Алюминиевая катушка 1050 1060 1100 3003 3105
Когда люди спрашивают «алюминиевую катушку», они часто предполагают, что все марки примерно одинаковы. На практике выбор между 1050, 1060, 1100, 3003 и 3105 незаметно решает, будет ли изделие аккуратно сгибаться на листогибочном прессе, выдержит годы погодных условий или выйдет из строя во время формовки или эксплуатации. Эти пять сплавов образуют своего рода «семейство рабочих лошадок», охватывающее диапазон от сверхчистого металла с высокой проводимостью до усиленного марганцем листа, предназначенного для эксплуатации на открытом воздухе.
Полезнее рассматривать их не как отдельные оценки, а как три функциональные группы:
- Чистый алюминий для проводимости и отличной формуемости: 1050, 1060.
- Технически чистый алюминий для умеренной прочности и лучшей коррозии: 1100.
- Алюминий, легированный марганцем, для структурной стабильности и качества покрытия: 3003, 3105.
В рамках этих групп качество, толщина и качество поверхности определяют окончательное поведение рулона в вашем процессе.
Химия как инструмент дизайна, а не просто серия сертификатов
Вместо того, чтобы относиться к химическому составу как к галочке в отчете об испытаниях мельницы, вы можете рассматривать его как шкалу настройки производительности.
Ниже приведен типичный химический диапазон этих сплавов (массовые %):
| Сплав | Си (макс) | Fe (макс.) | Cu | Мин. | мг | Цинк (макс) | Прочее (каждое / всего) | Ал (ок.) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1050 | 0,25 | 0,40 | 0,05 макс. | 0,05 макс. | – | 0,05 макс. | 0,03/0,10 | ≥ 99,50 |
| 1060 | 0,25 | 0,35 | 0,05 макс. | 0,03 макс. | – | 0,05 макс. | 0,03/0,10 | ≥ 99,60 |
| 1100 | 0,95 | – | 0,05–0,20 | 0,05 макс. | – | 0,10 макс. | 0,05/0,15 | ≥ 99,00 |
| 3003 | 0,60 | 0,70 | 0,05–0,20 | 1,0–1,5 | – | 0,10 макс. | 0,05/0,15 | Остаток (Ал) |
| 3105 | 0,60 | 0,70 | 0,30 макс. | 0,30–0,80 | 0,20–0,80 | 0,40 макс. | 0,05/0,15 | Остаток (Ал) |
С точки зрения инженера-технолога выделяются три элемента:
- Чистота (содержание Al) повышает электро- и теплопроводность и улучшает формуемость при глубокой вытяжке.
- Марганец является тихим генератором прочности в 3003 и 3105, повышая предел текучести, не жертвуя при этом слишком большой пластичностью.
- Медь, даже в десятых долях процента, повышает прочность и устойчивость к коррозии; в 1100 и 3003 он скромный, предназначенный для обычных условий, а не для агрессивной промышленной атмосферы.
Рассматривая эти композиции как рычаги, которые нужно тянуть, а не как цифры, которые нужно запомнить, вы можете быстро подобрать катушку для работы.
Механическое поведение: как катушка на самом деле будет действовать на вашей леске
Большинство практических проблем с алюминиевым рулоном — растрескивание, «апельсиновая корка», пружинение, неожиданная волнистость — возникают из-за несоответствия между сплавом, закалом и способом формования.
Типичные свойства при комнатной температуре (для тонкой катушки обычных марок):
| Сплав | Типичный характер | Предел текучести Rp0,2 (МПа) | Предел прочности Rm (МПа) | Удлинение А50 (%) | Примечания |
|---|---|---|---|---|---|
| 1050 | О/Х14 | ~20 / 60 | ~60 / 100 | ~35 / 10 | Чрезвычайно пластичный в состоянии O, хорошая гибкость даже в состоянии H. |
| 1060 | О/Х14 | ~20 / 65 | ~60 / 110 | ~35 / 10 | Аналогичен 1050, немного более высокая чистота, максимальная проводимость. |
| 1100 | О/Х14 | ~25 / 80 | ~70 / 120 | ~35 / 10 | Прочность выше, чем у 1xxx, с умеренной потерей пластичности. |
| 3003 | О/Х14 | ~35 / 95 | ~95 / 130 | ~35 / 10 | Заметно сильнее; знакомое ощущение «средней мягкости» при формовке |
| 3105 | Н14 / Н24 | ~80–130 | ~130–180 | ~8–15 | Предназначен для окрашенных листов, фасадов, кровли; хорошая жесткость |
Эти значения меняются в зависимости от толщины, способа обработки и точного состояния, но закономерности надежны:
- Характеристика O щадящая: глубокая вытяжка, вращение и профилирование с минимальным риском растрескивания.
- Закалки H (H12, H14, H16, H24 и т. д.) являются закаленными: они больше пружинят, лучше сопротивляются вмятинам и выдерживают более высокие нагрузки, но требуют более больших радиусов изгиба.
Практическое правило: при переходе от 1050/1060 к 3003 или 3105 в том же темпе предполагайте, что катушка будет чувствовать себя «жестче» на вашем инструменте и будет проявлять большую упругость. Гибочные матрицы и проходы для профилирования часто требуют повторной калибровки.
Рассмотрение каждого сплава с точки зрения его естественного применения
Вместо того, чтобы перечислять механические применения, подумайте, как каждый сплав «любит» работать и в чем он незаметно превосходит других.
1050 и 1060: Проводящая «мышца», лежащая в основе энергии и тепла
Эти сплавы исключительно близки к чистому алюминию. Это означает:
- Электропроводность выше примерно 55–57% по IACS, подходит для шин, обмоток трансформаторов и компонентов распределения электроэнергии.
- Высокая теплопроводность, помогающая использовать панели теплопередачи, ребра системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (часто изготавливаемые с учетом сплавов) и распределители тепла.
При закалке O и легкой закалке H стали 1050 и 1060 ведут себя почти как мягкая медь в листовой форме: их можно резко сгибать, глубоко вытягивать в контурные кастрюли или крышки, вкручивать в отражатели ламп или тиснять без разрывов.
Типичное использование:
- Электрический шинопровод и стержень после резки из рулона.
- Вкладыши для химической и пищевой промышленности, где максимальная формуемость перевешивает требования к прочности.
- Декоративный светоотражающий лист и подложка из фольги, где ценятся очень чистая поверхность и высокая чистота.
С точки зрения производства эти катушки чрезвычайно устойчивы к изгибанию и тиснению под малым радиусом. Но их слабостью является устойчивость к вмятинам и грузоподъемность; они не являются лучшим выбором для структурных или наружных компонентов здания.
1100: «Коммерческая рабочая лошадка» на каждый день
1100 делает небольшой шаг в сторону от сверхчистоты, чтобы получить умеренную прочность и немного лучшую коррозионную стойкость во многих эксплуатационных средах, не жертвуя при этом существенной пластичностью серии 1xxx.
Он широко используется там, где:
- Формируемость по-прежнему важна, но требования к прочности не являются незначительными.
- Используется декоративное анодирование, базовые сосуды под давлением и резервуары для хранения низкого давления.
- Для теплообменной и изоляционной оболочки необходим баланс формуемости, внешнего вида и срока службы.
Для производителей 1100 — это зона комфорта: ее легко резать, пробивать и сгибать, она менее склонна к зацеплению инструментов и терпима к небольшим отклонениям в процессе. Он прекрасно сваривается методами TIG и MIG с минимальным риском образования горячих трещин. Если в конструкции используются медные или стальные крепления, необходимо оценить гальваническую совместимость, но в нейтральных, не содержащих хлора средах 1100 ведет себя очень хорошо.
3003: Универсальный лист, закаленный марганцем
Когда конструкция требует «реальной» прочности, но не может позволить себе значительного снижения работоспособности, первым шагом обычно является 3003. Марганец в диапазоне 1,0–1,5% измельчает матрицу и существенно повышает предел текучести по сравнению с 1100.
Это делает 3003 особенно подходящим для:
- Корпуса кухонной посуды, сковороды глубокой вытяжки и домашняя утварь, подвергающаяся повторяющемуся нагреву и умеренным механическим нагрузкам.
- Топливные баки без давления, крышки для перевозки жидкостей и панели крыш грузовых автомобилей и прицепов.
- Изоляция и оболочка промышленных трубопроводных систем, подвергающихся воздействию погодных условий и умеренному механическому воздействию.
Сплав существенно не реагирует на термообработку; его прочность контролируется холодной работой. При поставке катушек это приводит к четкому и предсказуемому набору вариантов закалки:
- O для агрессивной формовки и глубокой вытяжки.
- H14/H16, когда целью является минимизация вмятин и выдержка небольших нагрузок.
- H24, где требуется компромисс между прочностью и остаточной формуемостью.
Для производственных линий 3003 практически предполагает профилирование, гибку профилей и штамповку. Повышенная прочность по сравнению с 1xxx означает, что в некоторых случаях вы можете уменьшить толщину, не жертвуя при этом жесткостью, особенно в гофрированных или ребристых профилях.
3105: «Платформа для нанесения покрытий» для строительных конвертов
Среди пяти, 3105 имеет наиболее тщательно разработанный состав для окрашенных катушек и архитектурных применений. Марганец и магний повышают прочность на подъем, сохраняя при этом достаточную формуемость для изготовления панелей и подшивки. Контролируемое содержание меди и цинка в сочетании с марганцем обеспечивает коррозионную стойкость, подходящую для большинства строительных сред при правильном нанесении покрытия.
Его природная территория включает в себя:
- Предварительно окрашенные кровельные и стеновые панели, производимые на линиях рулонного покрытия.
- Водосточные системы: желоба, водосточные трубы, облицовка, потолочный змеевик.
- Ставни, жалюзи и потолочные панели, где жесткость и внешний вид окрашенного покрытия имеют большее значение, чем исключительная возможность вытягивания.
История модели 3105 действительно начинается после завода: на линии нанесения покрытия. Стабильность твердости и плоскостности сплава по ширине имеет решающее значение для достижения равномерного натяжения при прокатке и плавного формирования лакокрасочной пленки. При закалке H14 и H24 сталь 3105 обеспечивает достаточную твердость, чтобы противостоять раскручиванию катушек и повреждениям при манипуляциях, но при этом хорошо гнётся относительно небольших радиусов, используемых в кровельных и отделочных профилях.
С точки зрения коррозии, правильно предварительно обработанная и покрытая катушка 3105 может выдерживать десятилетия внешнего воздействия во многих климатических условиях. Однако в промышленной или прибрежной зоне выбор системы окраски (тип грунтовки, химический состав верхнего слоя, толщина пленки) становится столь же важным, как и выбор самого сплава.
Закал, стратегия формовки и покрытие: где начинаются многие неудачи
Успех в реальных приложениях этих сплавов зависит от трех технических рычагов:
Радиус изгиба в зависимости от отпуска
Более твердые сплавы, такие как H16 и H18, в любом из этих сплавов, особенно 3003 и 3105, требуют большего минимального радиуса изгиба. Игнорирование этого фактора часто приводит к образованию микротрещин вдоль изгибов, которые могут быть незаметны до тех пор, пока не будет проведена покраска или эксплуатация. Для окрашенных рулонов рекомендуется проводить испытания на изгиб (например, испытания на Т-образный изгиб на 180°) на образцах производственной партии, прежде чем переходить к крупносерийным партиям.
Чистота рулона перед нанесением покрытия
В частности, для марок 3003 и 3105, предназначенных для архитектурных красок, необходимо строго контролировать остатки прокатного масла, мелкие частицы и вариации оксидов. Чистота поверхности влияет на адгезию, стойкость к нитевидной коррозии и сохранение блеска. Непрерывное обезжиривание, конверсионные покрытия без содержания хроматов и строгий контроль процесса теперь являются отраслевыми стандартами.
Стратегия сварки и соединения
Сплавы 1ххх легко свариваются, но имеют низкую прочность соединения; 3003 и 3105 обеспечивают более прочные сварные соединения, но могут потребоваться тщательно подобранные присадочные сплавы, чтобы избежать растрескивания и гальванических проблем. Для строительных изделий часто предпочтительнее механическое соединение (клепка, клинч, саморезы), чтобы сохранить целостность покрытия и избежать следов ожогов или изменения цвета под воздействием тепла.
Выбор катушки: функциональный контрольный список
Если рассматривать эти пять сплавов через функциональную призму, их можно соотнести с приоритетами дизайна:
- Если преобладают проводимость и абсолютно мягкая формуемость, естественным выбором будет температура 1050 или 1060 в состоянии O или легкая H.
- Если вам нужен сбалансированный, простой в изготовлении материал с умеренной прочностью для обычного листового металла, 1100 остается надежным стандартом.
- Если вам нужна более прочная катушка, которая при этом будет хорошо формироваться — резервуары, кухонная посуда, панели автомобилей — 3003 — классический ответ.
- Если ваш продукт представляет собой окрашенный внешний лист, для которого важны долговременный внешний вид и жесткость, лучше всего подойдет сталь 3105 с контролируемым закалом H.
Рассматривая сплав, закалку и подготовку поверхности как единое комплексное решение, а не как изолированные спецификации, вы гарантируете, что рулонный алюминий станет не просто сырьем, а точно настроенным материальным решением, встроенным в производительность вашего продукта.
https://www.alusheets.com/a/aluminum-coil-1050-1060-1100-3003-3105.html