Hier zijn de beste aluminiumlegeringen voor buigen
Een van de meest nuttige eigenschappen van aluminium is de vervormbaarheid, en een manier om het metaal in de gewenste vorm te brengen is door buigen. Sommige aluminiumlegeringen en -temperaturen zijn beter geschikt voor buigen dan andere. Dit is wat u moet weten om de juiste keuze te maken.
Het buigproces voor aluminium is nuttig en kosteneffectief. Het biedt ontwerpflexibiliteit (Engelse link), geïntegreerde functies, goede esthetiek en complexe geometrieën. U kunt ook kiezen tussen verschillende buigprocessen, zoals rolbuigen, persbuigen, trekbuigen en rekbuigen.
Mijn advies is om zowel de legering als de tempering (Engelse link) goed te kiezen voordat u een buigmethode voor uw productontwerp kiest.
Factoren die het buigen van aluminiumlegeringen beïnvloeden
Welke punten kunnen u helpen de juiste legering voor buigen te identificeren? En welke legeringen zijn het beste voor buigen?
Laten we drie factoren bekijken: vervormbaarheid, dikte en buigradius, en het percentage rek.
- Vormbaarheid. Normaal gesproken betekent een hogere sterkte dat de aluminiumlegering moeilijker te buigen is, vanwege de afweging tussen sterkte en rek – ductiliteit. Naarmate de ene toeneemt, neemt de andere af.
- Dikte en buigradius. Aluminiumlegeringen verharden en worden sterker tijdens het buigproces. Daarom zijn dikte en buigradius factoren waarmee u rekening moet houden.
- Percentage rek. Het onderzoeken van het percentage rek en het verschil tussen vloeigrens en treksterkte zal u ook helpen de juiste beslissing te nemen. Bij het vergelijken van legeringen en temperingen, kies voor die met het grootste verschil tussen vloeigrens en treksterkte, omdat dit een betere vervormbaarheid aangeeft.
Aluminiumlegering 3003 uitstekend voor buigen
De beste series voor vormgeving – en dus voor buigen – zijn de legeringsseries 3xxx, 5xxx en in sommige gevallen 6xxx. Aluminiumlegering 6063 is bijvoorbeeld een goede keuze, terwijl 6082 moeilijker is. Ik zou vermijden om legeringen uit de 2xxx-familie te gebruiken omdat ze zo sterk zijn en daarom moeilijk te vormen. In de juiste tempering is het buigen van deze legeringen echter ook mogelijk. Daar kom ik later op terug.
Hier zijn mijn vier favorieten:
- Aluminiumlegering 3003. In de meeste gevallen is dit waarschijnlijk de beste legering voor buigen. U krijgt gemiddelde sterkte, zeer goede koudvervormbaarheid en hoge rek. Het biedt ook een van de grootste verschillen tussen vloeigrens en treksterkte.
- Aluminiumlegering 5052. Deze legering komt direct daarna. U krijgt hoge rek (niet zo hoog als 3003, echter) en een solide verschil tussen vloeigrens en treksterkte. U krijgt ook hoge sterkte in vergelijking met andere niet-warmtebehandelbare kwaliteiten en uitstekende corrosiebestendigheid. In gegloeide toestand overtreft het de 3003-legering in vervormbaarheid.
- Aluminium alloy 5083. Niet ver achter 5052 komt deze, zijn grote broer, en een klassieke legering voor maritieme toepassingen met goede corrosiebestendigheid en lasbaarheid. Er is enige variatie met betrekking tot tempering, maar als u kiest voor H111, H112 of O-temper bent u goed.
- Aluminium alloys 6061 and 6082. Dit zijn veelzijdige warmtebehandelbare legeringen die, wanneer gegloeid, een bevredigend verschil tussen vloeigrens en treksterkte bieden, en goede rek. Hun buigvermogen zal echter afnemen wanneer u overgaat naar T4- en T6-temperingen. Mijn aanbeveling is daarom om in T4-toestand te buigen en vervolgens warmtebehandeling naar T6 toe te passen als dit mogelijk is.
Vergeet niet dat de korrelstructuur van het materiaal ook de buigcapaciteiten zal beïnvloeden, hoewel de korrelstructuur verschillende processen beïnvloedt, niet alleen buigen.
Overweeg temperingen bij het optimaliseren van de buigcapaciteit van een aluminiumlegering
Mijn laatste punt: Let op temperingen bij het optimaliseren van de buigcapaciteit van de aluminiumlegering. Tempering is net zo belangrijk als de legeringen.
Voor niet-warmtebehandelbare 3xxx- en 5xxx-legeringen is O-temper de gemakkelijkste tempering om in te buigen.
6xxx-, 7xxx- en 2xxx-warmtebehandelbare legeringen moeten indien mogelijk in T4-toestand worden gebogen, omdat deze een lagere vloeigrens hebben. Er is echter een nadeel. De vloeigrens in T4-toestand varieert in de loop van de tijd, vanwege natuurlijke veroudering, een langzaam verhardingsproces dat in de loop van de tijd optreedt.
Hoewel de variatie in vloeigrens klein is over korte tijd, kan dit in sommige buigprocessen variatie in terugvering veroorzaken. Dus in sommige gevallen kan buigen in T6 een betere optie zijn. Er zijn ook speciale warmtebehandelingen die natuurlijke veroudering stoppen en het materiaal toestaan om na het buigen tot T6 te worden behandeld, wat overwogen kan worden.
- T4-temper is matig om te buigen, met lage vloeigrens, maar voor sommige buigprocessen kunnen variaties in terugvering optreden.
- T6-temper is het moeilijkst om te buigen, maar er is geen variatie in terugvering.
