เหตุใดจึงเลือก 6061-T6 สำหรับส่วนประกอบอุปกรณ์ติดตั้งระบบไฟฟ้า
6061 เป็นโลหะผสม Al-Mg-Si ที่บำบัดด้วยความร้อนได้ ในรูปแบบแผ่น แผ่นบาง แท่งอัดรีด และท่อไร้ตะเข็บ สารละลายอบอุณหภูมิ T6 - ที่ผ่านการอบด้วยความร้อนแล้วบ่มแบบเทียม - ให้ส่วนผสมที่สมดุลระหว่างความแข็งแรงของผลผลิต ความแข็ง และความเสถียรของมิติ ซึ่งยังคงทนทานต่อการเจาะ การกรีด การกัด และการขึ้นรูปเกลียวโดยไม่มีการบิดเบือน ชิ้นส่วนกลึงทั่วไป ได้แก่ แผงตู้ ตัวกล่องรวมสัญญาณ ส่วนรองรับขั้วต่อ ขายึดราง DIN ที่รัดสายเคเบิล และแผ่นกราวด์
ความแข็งแรงของผลผลิตขั้นต่ำ 276 MPa และความต้านทานแรงดึง 310 MPa โดยทั่วไปในอุณหภูมิ T6
ความแข็งของบริเนลประมาณ 95 HB โดยมีความยืดตัวเกือบ 12%
ความหนาแน่น 2.70 g/cm3 และโมดูลัสยืดหยุ่น 68.9 GPa
ลักษณะการตัดเฉือนฟรี-กับเศษสั้นและเกลียวต๊าปที่มั่นคง
โปรไฟล์องค์ประกอบและมาตรฐานการควบคุม
ขีดจำกัดขององค์ประกอบเป็นไปตามการลงทะเบียน 6061 ของ Aluminium Association และทำซ้ำใน ASTM B209 สำหรับแผ่นและแผ่น และใน ASTM B221 สำหรับแท่ง แท่ง และรูปทรงที่อัดขึ้นรูป ขีดจำกัดเดียวกันนี้บันทึกไว้ใน GB/T 3190 และ EN 573-3 ดังนั้นส่วนประกอบจึงสามารถย้ายไปมาระหว่างแบบเมตริกและแบบนิ้วได้โดยไม่ต้องปรับคุณสมบัติวัสดุใหม่
| องค์ประกอบ | เนื้อหา น้ำหนัก% |
|---|---|
| ซิลิคอน | 0.40 - 0.80 |
| เหล็ก | สูงสุด 0.70 |
| ทองแดง | 0.15 - 0.40 |
| แมงกานีส | สูงสุด 0.15 |
| แมกนีเซียม | 0.80 - 1.20 |
| โครเมียม | 0.04 - 0.35 |
| สังกะสี | สูงสุด 0.25 |
| ไทเทเนียม | สูงสุด 0.15 |
| องค์ประกอบอื่นๆ อย่างละ/รวม | 0.05 สูงสุด / 0.15 สูงสุด |
| อลูมิเนียม | สมดุล |
การกำหนดอุณหภูมิที่ใช้ในที่นี้เป็นไปตาม ANSI H35.1 T6 หมายถึงการบำบัดความร้อนด้วยสารละลายตามด้วยการบ่มตามธรรมชาติเพื่อให้ได้ความแข็งแรงสูงสุดอย่างมากผ่านการตกตะกอนของอนุภาค Mg2Si ละเอียด ซึ่งเป็นสภาวะที่เสถียรที่อุณหภูมิการใช้งานปกติ
ข้อมูลเครื่องกลและกายภาพที่ใช้ในการออกแบบ
| คุณสมบัติ | ค่าสำหรับ 6061-T6 ที่อุณหภูมิห้อง |
|---|---|
| ความต้านทานแรงดึง | 310 เมกะปาสคาล |
| ความแข็งแรงของผลผลิต ชดเชย 0.2% | 276 เมกะปาสคาล |
| การยืดตัว | ประมาณ 12% |
| ความแข็งของบริเนล | 95 ฮ |
| โมดูลัสยืดหยุ่น | เกรดเฉลี่ย 68.9 |
| อัตราส่วนปัวซอง | 0.33 |
| ความหนาแน่น | 2.70 ก./ซม.3 |
| การนำความร้อน | 167 W/m-K ที่ 25 C |
| การนำไฟฟ้า | 43% IACS ตามปริมาณที่เท่ากัน- |
| ความร้อนจำเพาะ | 896 จูล/กก.-K |
| การขยายตัวทางความร้อน 20-100 C | 23.6 um/m-K |
| ช่วงการหลอมละลาย | 582 - 652 C |
ค่าเหล่านี้เป็นตัวแทนของแผ่นและสต็อกที่อัดขึ้นรูปในอุณหภูมิ T6 ค่าต่ำสุดที่ขึ้นกับความหนาแสดงอยู่ในมาตรฐานผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้อง และได้รับการตรวจสอบก่อนที่จะสรุปส่วนผนัง
ประสิทธิภาพทางไฟฟ้าและความร้อน
บน-พื้นฐานปริมาตรที่เท่ากัน 6061-T6 นำ IACS ประมาณ 43% ซึ่งต่ำกว่า IACS 61% ของอะลูมิเนียมเกรดตัวนำ 1350 มาก แต่ยังเพียงพอสำหรับแผ่นต่อสายดิน แผ่นประสาน รางยึด และส่วนรองรับที่จ่ายกระแสไฟปานกลางด้วย ในกรณีที่ส่วนหนึ่งต้องนำไฟฟ้าและบรรทุกน้ำหนัก 6061-T6 ปล่อยให้วัสดุชิ้นเดียวทำหน้าที่ทั้งสองหน้าที่ และหลีกเลี่ยงข้อต่อการเปลี่ยนจากอะลูมิเนียมเป็นเหล็ก
กฎอินเทอร์เฟซสองข้อควบคุมประสิทธิภาพ ขั้นแรก พื้นผิวผสมพันธุ์จะถูกทำความสะอาดด้วยโลหะเปลือยและประกอบด้วยแรงบิดที่ควบคุม เพื่อให้ความต้านทานต่อการสัมผัสคงที่ผ่านการหมุนเวียนด้วยความร้อน ประการที่สอง การเคลือบขั้วบวกเป็นแบบอิเล็กทริก ดังนั้นพื้นผิวที่ต่อสายดิน เกลียว และบริเวณสัมผัสของบัสบาร์จึงถูกปิดบังไว้ก่อนที่จะทำการชุบอโนไดซ์หรือเสร็จสิ้นด้วยการเคลือบคอนเวอร์ชันโครเมตแทน
ค่าการนำความร้อนใกล้ 167 W/m-K นำความร้อนออกจากบัสบาร์แบบปิด แผงรีเลย์ และโมดูลจ่ายไฟ เนื่องจากโลหะผสมยังมีความแข็ง 68.9 GPa แผ่นฐานของแผ่นระบายความร้อนจึงสามารถบดให้บางกว่าเหล็กที่เทียบเท่ากัน ในขณะที่ยังคงความเรียบที่จำเป็นสำหรับหน้าสัมผัสของอินเทอร์เฟซ
การตัดเฉือน การเก็บผิวละเอียด และความทนทานต่อสิ่งแวดล้อม
ความคลาดเคลื่อนของ CNC ที่บวกหรือลบ 0.05 มม. เป็นเรื่องปกติสำหรับหลุมที่กัด และบวกหรือลบ 0.02 มม. สำหรับหน้าตัดและรู
ส่วนผนังตั้งแต่ 2.5 มม. และการเชื่อมเกลียว 1.5 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางระบุจำกัดการเสียรูปในสต็อก T6
การอโนไดซ์ตามมาตรฐาน ISO 7599 ที่ 10 - 25 um หรือการเคลือบแปลงโครเมต ครอบคลุมงานในร่มและกลางแจ้งส่วนใหญ่
การเคลือบสีฝุ่นถูกกำหนดไว้สำหรับบรรยากาศชายฝั่งทะเลหรืออุตสาหกรรมเมื่อจำเป็นต้องครอบคลุมพื้นผิวทั้งหมดและการควบคุมสี
Bare 6061 ก่อตัวเป็นฟิล์มเฉื่อยออกไซด์ในอากาศ ให้ประสิทธิภาพที่ดีในสภาวะที่มีความชื้นและมีน้ำเกลือเล็กน้อย ในขณะที่การแช่เป็นเวลานานจำเป็นต้องมีการชุบอโนไดซ์
สำหรับตัวเรือนที่ได้รับการจัดอันดับกลางแจ้ง ชั้นขั้วบวกแข็งจะต้านทานการเสียดสี ในขณะที่รุ่นที่เคลือบด้วยคอนเวอร์ชันจะคงสภาพการนำไฟฟ้าไว้ที่ข้อต่อ พื้นผิวทั้งสองแบบใช้กับช่องว่างที่ตัดเฉือนแบบเดียวกัน ดังนั้นสามารถเลือกการเคลือบได้หลังจากที่เค้าโครงข้อต่อถูกแช่แข็งและกำหนดส่วนต่อประสานทางไฟฟ้าแล้ว
คำถามที่พบบ่อย
ถาม: 6061-T6 แข็งแรงเพียงพอสำหรับตู้ไฟฟ้าที่รับน้ำหนักหรือไม่
ใช่. ความแข็งแกร่งของผลผลิต 276 MPa รวมกับโมดูลัส 68.9 GPa ทำให้แผงยึด ตัวยึด และส่วนรองรับของเพลต 6061-T6 จะต้องต้านทานการสั่นสะเทือนและการกระแทกด้วย
ถาม: 6061-T6 เปรียบเทียบกับเหล็กกล้าสำหรับชิ้นส่วนกราวด์อย่างไร
อลูมิเนียมมีน้ำหนักประมาณหนึ่งในสามของเหล็ก และ 6061-T6 นำ IACS ประมาณ 43% ดังนั้นส่วนที่ใหญ่กว่าเล็กน้อยจึงมักจะจับคู่กับแผ่นกราวด์เหล็กที่มีเศษเสี้ยวของมวล
ถาม: ชิ้นส่วนอะโนไดซ์ 6061 ยังสามารถใช้เป็นตัวนำได้หรือไม่
เฉพาะในกรณีที่ชั้นขั้วบวกถูกปิดบังหรือตัดเฉือนที่หน้าสัมผัสเท่านั้น เนื่องจากฟิล์มออกไซด์เป็นฉนวนไฟฟ้า
ถาม: อุณหภูมิใดที่เหมาะกับอุปกรณ์ไฟฟ้า CNC ที่สุด
T6 ให้ความแข็งแรงสูงสุดสำหรับชิ้นส่วนกลึง T4 จะใช้เมื่อมีการขึ้นรูปชิ้นส่วนก่อนการเสื่อมสภาพ และอุณหภูมิ O ใช้กับชิ้นส่วนที่โค้งงอแล้วนำไปอบชุบด้วยความร้อน
ถาม: 6061-T6 สึกกร่อนในการติดตั้งภายนอกอาคารหรือไม่
ทนทานต่อการสัมผัสในชั้นบรรยากาศ ความชื้น และน้ำเค็มอ่อนๆ ได้ดี และโดยปกติบริเวณชายฝั่งหรือบริเวณที่มีการกัดกร่อนทางเคมีมักระบุด้วยการเคลือบอโนไดซ์หรือสีฝุ่น
ถาม: มีรูปแบบผลิตภัณฑ์อะไรบ้างสำหรับการตัดเฉือน?
แผ่นตั้งแต่ 1 มม. ขึ้นไป แท่งอัด ท่อ และโปรไฟล์การอัดขึ้นรูปตาข่ายใกล้-ผลิตใน 6061-T6 จนถึงขีดจำกัดของ ASTM B209 และ ASTM B221
