Wat is de dichtheid van 6061 aluminium en waarom is het belangrijk?

6061 aluminium heeft verschillende unieke eigenschappen die het geschikt maken voor veel algemene toepassingen, maar een van de belangrijkste is de lage dichtheid. Niet alleen geeft de lage dichtheid van 6061 aluminium het de vervormbaarheid voor het eenvoudig ontwerpen van complexe structuren, maar het maakt het ook een ideaal materiaal voor hydroforming en QPF (Quick Plastic Forming) operaties.

Hieronder gaan we dieper in op het belang van de lage dichtheid van 6061 aluminium en waarom deze materiaaleigenschap 6061 aluminium ideaal maakt voor gebruik in een breed scala aan toepassingen en industrieën.

De dichtheid van 6061 aluminium

De dichtheid van 6061 aluminium is 2,7 g/cm3, dicht bij die van puur aluminium. Ter vergelijking staat hieronder de dichtheid van enkele andere standaardmaterialen:

• Magnesium:1,8 g/cm3 (Elektron 21)
• Titanium:4,43 g/cm3 (Ti-6Al-4V)
• Roestvrij staal:8,0 g/cm3 (AISI 304L)
• Lood:11,33 g/cm3
• Koper:8,94 g/cm3

Omdat dichtheid de massa per volume-eenheid aangeeft, is het gemakkelijk te begrijpen dat 6061 aluminium relatief zachter is dan titanium en roestvrij staal. Het kan echter worden versterkt met behulp van verschillende warmtebehandelingsprocessen.

De factor die de dichtheid van 6061 aluminium aanzienlijk beïnvloedt, is de lage atoomnummerdichtheid (die het aantal aanwezige atomen per kubieke centimeter materiaal vertegenwoordigt). De massa-tot-volumeverhouding van materiaal bepaalt ook de dichtheid, en aluminium heeft een relatief lagere massa-tot-volumeverhouding. Er zijn een paar andere metalen die een kleinere massa-tot-volumeverhouding hebben dan aluminium; deze metalen kunnen echter om andere redenen (bijv. hoge chemische reactiviteit) niet worden gebruikt in autotoepassingen.

Materialen met een lage dichtheid zijn altijd de focus geweest van transformatieve onderzoeksprogramma's om het systeemgewicht aanzienlijk te verminderen en de prestaties en functie te verbeteren. De lucht- en ruimtevaartindustrie is van mening dat materiaaldichtheid belangrijk is als ze structuur heeft en boven de grond uitsteekt. Als het gaat om de luchtvaart, heeft de materiaaldichtheid invloed op het laadvermogen, het bereik, de kosten, de wendbaarheid, het overlevingsvermogen en de impact op het milieu. In dit opzicht is 6061 aluminium zeer wenselijk.

Wanneer we echter naast het gewicht (dichtheid) ook rekening houden met corrosie en sterkte voor een ontwerp, is het gemakkelijk om in de war te raken tussen de beschikbare opties. Titanium van klasse 5 is bijvoorbeeld tweederde zwaarder dan 6061 aluminium, maar er is slechts een klein volume van nodig om dezelfde sterkte te bereiken als 6061 aluminium. Aan de andere kant heeft 6061 aluminium een ​​laag smeltpunt in vergelijking met titanium om een ​​uitstekende ontwerpflexibiliteit te bieden en is het veel goedkoper dan een blok titanium. Dus wanneer kosten een belangrijke factor zijn en hoge temperaturen geen probleem zijn, zouden 6061 legeringen een ideale keuze zijn boven klasse 5 titanium.

Voordelen van de lage dichtheid van 6061 aluminium

Het grootste voordeel van 6061 aluminium is dat het aanzienlijk lichter is dan staal en een massareductie van 30-50% biedt in vergelijking met staal. Dit is vooral belangrijk in de auto-industrie:als 10% van de massa van een voertuig wordt verwijderd, kan het brandstofverbruik met ongeveer 8% worden verbeterd.

Aluminium heeft niet alleen de voorkeur in de auto-industrie omdat het een lichter alternatief is voor zware stalen auto's, maar het is ook gemakkelijker te smelten en te vormen. Deze essentiële eigenschap is nuttig bij het gieten van onderdelen voor de motor, die een groot deel van het gewicht van de auto vertegenwoordigen.

6061 aluminium kan dankzij de lage materiaaldichtheid bij zeer lage temperaturen worden gesmolten. Gesmolten aluminium kan worden gebruikt om de carrosserieën van auto's en vliegtuigen gemakkelijk te transformeren in de gewenste vormen die u anders niet zou kunnen maken.

Samen met zijn lage dichtheid, maakt de vormbaarheid van 6061 aluminium het een ideaal materiaal voor hydroforming en QPF-bewerkingen. Deze methoden zijn handig om aluminium in elke gewenste vorm te vormen zonder te lassen.

In het hydroforming-proces worden aluminium blanks tot 32 inch tegen een flexibel diafragma gedrukt dat wordt bediend via een hydraulische druk tot 10.000 psi. De resulterende druk helpt het aluminium zich in minder dan twee minuten in de precieze vormen van de matrijs te vormen. Het proces bespaart energie die nodig is voor extra las- en nabewerkingen.

De QPF-methode maakt gebruik van de lage dichtheidsfunctie van aluminium om het metaal bij een verhoogde temperatuur snel te smelten en onderdelen te vormen. Dit is moeilijk te bereiken met een ander metaal. Aluminium wordt met een luchtdruk van 350-450 psi tegen de stalen matrijsholte gedrukt om de gewenste vorm te creëren.

Afgezien van het gebruik in de auto- en ruimtevaartindustrie, heeft 6061 aluminium een ​​breed scala aan toepassingen, waaronder in honkbalknuppels. Aluminium vleermuizen zijn lichter dan hout en helpen spelers om meer vleermuissnelheid te produceren terwijl ze zwaaien. 6061 aluminium is ook populair in de astronomie, omdat het vanwege zijn duurzaamheid en lagere onderhoudskosten vaak wordt gebruikt als coating voor telescoopspiegels.

Koop 6061 aluminium bij een betrouwbare metaalleverancier

Industrial Metal Service levert al meer dan twee decennia metalen aan de San Francisco Bay Area en het hele land. Onze inventaris van nieuwe, uit de fabriek afkomstige metalen en geverifieerde restanten omvat 6061 aluminium plaatmateriaal, stafmateriaal en rond materiaal. We voeren ook een breed scala aan andere metalen, zoals titanium, koper en staal. Maak gebruik van onze metaalzaagservice om machineklaar 6061 aluminium te ontvangen. Onze MetlSaw NF12-T12 snijdt snel aluminiumlegeringen met de hoogste precisie.