سبائك الألومنيوم لأجزاء CNC: دليل المشتري لسبائك 6061 و7075 ومتى يكون استخدامها مهمًا

يُعدّ الألومنيوم المادة الأكثر شيوعًا في عمليات التصنيع الدقيقة باستخدام الحاسوب (CNC)، وغالبًا ما يكون اختيار السبيكة المناسبة هو الخيار الذي لا يُثير تساؤلات المشترين. فكل من سبيكتي 6061 و7075 تتميزان بلونهما الفضي، وتُصنّعان على نفس المراكز، وتخضعان لعملية الأنودة. إلا أنهما ليستا قابلتين للتبديل. فالسبيكة هي التي تُحدد قوة القطعة، ووزنها، ومظهرها النهائي، وتكلفتها. اختيار السبيكة المناسبة قرارٌ لا يستغرق سوى خمس دقائق، ولكنه يُحدث فرقًا كبيرًا في المنتج النهائي.

6061-T6: حصان العمل اليومي

يُعدّ الألمنيوم 6061-T6 الخيار الافتراضي. فهو متوفر بكثرة، ويُمكن تشكيله بسهولة مع تحكم ممتاز في الرايش، كما أنه قابل للحام، ويُمكن تأكسيده إلى لون فضي نقي ومتجانس. تبلغ قوة شدّه حوالي 310 ميجا باسكال، وهي كافية للأقواس، والهياكل، وألواح التثبيت، والمشعبات، ومعظم أجزاء الآلات العامة. إذا لم يكن المشتري متأكدًا من نوع الألمنيوم الذي يجب تحديده، فإن 6061-T6 هو الخيار الأمثل عادةً، وسيُشير الرسم الهندسي إلى ذلك.

تظهر حدود سبيكة 6061 في بنيتها ذات الأحمال العالية، وإجهادها المتكرر، وأجزائها التي تزيد من وزنها. فذراع الروبوت المصنوع من 6061 أثقل من نظيره المصنوع من 7075، وهذا الوزن الزائد يؤثر على زمن دورة التشغيل وحجم المحرك.

7075-T6: درجة صناعة الطيران

سبيكة 7075 هي سبيكة فضائية. بفضل الزنك كعنصرها الأساسي، تصل صلابتها إلى حوالي 500 إلى 570 ميجا باسكال في حالة T6، أي أقوى بنسبة 70% تقريبًا من سبيكة 6061 عند نفس الوزن، كما أنها تتحمل الإجهاد بشكل أفضل بكثير. لهذا السبب، تُستخدم في تجهيزات الطائرات، وأذرع الروبوتات، وهياكل الطائرات بدون طيار، والأقواس عالية التحمل. لكن لها عيوبها: فهي أغلى ثمنًا، وتستهلك أدوات القطع بشكل أكبر، وتأتي مُعالجة حراريًا لتخفيف الإجهاد في حالة T651 لضمان عدم تحرك الأجزاء المُشَكَّلة بعد قطع الأضلاع.

ملاحظة عملية: لا يتم لحام سبيكة 7075 بشكل جيد، وتكون طبقة الأنودة الخاصة بها أغمق وأكثر بقعًا قليلاً من سبيكة 6061. إذا كانت الأولوية هي الأنودة التجميلية، فغالبًا ما يستخدم المصممون سبيكة 6061 للأجزاء المرئية ويحتفظون بسبيكة 7075 للهيكل المخفي الحامل للأحمال.

سبائك أخرى قد يتعرف عليها المشتري

• 5052 و5083. تُستخدم في الغالب على شكل صفائح وألواح، وهي مناسبة للثني واللحام، وأقل شيوعًا في الأجزاء المصنعة بدقة. وتظهر في الخزانات والألواح.

الألومنيوم المصبوب (A380، AlSi10Mg). رخيص عند الإنتاج بكميات كبيرة ومناسب للأشكال المعقدة، ولكنه مسامي وخشن الملمس بعد التشغيل الآلي وبعد عمليات التشغيل اللاحقة. لا يُفضّل استخدامه إلا بعد إنتاج آلاف القطع، وليس قبل ذلك.

2024-T3. سبيكة قديمة من سبائك صناعة الطيران، قوية، يصعب لحامها، وأقل شيوعًا اليوم. يجدها المشترون في قطع غيار الطائرات القديمة.

تتبع عملية الأنودة السبيكة

يتوقع المشترون عادةً أن يكون مظهر الأنودة الصلبة متطابقًا على جميع أنواع الألومنيوم، لكن هذا ليس صحيحًا. فالألومنيوم 6061 يُؤكسد بسهولة ويمتص الصبغة بالتساوي، بينما يُؤكسد الألومنيوم 7075 بلون أغمق وبخطوط خفيفة بسبب محتواه من النحاس والزنك. إذا كان الجزء مرئيًا وله أهمية تجميلية، فيجب اختيار السبيكة ونوع التشطيب معًا.

ما نقوم به في KGL

تقوم شركة KGL بتصنيع سبائك الألومنيوم 6061-T6 و7075-T651 وغيرها من الدرجات باستخدام مراكز ثلاثية ورباعية وخماسية المحاور، مع توفير عمليات الأنودة والتنظيف بالرمل والتلميع كجزء من الطلبية. تُشير مراجعة الرسومات إلى الحالات التي تتطلب فيها قطعة مُحددة بمواصفات 6061 قوة 7075، وإلى الحالات التي تُؤدي فيها مواصفات 7075 المُبالغ فيها إلى زيادة في القوة دون الحاجة إليها في التصميم. يتم اختيار المواد بعناية فائقة، وليس بشكل عشوائي.

خاتمة

الألومنيوم ليس مادة واحدة، بل هو مجموعة من السبائك. يُعدّ سبيكة 6061 الخيار الأمثل. أما سبيكة 7075 فهي الخيار الأنسب من حيث توفير الوزن وزيادة المتانة. عند اختيار السبيكة المناسبة للحمل والتشطيب المطلوب، يصبح سعر القطعة مناسبًا تمامًا بدلًا من السعر المُفترض.

FAQ

س: هل 7075 أفضل دائمًا من 6061؟

A: لا. إنه أقوى، لكنه أغلى ثمناً، ويتسبب في تلف الأدوات بشكل أسرع، كما أن عملية الأنودة فيه أقل نظافة. استخدم 7075 عندما تكون نسبة القوة إلى الوزن بالغة الأهمية، واستخدم 6061 عندما تكون التكلفة أو سهولة اللحام أو المظهر الجمالي هي الأهم.

س: هل يمكنني استبدال جزء موجود من 6061 إلى 7075؟

A: عادةً نعم، مع تعديل الرسم. يبقى الشكل الهندسي كما هو، لكن قد تتغير عملية التصنيع، لأن سبيكة 7075 تُصنّع بطريقة مختلفة قليلاً، ويجب أن تكون معالجة لتخفيف الإجهاد. أعد اقتباس المقالة الأولى والتحقق من صحتها.

س: أي نوع من الألومنيوم يُظهر أفضل مظهر جمالي عند تأكسده؟

A: 6061، بفارق كبير. أما 7075 فيتأكسد بلون أغمق وبشكل غير متساوٍ. وغالبًا ما تكون الأجزاء المصنوعة من الألومنيوم المرئي من نوع 6061-T6.