لفائف الالومنيوم 1050 1060 1100 3003 3105
عندما يسأل الناس عن "لفائف الألومنيوم"، فإنهم غالبًا ما يفترضون أن جميع الدرجات متماثلة تقريبًا. ومن الناحية العملية، فإن الاختيار بين 1050 و1060 و1100 و3003 و3105 يقرر بهدوء ما إذا كان المنتج سوف ينحني بشكل نظيف على مكابح الضغط، أو سيتحمل سنوات من الطقس، أو سيفشل أثناء التشكيل أو الخدمة. تشكل هذه السبائك الخمسة نوعًا من "عائلة العمود الفقري"، التي تغطي نطاقًا واسعًا بدءًا من المعدن فائق النقاء عالي التوصيل إلى الصفائح المقواة بالمنغنيز والمصممة للعيش في الهواء الطلق.
والطريقة المفيدة للتفكير فيها ليست كدرجات معزولة، بل كثلاث مجموعات وظيفية:
- ألومنيوم نقي للتوصيل وقابلية التشكيل القصوى: 1050، 1060
- ألومنيوم نقي تجاريًا لقوة معتدلة وتآكل أفضل: 1100
- ألومنيوم مخلوط بالمنغنيز لتحقيق الاستقرار الهيكلي وأداء الطلاء: 3003، 3105
ضمن هذه المجموعات، يحدد المزاج والسمك والتشطيب السطحي السلوك النهائي للملف في العملية الخاصة بك.
الكيمياء كأداة تصميم، وليست مجرد سطر شهادة
بدلاً من التعامل مع التركيب الكيميائي كمربع لوضع علامة عليه في تقرير اختبار المطحنة، يمكنك رؤيته كمفتاح ضبط للأداء.
يوجد أدناه نطاق كيميائي نموذجي لهذه السبائك (الكتلة٪):
| سبيكة | سي (كحد أقصى) | الحديد (الحد الأقصى) | النحاس | من | ملغ | الزنك (الحد الأقصى) | أخرى (كل / المجموع) | آل (تقريبا) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1050 | 0.25 | 0.40 | 0.05 كحد أقصى | 0.05 كحد أقصى | - | 0.05 كحد أقصى | 0.03 / 0.10 | ≥ 99.50 |
| 1060 | 0.25 | 0.35 | 0.05 كحد أقصى | 0.03 كحد أقصى | - | 0.05 كحد أقصى | 0.03 / 0.10 | ≥ 99.60 |
| 1100 | 0.95 | - | 0.05-0.20 | 0.05 كحد أقصى | - | 0.10 كحد أقصى | 0.05 / 0.15 | ≥ 99.00 |
| 3003 | 0.60 | 0.70 | 0.05-0.20 | 1.0-1.5 | - | 0.10 كحد أقصى | 0.05 / 0.15 | الباقي (آل) |
| 3105 | 0.60 | 0.70 | 0.30 كحد أقصى | 0.30-0.80 | 0.20-0.80 | 0.40 كحد أقصى | 0.05 / 0.15 | الباقي (آل) |
من وجهة نظر مهندس العمليات، تبرز ثلاثة عناصر:
- تعمل النقاء (محتوى Al) على تحفيز التوصيل الكهربائي والحراري وتحسين قابلية التشكيل بالسحب العميق.
- المنغنيز هو صانع القوة الهادئ في 3003 و3105، مما يزيد من قوة الخضوع دون التضحية بالكثير من الليونة.
- يقوم النحاس، حتى في أعشار النسبة المئوية، بتعديل القوة ومقاومة التآكل؛ في عامي 1100 و3003، كانت متواضعة، ومصممة خصيصًا للبيئات العامة بدلاً من الأجواء الصناعية العدوانية.
من خلال رؤية هذه التركيبات كأدوات للسحب بدلاً من أرقام لحفظها، يمكنك مطابقة الملف بسرعة مع الواجب.
السلوك الميكانيكي: كيف سيعمل الملف فعليًا في خطك
معظم المشاكل العملية المتعلقة بملف الألمنيوم - التشقق، قشر البرتقال، الارتداد الربيعي، التموج غير المتوقع - تأتي من عدم التطابق بين السبائك والمزاج ومسار التشكيل.
خصائص درجة حرارة الغرفة النموذجية (للملف الرقيق في درجات الحرارة الشائعة) هي:
| سبيكة | مزاج نموذجي | قوة الخضوع Rp0.2 (MPa) | قوة الشد Rm (MPa) | استطالة A50 (٪) | ملحوظات |
|---|---|---|---|---|---|
| 1050 | يا/H14 | ~20 / 60 | ~60/100 | ~35 / 10 | ليونة للغاية في O، وقابلية انحناء جيدة حتى في درجات حرارة H |
| 1060 | يا/H14 | ~20 / 65 | ~60 / 110 | ~35 / 10 | على غرار 1050، نقاء أعلى قليلاً، وموصلية أعلى |
| 1100 | يا/H14 | ~25 / 80 | ~70 / 120 | ~35 / 10 | قوة أفضل من 1xxx مع خسارة متواضعة في الليونة |
| 3003 | يا/H14 | ~35 / 95 | ~95 / 130 | ~35 / 10 | أقوى بشكل ملحوظ؛ ملمس مألوف "متوسط النعومة" في التشكيل |
| 3105 | H14 / H24 | ~ 80-130 | ~130-180 | ~8-15 | مصممة للألواح المطلية واللفافة والأسقف؛ صلابة جيدة |
تتغير هذه القيم مع السُمك، وطريق المعالجة، والحالة المزاجية الدقيقة، ولكن الأنماط موثوقة:
- O المزاج متسامح: السحب العميق والدوران والتشكيل مع الحد الأدنى من خطر التشقق.
- تتميز درجات حرارة H (H12، H14، H16، H24، وما إلى ذلك) بصلابة العمل: فهي ترتد أكثر، وتقاوم الانبعاج بشكل أفضل، وتحمل أحمالًا أعلى ولكنها تتطلب نصف قطر انحناء أكثر سخاء.
قاعدة عملية: عند الانتقال من 1050/1060 إلى 3003 أو 3105 بنفس الحالة، افترض أن الملف سيشعر "بصلابة" على أدواتك وسيظهر المزيد من الزنبرك. غالبًا ما تحتاج قوالب الانحناء وتمريرات اللف إلى إعادة معايرة.
عرض كل سبيكة من خلال تطبيقاتها الطبيعية
بدلًا من إدراج الاستخدامات ميكانيكيًا، فكر في كيفية "تفضيل" كل سبيكة للعمل وأين تتفوق بهدوء.
1050 و1060: "العضلة" الموصلة وراء الطاقة والحرارة
هذه السبائك قريبة بشكل استثنائي من الألومنيوم النقي. وهذا يعني:
- الموصلية الكهربائية أعلى من 55-57% تقريبًا من IACS، وهي مناسبة لقضبان الحافلات، ولفات المحولات، ومكونات توزيع الطاقة.
- موصلية حرارية عالية، مما يساعد في ألواح نقل الحرارة، ومخزون زعانف التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (غالبًا ما يكون مصممًا بشكل إضافي للسبائك)، وموزعات الحرارة.
في درجات الحرارة O والدرجات الخفيفة H، تتصرف 1050 و1060 تقريبًا مثل النحاس الناعم في شكل صفائح: يمكن طيها بشكل حاد، أو سحبها بعمق إلى أوعية أو أغطية محددة، أو غزلها في عاكسات المصابيح، أو نقشها دون تمزيق.
الاستخدامات النموذجية:
- قناة وقضيب الحافلة الكهربائية بعد الحز من الملف.
- بطانات الصناعات الكيميائية والغذائية حيث تفوق قابلية التشكيل القصوى متطلبات القوة.
- صفائح عاكسة مزخرفة وبطانة من الرقائق المعدنية، حيث يتم تقدير السطح النظيف للغاية والنقاء العالي.
من وجهة نظر الإنتاج، فإن هذه الملفات متسامحة للغاية مع الثني والنقش بنصف القطر الضيق. لكن نقطة ضعفهم تكمن في مقاومة الانحناء وقدرة الحمولة؛ فهي ليست الخيار الأول لمكونات البناء الهيكلية أو الخارجية.
1100: العمود الفقري اليومي "للتجارة النقية".
1100 يأخذ خطوة صغيرة بعيدًا عن النقاء الفائق للحصول على قوة متواضعة ومقاومة أفضل للتآكل قليلاً في العديد من بيئات الخدمة، دون التضحية بالليونة الأساسية لسلسلة 1xxx.
يستخدم على نطاق واسع حيث:
- القابلية للتشكيل لا تزال مهمة، ولكن متطلبات القوة لا يمكن إهمالها.
- يتم استخدام الأنودة الزخرفية وأوعية الضغط الأساسية وخزانات الضغط المنخفض.
- يحتاج التبادل الحراري وتغليف العزل إلى توازن بين القابلية للتشكيل والمظهر وعمر الخدمة.
بالنسبة للمصنعين، تعد 1100 منطقة مريحة: فهي سهلة القص والتثقيب والثني، وأقل عرضة للالتقاط على الأدوات، وتتحمل انحرافات العمليات الصغيرة. إنه يلحم بشكل جيد بواسطة TIG وMIG مع الحد الأدنى من خطر التشقق الساخن. إذا كان التصميم يستخدم ملحقات من النحاس أو الفولاذ، فيجب تقييم التوافق الجلفاني، ولكن في البيئات المحايدة التي لا تحتوي على كلوريد، يتصرف 1100 بشكل جيد للغاية.
3003: ورقة جميع الأغراض المقوية بالمنغنيز
عندما يبدأ التصميم في المطالبة بقوة "حقيقية" ولكنه لا يستطيع تحمل انخفاض كبير في قابلية التشغيل، فإن 3003 عادة ما يكون الخطوة الأولى. المنغنيز في نطاق 1.0-1.5٪ ينقي المصفوفة ويزيد من قوة الخضوع بشكل كبير مقارنة بـ 1100.
وهذا يجعل 3003 مناسبًا بشكل خاص لما يلي:
- أجسام أواني الطهي، والمقالي ذات السحب العميق، والأدوات المنزلية التي تحدث فيها تسخينات متكررة وأحمال ميكانيكية خفيفة.
- خزانات الوقود غير المضغوطة وأغطية نقل السوائل وألواح سقف الشاحنات والمقطورات.
- العزل والتغليف على أنظمة الأنابيب الصناعية المعرضة للطقس والإساءة الميكانيكية المعتدلة.
لا تستجيب السبيكة بشكل فعال للمعالجة الحرارية؛ ويتم التحكم في قوتها عن طريق العمل البارد. في إمدادات الملفات، يُترجم هذا إلى مجموعة نظيفة ويمكن التنبؤ بها من خيارات المزاج:
- O للتشكيل العدواني والرسم العميق.
- H14 / H16 عندما يكون الهدف هو تقليل الانبعاج ودعم الأحمال الخفيفة.
- H24 حيث يلزم التوصل إلى حل وسط بين القوة وقابلية التشكيل المتبقية.
بالنسبة لخطوط الإنتاج، 3003 يدعو عمليًا إلى تشكيل اللف، والثني، والختم. وتعني قوتها المحسنة التي تزيد عن 1xxx أنه يمكنك قياس السُمك في بعض الحالات دون التضحية بالصلابة، خاصة في المقاطع المموجة أو المضلعة.
3105: منصة الطلاء لبناء المغلفات
من بين الخمسة، يحتوي 3105 على التركيبة الأكثر تصميمًا هندسيًا للملفات المطلية والتطبيقات المعمارية. قوة رفع المنغنيز بالإضافة إلى المغنيسيوم مع الحفاظ على قابلية التشكيل الكافية لتصنيع الألواح والحاشية. يوفر محتوى النحاس والزنك الخاضع للرقابة، جنبًا إلى جنب مع المنغنيز، أداءً مناسبًا للتآكل يناسب معظم بيئات البناء عند طلاءه بشكل صحيح.
تشمل أراضيها الطبيعية ما يلي:
- يتم إنتاج ألواح تكسية الجدران والأسقف المطلية مسبقًا على خطوط طلاء ملفوفة.
- أنظمة مياه الأمطار: المزاريب، ماسورة التصريف، اللفافة، لفائف باطن.
- ألواح المصراع والستائر والسقف حيث تكون الصلابة والمظهر المطلي أكثر أهمية من قابلية السحب القصوى.
تبدأ قصة 3105 فعليًا بعد المصنع: على خط طلاء اللفائف. يعد اتساق السبيكة من حيث الصلابة والتسطيح عبر العرض أمرًا بالغ الأهمية للحصول على شد متدحرج موحد وتشكيل طبقة طلاء سلسة. في درجات الحرارة H14 وH24، يوفر 3105 صلابة كافية لمقاومة مجموعة الملفات ومعالجة الضرر، ولكنه لا يزال ينحني جيدًا حول نصف القطر الصغير نسبيًا المستخدم في جوانب التسقيف والتشذيب.
من وجهة نظر التآكل، يمكن للملف 3105 المعالج مسبقًا والمطلي بشكل صحيح أن يتحمل عقودًا من التعرض الخارجي في العديد من المناخات. ومع ذلك، في البيئات الصناعية أو الساحلية للغاية، يصبح اختيار نظام الطلاء (نوع التمهيدي، كيمياء الطبقة النهائية، سمك الفيلم) أمرًا بالغ الأهمية مثل اختيار السبائك نفسها.
المزاج، وتشكيل الإستراتيجية، والتغطية: حيث تبدأ العديد من الإخفاقات
عبر هذه السبائك، هناك ثلاث روافع تقنية تتحكم في النجاح في التطبيقات الحقيقية:
نصف قطر الانحناء مقابل المزاج
تتطلب درجات الحرارة الأكثر صلابة مثل H16 وH18 في أي من هذه السبائك، خاصة 3003 و3105، نصف قطر انحناء أدنى أكبر. غالبًا ما يؤدي تجاهل ذلك إلى حدوث تشققات صغيرة على طول الانحناءات، والتي قد لا تكون مرئية إلا بعد الطلاء أو التعرض للخدمة. بالنسبة للملفات المطلية، من الممارسات الجيدة إجراء اختبارات الانحناء (على سبيل المثال، اختبارات 180 درجة T-bend) على عينات دفعة الإنتاج قبل الالتزام بعمليات تشغيل كبيرة الحجم.
نظافة اللفائف قبل الطلاء
خاصة بالنسبة للطرازين 3003 و3105 المخصصين للطلاء المعماري، يجب التحكم بإحكام في زيوت الدرفلة المتبقية والغرامات وتغيرات الأكسيد. تؤثر نظافة السطح على الالتصاق ومقاومة التآكل الخيطي واحتفاظ اللمعان. إن إزالة الشحوم المستمرة وطلاءات التحويل الخالية من الكرومات والتحكم الصارم في العمليات أصبحت الآن معايير صناعية.
استراتيجية اللحام والانضمام
يتم لحام السبائك 1xxx بسهولة ولكن قوة وصلاتها منخفضة؛ يوفر الطرازان 3003 و3105 وصلات ملحومة أقوى ولكن قد يتطلبان سبائك حشو متطابقة بعناية لتجنب مشاكل التشقق والكلفانية. بالنسبة لمنتجات البناء، غالبًا ما يُفضل الربط الميكانيكي (التثبيت، التثبيت، المسامير ذاتية الحفر) للحفاظ على سلامة الطلاء وتجنب علامات الحرق أو تغير اللون الناتج عن الحرارة.
اختيار الملف: قائمة مرجعية وظيفية
ومن خلال عدسة وظيفية، يمكن أن تتماشى السبائك الخمس مع أولويات التصميم:
- إذا كانت الموصلية وقابلية التشكيل الناعمة المهيمنة هي المهيمنة، فإن 1050 أو 1060 في درجة O أو H الخفيفة هي الاختيار الطبيعي.
- إذا كنت تريد مادة متوازنة وسهلة التصنيع ذات قوة معتدلة للصفائح المعدنية العامة، فإن 1100 يظل معيارًا موثوقًا به.
- إذا كنت بحاجة إلى ملف أكثر صرامة والذي لا يزال يشكل جيدًا - الخزانات وأدوات الطهي وألواح المركبات - فإن 3003 هو الحل الكلاسيكي.
- إذا كان منتجك مطليًا بطبقة خارجية حيث يكون المظهر والصلابة على المدى الطويل أمرًا مهمًا، فإن درجة حرارة 3105 التي يتم التحكم فيها بدرجة H تكون عادةً هي الأفضل.
من خلال التعامل مع السبائك والمزاج وإعداد السطح كقرار واحد متكامل بدلاً من مواصفات معزولة، فإنك تضمن أن لفائف الألومنيوم ليست مجرد مدخل سلعة، ولكنها حل مواد مضبوط بدقة ومضمن في أداء منتجك.
https://www.alusheets.com/a/aluminum-coil-1050-1060-1100-3003-3105.html