Ontdek waarom deze aluminiumlegeringen ideaal zijn voor CNC-bewerking

CNC-bewerking is een traditioneel productieproces dat boor- en draaigereedschappen gebruikt om een onderdeel te maken door materiaal te verwijderen uit een massief blok materiaal. Dit proces is snel, hoog herhaalbaar, en ideaal voor het maken van onderdelen met strakke toleranties. CNC-bewerking kan worden uitgevoerd met elk materiaal dat rigide genoeg is om te bewerken — van kunststof tot metaal tot glasvezel — en aluminium is een populaire keuze onder productteams.

In grote lijnen is aluminium een sterk, niet-magnetisch, kosteneffectief materiaal dat zeer corrosiebestendig is.

1. Aluminium 6061-T6

6061-T6 is een van de populairste aluminiumlegeringen op de markt en de meeste productiebedrijven bieden het aan als standaardkwaliteit voor CNC-bewerking. Het is veelzijdig, gemakkelijk te bewerken, en 6061 kan zelfs verschillende warmtebehandelingen hebben.

6061-T6 is een uitstekend aldoende materiaal toepasbaar op een brede scala aan use-cases. Hoewel dit materiaal een goede sterkte-gewichtsverhouding heeft, is het slecht geschikt voor hoogbelastende toepassingen. Veelvoorkomende toepassingen zijn automotive-onderdelen zoals chassis, fietsframes, kleppen, computeronderdelen, en nog veel meer.

Mechanische specificaties:

• Uitreksterkte: 310 MPa
• Rek bij breuk: 17%
• Elasticiteitsmodulus: 68,9 GPa
• Hardheid: 60 HRB

2. Aluminium 7075-T6

Voor hoogbelastende of hoogpresterende toepassingen zouden ingenieurs 7075-T6 moeten overwegen. Deze graad aluminium is bekend om zijn uitstekende sterkte-gewichtsverhouding en de hardheid kan zelfs vergelijkbaar zijn met die van zekere zachtere stalen.

Wijd gebruikt voor hoogbelastende toepassingen in de luchtvaart- en militairindustrie, veelvoorkomende toepassingen zijn vliegtuigfittings, raketonderdelen, en zekeringonderdelen. Bepaalde hoogpresterende fietsen en sportartikelen bevatten ook onderdelen gemaakt van aluminium 7075-T6.

Ondanks de hoge sterkte en uitstekende mechanische eigenschappen, heeft 7075-T6 wel nadelen. Dit materiaal is minder duktil en minder corrosiebestendig dan andere graden. Bovendien kan aluminium 7075-T6 prohibitief duur zijn voor sommige productteams.

Mechanische specificaties:

• Uitreksterkte: 434 – 580 MPa
• Rek bij breuk: 10-15%
• Elasticiteitsmodulus: 69 – 76 GPa
• Hardheid: 79-86 HRB
• Maximale diensttemperatuur: 100 °C

3. Aluminium 2024-T4

Aluminium 2024-T4 is een matig- tot hoogsterkte legering die goede vermoeidheidsweerstand en breukzwaarte biedt. Aluminium 2024-T4 is niet zo sterk als 7075-T6, maar nog steeds geschikt voor luchtvaarttoepassingen.

Veelvoorkomende toepassingen voor aluminium 2024-T4 zijn vliegtuigrumpf, transportvoertuigonderdelen, en vleugeltrekleden. Productteams moeten er echter rekening mee houden dat deze graad aluminium slechte corrosieweerstand heeft en zeer gevoelig is voor thermische schok.

Mechanische specificaties:

• Uitreksterkte: 200 – 540 MPa
• Rek bij breuk: 14 – 20%
• Elasticiteitsmodulus: 71 – 73,1 GPa
• Hardheid: 70 – 120 HB
• Maximale diensttemperatuur: 200 °C

4. Aluminium MIC 6

Aluminium MIC 6 is uniek vanwege de specifieke combinatie van legering en gieterijmethode die ontwikkeld is voor het produceren van stabiele, hoogtolerante platen. MIC 6 heeft indrukwekkende spanningsontlastingseigenschappen, uitstekende nauwkeurigheid, en hoge bewerkbaarheid. Aluminium MIC 6 is ook vrij van verontreinigingen en porositeit. Deze gladde, lichtgewicht optie kan worden gevonden in bewerkingscomponenten, elektronica, en zelfs lasertechnologie.

Een nadeel is dat MIC 6-draden niet zo sterk zijn als draden gemaakt van 6061, en met name fijne draden kunnen leiden tot vroege draadbreuk. Productontwerpers zouden deze beperking in gedachten moeten houden tijdens de materiaalselectiefase.

Mechanische specificaties:

• Uitreksterkte: 166 MPa
• Rek bij breuk: 3%
• Elasticiteitsmodulus: 71 GPa
• Hardheid: 65 HB
• Maximale diensttemperatuur: 427 °C

5. Aluminium 6082

Aluminium 6082 heeft vergelijkbare eigenschappen als aluminium 6061; echter, 6082 heeft een iets hogere uitreksterkte. Verder heeft dit type aluminium de hoogste sterkte van alle 6000-serie legeringen en is het uitzonderlijk corrosiebestendig. 6082 is een goede optie voor ingenieurs die meer sterkte willen dan wat 6061 biedt, maar niet willen investeren in de 7000-serie.

Aluminium 6082 is goed geschikt voor aldoende toepassingen die een extra graad van sterkte en zwaarte nodig hebben. Dit materiaal is populair in de bouwindustrie en kan in veel bruggen, torens, en trellissen worden gevonden. Productontwerpers moeten echter in gedachten houden dat het moeilijk is om dunne wanden te produceren met aluminium 6082.

Mechanische specificaties:

• Uitreksterkte: 140 – 340 MPa
• Rek bij breuk: 6,3 – 18%
• Elasticiteitsmodulus: 69 – 71 GPa
• Hardheid: 35-56 HRB
• Maximale diensttemperatuur: 130 – 150 °C

Selecteer het juiste materiaal voor de klus

Als productteams ervoor kiezen om een onderdeel te bewerken met aluminium, kunnen ze vertrouwen op het feit dat ze een sterk, geleidend, en corrosiebestendig materiaal kiezen. Aluminiumlegeringen 2024-T4, 7075-T6, en 6082 zijn het best voor hoogpresterende toepassingen, terwijl 6061 en MIC 6 in de meeste gevallen gebruikt kunnen worden waarin een aldoende aluminium volstaat.

Omdat CNC-bewerking zo veelzijdig is, kan het voor ingenieurs uitdagend zijn om hun lijst met geschikte materialen voor een gegeven project in te perken. Met decennia aan technische ervaring kan het team van expert ontwerpers en ingenieurs van Fast Radius de materiaalselectie veel eenvoudiger maken voor elk productteam. Wij zijn toegewijd aan het helpen van elke klant om te innoveren en hun gewenste resultaten te bereiken gedurende het hele productieproces — en met onze expert adviseringsservices kunnen teams gerust zijn dat hun materiaalkeuze aan alle cruciale eisen voldoet. Neem vandaag nog contact met ons op — laten we samen nieuwe dingen mogelijk maken.

Blijf op de hoogte voor meer artikelen in de CNC-materiaalfamilieseries! Tussenzeitelijk kunt u de andere materiaalselectiegidsen voor processen zoals injectiegieten of 3D-printen bekijken in het Fast Radius kenniscentrum.