشابه إلى حد كبير. إذا كان الرسم الهندسي الخاص بك صادرًا عن مكتب تصميم أوروبي ويشير إلى EN AW-6082، فاحتفظ به. قد يكون الاستبدال بـ 6061 مقبولًا، لكن هذا القرار يعود إلى المصمم، وليس إلى ورشة التصنيع.

6063: تشطيب رائع، وليس خيارًا هيكليًّا

6063 هي سبيكة بثق مصممة للمقاطع الجانبية المعقدة. تتميز بقدرة رائعة على الطلاء بالأنود وتوصل الحرارة بشكل أفضل من سبيكة 6061، ولهذا السبب تستخدم في العديد من المبددات الحرارية المبثوقة. إلا أنها أكثر ليونة، وتميل إلى التلطخ بدلاً من القطع بشكل نظيف أثناء المعالجة الآلية الدقيقة. لن نختار 6063 لكتلة خاضعة للتشغيل الآلي؛ بل نختارها فقط عندما يكون الجزء في الأصل عبارة عن قطعة مبثوقة.

7075: المركب القوي والمتين

يبلغ معدن 7075-T6 قوة شد تصميمية تبلغ حوالي 531 ميجا باسكال (77 كيلو باسكال) وحد انسياب يبلغ حوالي 455 ميجا باسكال (66 كيلو باسكال)، استنادًا إلى أدائه في تطبيقات صناعة الطيران والسيارات. دليل ناسا 7075. وهذا يعادل تقريبًا 1.7 ضعف قيمة 6061. ويتميز هذا المعدن بسهولة تصنيعه، وغالبًا ما يوفر تشطيبًا سطحيًّا أفضل من 6061، وهو الخيار القياسي لتصنيع التجهيزات المصنوعة من الألومنيوم في مجال الفضاء، وأذرع الطائرات بدون طيار، ووصلات الروبوتات، والمشابك المخصصة للأحمال الثقيلة.

التكاليف حقيقية، على الرغم من أنها قد تختلف بشكل كبير عند اختيار السبيكة المناسبة. لا يُنصح باستخدام السبيكة 7075 في اللحام بالانصهار، فهي أقل مقاومة للتآكل من السبيكة 6061، وفي حالة التصلب T6 قد تتعرض للتشقق الناتج عن التآكل تحت الإجهاد عند التعرض لحمل مستمر. وعندما يكون هذا الخطر موجودًا، فإن درجات الصلابة T73 أو T7351 ذات المعالجة الزائدة تضحي ببعض القوة مقابل مقاومة أفضل بكثير عند تصنيع الألومنيوم. تتمتع كلتا السبيكتين بنفس القدر من الصلابة تقريبًا (حوالي 69 إلى 71 جيجا باسكال)، لذا فإن سبيكة 7075 لا تجعل القطعة أقل عرضة للانحناء.

7050: صفيحة فضائية ذات مقطع سميك

7050 هو نوع من الألومنيوم المستخدم في صناعة الطيران والمصمم للألواح السميكة والمطروقات، حيث يفقد النوع 7075 خصائصه مع زيادة السماكة. في حالات الصلب مثل T7451، يجمع هذا النوع بين القوة العالية ومقاومة جيدة للتآكل الناتج عن الإجهاد، مما يجعله مناسبًا لتطبيقات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي (CNC) عالية الدقة. وهو أغلى ثمناً وأقل توفرًا في المخزون، لذا لا تحدد استخدامه إلا عندما تكون القطعة سميكة، وتتعرض لأحمال عالية، وتستخدم في مجال الفضاء.

2024: مقاومة الإجهاد قبل القوة الخام

يتميز الألومنيوم 2024 بقوة ثابتة أقل من الألومنيوم 7075، لكن الشقوق تنمو فيه ببطء أكبر بكثير تحت الحمل الدوري. تُظهر بيانات ناسا المتعلقة بنمو الشقوق أن الألومنيوم 2024 يستغرق ما بين ضعفين إلى أربعة أضعاف عدد دورات التحميل ليصل إلى نفس طول الشق. ولهذا السبب لا يزال الألومنيوم 2024 يُستخدم في أغلفة جسم الطائرة والتجهيزات المعرضة لأحمال الشد. لدينا 2024 مقابل 7075 في مجال الطيران يشرح المقال بالتفصيل المفاضلة المتعلقة بتصنيع سبائك الألومنيوم.

تكمن نقطة الضعف في التآكل. يتآكل الفولاذ 2024 العاري بسهولة، كما أن عملية أنودة سطحه تكون ضعيفة بسبب محتواه من النحاس، ولا ينبغي لحامه بالصهر. لذا، يجب التخطيط لتطبيق طبقة واقية منذ البداية.

2011: ألومنيوم سهل التشكيل لقطع غيار المخرطة

2011-T3 هي درجة الألومنيوم الأقرب إلى النحاس القابل للقطع بسهولة. تؤدي الإضافات الصغيرة من الرصاص والبزموت إلى تفتيت البرادة إلى لفائف صغيرة، مما يتيح تشغيله بسرعة عالية على المخارط السويسرية والمخارط التي تعمل بتغذية القضبان دون أي تشابك للبرادة تقريبًا. وهو مناسب لأجزاء الآلات اللولبية، والتجهيزات، والمكونات الصغيرة المخروطة المصنعة بكميات كبيرة.

ولا يناسب هذا النوع الأجزاء التي تتطلب مقاومة للتآكل أو اللحام أو طلاء أنودي زخرفي. كما أن محتواه من الرصاص يمثل عاملاً مهمًا إذا كان المنتج يجب أن يلتزم بحدود توجيهات RoHS. توجد أنواع من الألومنيوم الخالية من الرصاص وسهلة التشغيل؛ اسأل موردك عن الأنواع المتوفرة لديه قبل البدء في تصميم منتج من النوع 2011.

5052: ممتاز للاستخدام في الألواح، ولكنه غير مناسب للتفريز

5052-H32 هي سبيكة غير قابلة للمعالجة الحرارية تبلغ قوة شدها حوالي 228 ميجا باسكال (33 كيلو باسكال لكل بوصة مربعة)، وتُستخدم عادةً في تطبيقات صناعة الطيران والسيارات. فهي تنثني دون أن تتشقق، وتُلحم بسهولة كبيرة، وتقاوم المياه المالحة، وهي خصائص أساسية لأجزاء السيارات. ومع ذلك، فإنها تكون لزجة عند المعالجة على آلة الطحن. حيث تلتصق الرقائق بالأداة وتكون النتوءات أكبر مما هي عليه في السبيكة 6061. لدينا دليل المقارنة بين 5052 و6061 تتناول الحالات التي يظل فيها هذا القرار هو الخيار الصحيح.

5083: الخدمات البحرية والخدمات المتعلقة بالتبريد الفائق

تُعد السبيكة 5083 أقوى سبيكة شائعة لا يمكن معالجتها حرارياً. فهي تحافظ على قوتها بعد اللحام، وتقاوم مياه البحر، وتظل صلبة في درجات الحرارة المنخفضة جدًّا، ولذلك تُستخدم في تجهيزات القوارب، وأوعية الضغط، والمعدات المبردة. ومثل السبيكة 5052، فإنها تُشكَّل آليًّا مع تكوُّن نشارة لزجة، وتحتاج إلى أدوات حادة ومصقولة.

MIC-6: صفيحة قوالب مصبوبة

إن MIC-6 ليست سبيكة ألومنيوم مطروقة على الإطلاق. إنها صفيحة مصبوبة، تم تشكيلها آليًّا لتصبح مسطحة على كلا وجهيها في المصنع، ولا تحتوي تقريبًا على أي إجهاد متبقي. يمكنك إزالة تجويف كبير من أحد جانبيها وتظل الصفيحة مسطحة. وهذا يجعلها مثالية لاستخدامها كصفائح تثبيت، وصفائح تفريغ، وقواعد فحص، وطاولات آلات.

قوتها منخفضة مقارنةً بالمادة 6061، ونظرًا لكونها مصبوبة، فإن طلاء الأوديون يظهر باللون الرمادي وبشكل غير متساوٍ. استخدمها في الحالات التي يكون فيها الاستواء مهمًا والمظهر غير مهم.

ما هو نوع الألومنيوم الأنسب لقطعتك؟

تتوقف معظم القرارات المهمة على متطلب واحد رئيسي. ابحث عن متطلبك في العمود الأيسر:

إذا كانت قطعتك تحتاج إلى حدد تجنب
متانة عامة، تكلفة منخفضة، طلاء أنودي نظيف لوح من نوع 6061-T651 أو قضيب من نوع 6061-T6 7075 “للحالات الطارئة”
أقصى قوة بالنسبة لوزنه 7075-T651 6061 إذا كانت حالة الحمل قريبة من الحد الأقصى، ولكن يُنصح باستخدام الألومنيوم 7075 في تطبيقات التصنيع الأكثر تطلبًا.
عمر إجهاد طويل في ظل الشد الدوري 2024-T351 (مع تشطيب) Bare 2024 في الهواء الطلق
قطعة فضائية سميكة ومُثقلة بالأحمال 7050-T7451 أو 7075-T7351 غالبًا ما تُقارن سبيكة 7075-T6 تحت الحمل المستمر بالسبائك الأخرى المستخدمة في تطبيقات صناعة الطيران والسيارات.
التسطيح بعد عملية التجويف المكثف تُعد MIC-6 أو 6061-T651 من سبائك الألومنيوم الشائعة الاستخدام في تطبيقات متنوعة. قضيب من نوع 6061-T6، 2024-T3
قطع صغيرة مخروطة بكميات كبيرة 2011-T3 أو نوع من الفولاذ سهل التشكيل وخالٍ من الرصاص 5052, 5083
التعرض للمياه المالحة أو للبيئة البحرية 5083 أو 5052 2024، 7075 غير محمية
إطار ملحوم أو مجموعة ملحومة يُستخدم الألومنيوم من النوع 6061 أو 5052/5083 بشكل شائع في تطبيقات متنوعة. تُعد سبائك الألومنيوم 7075 و2024 و2011 من الخيارات الشائعة بين سبائك الألومنيوم المتداولة.
غالبًا ما يتم تحقيق أفضل نقل للحرارة باستخدام سبائك الألومنيوم الشائعة الاستخدام، لا سيما في تطبيقات صناعة الطيران والسيارات. يُعد كل من 6063 (إذا كان مبثوقًا) و6061 من سبائك الألومنيوم الشائعة الاستخدام. 7075, 2024
حتى الطلاء الأنودي الأسود أو الملون 6061 2024، 2011، MIC-6

إذا تعارضت متطلبان، مثل القوة العالية والتعرض للبيئة البحرية، فإن الحل المعتاد هو اختيار سبيكة الألومنيوم الأكثر متانة المزودة بطبقة حماية جيدة، وليس اختيار سبيكة تمثل حلاً وسطًا. يبدأ الاختيار الجيد للسبائك من المتطلب الوحيد الذي لا يمكنك التنازل عنه، خاصة عند البحث عن السبيكة المناسبة للتصنيع الدقيق.

ما هو النوع الذي يجب أن تضعه على الرسم؟

تحديد درجة الصلابة يساعد على تجنب معظم المفاجآت. وهذه هي الدرجات التي نراها غالبًا في رسومات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي (CNC): سبيكة الألومنيوم 5052 و7075-T6.

    • 6061-T6: قضبان ومقاطع مبثوقة لقطع الألمنيوم العامة الخاضعة للخراطة والتفريز، وتتميز بمقاومة ممتازة للتآكل.

    • 6061-T651 / 7075-T651: لوح ألومنيوم مشدود مخصص للأجزاء ذات التجاويف أو المسطحة أو ذات الجدران الرقيقة. يتحرك بدرجة أقل عند انزلاق المادة من أحد الجوانب.

    • 6061-T6511: مقاطع وقضبان ممددة ومستقيمة.

    • 7075-T73 / T7351: خضع لعملية تقادم لتعزيز مقاومته للتآكل الناتج عن الإجهاد.

    • 2024-T351: صفيحة ممددة للتجهيزات المعرضة لأحمال الإجهاد.

    • 5052-H32 / 5083-H321: حالات صلابة ناتجة عن الإجهاد للسبائك غير القابلة للمعالجة الحرارية.

بالنسبة للألواح، من الضروري الإشارة إلى درجة جودة الألومنيوم. ASTM B209 تحدد المعلومات الواردة في الرسم، إلى جانب نوع السبيكة ودرجة الصلابة، للمورد بالضبط معايير المنتج وحدود الخصائص التي تنطبق عليه. اطلب شهادة اختبار المصنع مع المواد حتى يمكن التحقق من درجة الصلابة.

كيف يؤثر اختيار السبائك على تكلفة التصنيع؟

تؤثر درجة الألومنيوم التي تختارها على سعر القطعة المُشكَّلة آليًّا بثلاث طرق:

    1. يمكن أن يؤثر سعر المواد الخام بشكل كبير على اختيار سبائك الألومنيوم 5052. تعد سبائك 6061 و6082 و5052 هي الأرخص. أما سبائك الألومنيوم 7075 و2024، وخاصة 7050، فتكلف أكثر بشكل ملحوظ لكل كيلوغرام، وتتسع الفجوة السعرية في الألواح السميكة بسبب قوتها العالية.

    1. يُعد وقت الدورة والأدوات من العوامل الأساسية في كفاءة التصنيع الدقيق لسبائك الألومنيوم. حيث تُقطع السبائك 6061 و7075 و2011 بسرعة وبشكل نظيف. أما الدرجات اللزجة (5052 و5083 و6063) فتتطلب تشطيبًا أبطأ ووقتًا أطول لإزالة الحواف الخشنة، مما قد يؤثر على الجداول الزمنية لإنتاج قطع غيار التصنيع باستخدام الحاسب الآلي (CNC).

    1. يُعد توفر سبائك الألومنيوم المناسبة أمراً بالغ الأهمية لتحقيق الأداء الأمثل. وتتوفر الأحجام الشائعة من سبائك 6061 و7075 في المخازن في كل مكان تقريباً. أما الألواح السميكة من سبائك 7050، والقضبان من سبائك 2011 ذات الأقطار الكبيرة، وبعض أنواع سبائك 5083، فقد تؤدي إلى إطالة مدة إنجاز العمل بأيام أو أسابيع.

في حالة القطعة النموذجية، تتجاوز تكلفة وقت التشغيل تكلفة المواد، لذا فإن التحول من سبيكة 7075 إلى سبيكة 6061 لا يحقق وفورات كبيرة كما يتوقع الكثيرون. وتكون الوفورات أكبر في القطع الكبيرة والثقيلة التي تشكل فيها تكلفة المواد نسبة كبيرة من السعر.

الصفوف التي تسبب أكبر قدر من المشاكل

هذه الأخطاء المتعلقة بدرجات الألومنيوم هي الأكثر شيوعًا في الرسومات التي تصل إلينا لطلب عرض الأسعار:

    • يُستخدم المعدن 7075 في الأجزاء التي تتحمل أحمالًا خفيفة. وهو أغلى ثمناً، ولا يمكن لحامه، ولا يقدم أي ميزة من حيث الصلابة مقارنةً بالمعدن 6061.

    • تخريبش كتل صلبة من سبائك 5052. وهي سبيكة تُصنع على شكل صفائح، وتُستخدم عادةً في تصنيع قطع الألمنيوم المختلفة. وستكون تكلفة القطعة أعلى، وستكون حوافها غير مصقولة، خاصةً عند استخدام الألمنيوم المصنوع حسب الطلب.

    • مزج السبائك 6061 و7075 في مجموعة واحدة مطلية بالأنود. تختلف طريقة امتصاص هذين السبائكين للصبغة، لذا قد لا تتطابق الأجزاء السوداء أو الملونة الموضوعة جنبًا إلى جنب.

    • يُعد استخدام سبيكة 6063 في صناعة الدعامات الهيكلية — نظرًا لتوافرها في شكل قضبان مبثوقة — أمرًا شائعًا في صناعة قطع غيار السيارات. وهي أكثر ليونة بكثير من سبيكة 6061.

    • ترك عام 2024 مكشوفًا. سيتعرض للتآكل، وسيكون من الصعب إجراء عملية الأكسدة الأنودية عليه بشكل متساوٍ بعد ذلك.

    • اختيار عام 2011 لمنتج يجب أن يفي بمتطلبات RoHS. تحقق أولاً من الحد الأقصى لمحتوى الرصاص.

    • كتابة كلمة “ألومنيوم” أو “6061” دون تحديد درجة الصلابة. تختلف خصائص قضبان T6 وألواح T651 عند معالجتها آليًّا.

المكافئات الأمريكية والأوروبية والألمانية

تصلنا الرسومات من جميع أنحاء العالم، لذا فإن معرفة المكافئات المصنوعة من الألومنيوم توفر الوقت عندما يكون اسم الدرجة غير مألوف:

جمعية الألمنيوم (الولايات المتحدة) تسمية EN رقم المادة الرمز الكيميائي
6061 EN AW-6061 3.3211 AlMg1SiCu
6082 EN AW-6082 3.2315 AlSi1MgMn
6063 EN AW-6063 3.3206 AlMg0.7Si
7075 EN AW-7075 3.4365 – تصنيع الألومنيوم AlZn5.5MgCu
7050 EN AW-7050 3.4144 AlZn6CuMgZr
2024 EN AW-2024 3.1355 AlCu4Mg1
2017A EN AW-2017A 3.1325، وهو الرقم الذي يشير إلى الخصائص الميكانيكية لمادة الألومنيوم المستخدمة في الجزء العلوي. AlCu4MgSi(A)
2011 EN AW-2011 3.1655 AlCu6BiPb – أفضل أنواع الألومنيوم المستخدمة في تطبيقات صناعة الطيران والسيارات.
5052 EN AW-5052 3.3523 – عنصر صناعة السبائك الأساسي AlMg2.5
5083 يُعرف معدن EN AW-5083 بنسبة القوة إلى الوزن العالية التي يتمتع بها وثبات أبعاده. 3.3547 هي سبيكة ألومنيوم شائعة الاستخدام في تطبيقات متنوعة، بما في ذلك قطع غيار الآلات التي تعمل بالتحكم الرقمي (CNC). AlMg4.5Mn0.7

تتطابق الخصائص الكيميائية لهذه الأزواج بشكل وثيق، لكن أسماء الأنواع وحدود الخصائص قد تختلف بين معايير ASTM و EN. تعامل مع هذه المكافئات المصنوعة من الألومنيوم كدليل إرشادي عند تقديم عروض الأسعار، وتأكد من مطابقتها للمعيار الساري في أي مسألة تتعلق بالسلامة.

الأسئلة الشائعة

ما هو نوع الألمنيوم الأسهل في التصنيع باستخدام آلات CNC؟

يُعد 2011-T3 أسهل مادة في المعالجة على المخرطة لأنه يكسر البرادة إلى لفائف صغيرة، مما يجعله مثاليًّا للأجزاء المُخرطة بكميات كبيرة. أما بالنسبة للأجزاء المطحونة، فيتم قطع كل من الألومنيوم 6061 و7075-T6 بشكل نظيف. وتعد الدرجات اللينة غير القابلة للمعالجة الحرارية، مثل 5052 و5083، هي الأصعب في الحصول على تشطيب جيد، لأن البرادة تلتصق بالأداة.

هل يُعد معدن 7075 أصعب في التشغيل الآلي من معدن 6061؟

ليس كثيرًا. إن معدن 7075 أكثر صلابة وقوة، لكنه غالبًا ما يوفر تشطيبًا سطحيًّا أفضل من معدن 6061 لأنه أقل لزوجة. كما أنه يؤدي إلى تآكل الأدوات بوتيرة أسرع قليلاً، وتكلفته أعلى. أما الاختلافات الأكبر فتكمن في جوانب أخرى: لا يُنصح باستخدام معدن 7075 في عمليات اللحام، كما أن مقاومته للتآكل أقل.

ما هي سبائك الألومنيوم التي تُعتبر الأفضل في عملية الأكسدة؟

بالنسبة لعملية الأكسدة التجميلية، توفر سلالتا 6061 و6063 اللون الأكثر تناسقًا واتساقًا. أما سلالة 7075 فتخضع لعملية الأكسدة بشكل جيد، لكنها قد تظهر بدرجة لون تختلف قليلاً عن سلالة 6061 في نفس المجموعة. أما السلالم الغنية بالنحاس 2024 و2011، والسلالم المصبوبة MIC-6، فتعطي نتائج رديئة أو غير متساوية، ومن الأفضل طلاءها أو تغليفها بالكرومات بدلاً من ذلك.

هل 6082 أقوى من 6061؟

عادةً ما يكون الفرق طفيفًا. غالبًا ما تكون سبائك الألومنيوم 6082 أقوى قليلاً من سبائك 6061 في درجات الصلابة المكافئة، وهي أكثر سبائك 6xxx هيكلية شيوعًا في أوروبا. في الممارسة العملية، تتشابه السبيكتان إلى حد كبير، لذا يعتمد الاختيار عادةً على مواصفات التصميم وتوافر الإمدادات المحلية بدلاً من القوة، لا سيما بين سبائك الألومنيوم المستخدمة على نطاق واسع. يجب التحقق من القيم الدنيا الدقيقة وفقًا لمعايير EN أو ASTM السارية.

ما هي أقوى سبيكة ألومنيوم يمكن معالجتها آليًّا؟

من بين الدرجات الشائعة المتوفرة في المخزون، تُعد درجات الصلابة 7075-T6 و7050 الأقوى، حيث تصل درجة الصلابة 7075-T6 إلى قوة شد تصميمية تبلغ حوالي 531 ميجا باسكال، مما يجعلها الخيار المفضل في التطبيقات التي تتطلب نسبة عالية من القوة إلى الوزن. تتجاوز بعض سبائك 7xxx المتخصصة هذه القيم، لكنها نادرًا ما تكون متوفرة في المخزون. تذكر أن القوة لا تعني الصلابة: فكل سبيكة ألومنيوم لها معامل مرونة متماثل تقريبًا.

هل يمكنكم تصنيع الألومنيوم من النوع 5052 باستخدام آلة CNC؟

نعم، لكنها ليست الخيار الأمثل. فالمادة 5052 لينة ولزجة، لذا تلتصق البرادة بالقطاعة وتكون النتوءات أكبر مما هي عليه في المادة 6061. وتساعد في ذلك استخدام أدوات حادة ومصقولة، بالإضافة إلى التخلص الجيد من البرادة. اختر 5052 عندما يحتاج الجزء إلى الثني أو اللحام أو الأداء في المياه المالحة، واختر سبائك الألومنيوم 6061 عندما يتم تصنيعه آليًا فقط.

اختيار أفضل سبائك الألومنيوم للتصنيع باستخدام الحاسب الآلي (CNC) في عرض الأسعار القادم الخاص بك

إذا كنت غير متأكد من نوع الألمنيوم الأنسب لقطعة جديدة، فابدأ بالمتطلبات وليس بالسبائك، خاصة عند اختيار السبيكة المناسبة لتطبيقات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي (CNC). أخبر المورد بالوظيفة المطلوبة من القطعة: الحمل، والبيئة، وما إذا كانت ملحومة أو مطلية بالأنود أو تتطلب دقة عالية في التسوية، بالإضافة إلى الكمية المطلوبة. عندئذٍ سيوصيك المورد الجيد بالدرجة الأرخص التي تلبي هذه المتطلبات.

عند إرسال رسم، يرجى تضمين ما يلي:

    • السبائك ودرجات الصلابة، على سبيل المثال 6061-T651 أو 7075-T7351

    • تضمن معايير المنتجات، مثل معيار ASTM B209 الخاص بالألواح، جودة سبائك الألومنيوم الشائعة.

    • التشطيب، بما في ذلك نوع الطلاء الأنودي واللون، لأنه يحد من خيارات السبائك

    • كما تتوفر أيضًا أي أنواع مكافئة تقبلونها، مثل الألومنيوم 6082 بدلاً من 6061.

    • متطلبات الاعتماد، مثل شهادة اختبار المصنع

في دقة تووي, ، يقوم مهندسونا بمراجعة تركيبة السبائك ودرجة الصلابة كجزء من الملاحظات المجانية المتعلقة بتصميم التصنيع (DFM)، كما نقوم بتصنيع جميع الدرجات المذكورة في هذا الدليل. تصفح خياراتنا لتصنيع الألومنيوم باستخدام آلات CNC. قائمة كاملة بالمواد، بما في ذلك السبائك عالية القوة مثل الألومنيوم 7075., ، اطلع على التشطيبات المستخدمة في مكونات السيارات التي ننتجها. خدمة الطلاء الأنودي الصفحة، أو قم بتحميل رسمك عبر خدمات التصنيع الآلي باستخدام الحاسب الآلي الرقمي صفحة للحصول على عرض أسعار.

نبذة عن المؤلف
آندي

مهندس تصنيع في شركة tuoweiprecision

بقلم آندي، مهندس تصنيع في شركة TUOWEI Precision. يتخصص آندي في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي (CNC) والتصنيع الدقيق وهندسة الإنتاج، ويتمتع بخبرة عملية في دعم المشاريع بدءًا من النماذج الأولية السريعة وصولًا إلى الإنتاج على نطاق واسع. وهو يعمل عن كثب مع فرق الهندسة والتصنيع لتقييم المواد والتفاوتات المسموح بها وعمليات التصنيع وقابلية التصميم للتصنيع. تقدم مقالاته رؤى عملية ومستندة إلى المعرفة التقنية لمساعدة المهندسين والمشترين على اتخاذ قرارات تصنيع أفضل، وتحسين كفاءة الإنتاج، وتحقيق جودة متسقة للأجزاء. اكتشف حلول التصنيع باستخدام الحاسب الآلي (CNC) والتصنيع المخصص التي تقدمها TUOWEI Precision لمشروعك القادم.

لنبني المستقبل معًا

تعاون مع شركة «تووي بريسيجن» لتحويل رؤيتك إلى واقع

بدءًا من النماذج الأولية السريعة وصولاً إلى الإنتاج القابل للتوسع، تقدم شركة Tuowei Precision خدمات تصنيع موثوقة باستخدام الحاسب الآلي (CNC) تتسم بالدقة والاتساق في كل خطوة. ابدأ مشروعك اليوم.

تواصل معنا!
استجابة فورية مضمونة في غضون 12 ساعة
🔐 جميع التحميلات آمنة وسرية

استكشف الرؤى والابتكار

ابق على اطلاع دائم على الماكينات بنظام التحكم الرقمي الحقيقي، واتجاهات الصناعة، ورؤى الإنتاج في Tuowei Precision، ولكن تم تثبيتها لتمكينك من اتخاذ قرارات إنتاج أفضل.

تواصل معنا!
استجابة فورية مضمونة في غضون 12 ساعة
🔐 جميع التحميلات آمنة وسرية