อลูมิเนียม 6063 คืออะไร คู่มือฉบับสมบูรณ์เกี่ยวกับคุณสมบัติ การใช้งาน การตัดเฉือน และการตกแต่งพื้นผิว

อลูมิเนียม 6063 โลหะผสมนี้ยังเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มอะลูมิเนียม-แมกนีเซียม-ซิลิคอน (Al-Mg-Si) และเป็นโลหะผสมที่สามารถอบชุบด้วยความร้อนได้ ซึ่งออกแบบมาเฉพาะสำหรับการรีดขึ้นรูป ข้อได้เปรียบที่สำคัญ ได้แก่ ความสามารถในการรีดขึ้นรูปที่ยอดเยี่ยม ผิวสำเร็จที่เหนือกว่า และความทนทานต่อการกัดกร่อนที่แข็งแกร่ง เมื่อผ่านกระบวนการแล้ว โลหะผสมนี้จะมีรูปลักษณ์ที่สม่ำเสมอและสวยงาม ทำให้เป็นวัสดุที่นิยมใช้ในงานสถาปัตยกรรมและส่วนประกอบตกแต่ง นอกจากนี้ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบโครงสร้างอุตสาหกรรมและตัวเรือนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

ด้วยคุณสมบัติการขึ้นรูป เช่น T5 และ T6 6063 จึงสามารถสร้างสมดุลระหว่างความแข็งแรงปานกลางและการขึ้นรูปที่ดีได้ จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตโปรไฟล์หน้าตัดที่ซับซ้อนในปริมาณมาก

1.0เหตุใดอลูมิเนียมอัลลอยด์ 6063 จึงได้รับความนิยมในการผลิต?

6063 ได้กลายเป็นหนึ่งในโลหะผสมโปรไฟล์อลูมิเนียมที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดเนื่องจากมีประสิทธิภาพในการเพิ่มประสิทธิภาพสำหรับการขึ้นรูปและการตกแต่ง:

• ความสามารถในการอัดรีด: ความสามารถในการอัดรีดที่โดดเด่นช่วยให้สามารถผลิตรูปทรงโปรไฟล์ที่ซับซ้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพสูง
• การตกแต่งพื้นผิว: คุณภาพพื้นผิวดีเยี่ยมด้วยสีคุณภาพสูงที่สม่ำเสมอหลังจากการชุบอโนไดซ์
• ความต้านทานการกัดกร่อน: ทนทานต่อการกัดกร่อนและออกซิเดชันสูง เหมาะสำหรับส่วนประกอบตกแต่งและโครงสร้างกลางแจ้ง
• ความสามารถในการเชื่อม: ประสิทธิภาพการเชื่อมที่ดีโดยมีการเสียรูปน้อยที่สุด รองรับการประกอบที่ง่ายดาย
• ประสิทธิภาพด้านต้นทุน: ต้นทุนปานกลาง อุปทานขนาดใหญ่มีเสถียรภาพ และมูลค่าโดยรวมที่แข็งแกร่ง
• ความสามารถในการตัดเฉือน: ความยากในการตัดต่ำและการประมวลผลหลังการประมวลผลที่สะดวก

ปริมาณสิ่งเจือปนที่ต่ำและโครงสร้างโลหะที่สม่ำเสมอทำให้สามารถสร้างสมดุลที่เหมาะสมระหว่างความสวยงามและความเสถียรของโครงสร้าง จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งาน เช่น ผนังอาคารและระบบประตูและหน้าต่างที่รูปลักษณ์และความทนทานต่อสภาพอากาศเป็นสิ่งสำคัญ

2.0คุณสมบัติเชิงกลของโลหะผสมอลูมิเนียม 6063

(หมายเหตุ: ค่าเฉพาะจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับอารมณ์)

• ความต้านแรงดึง (T6): 210–260 MPa
• ความแข็งแรงการยืดหยุ่น (T6): ~170 MPa
• การยืดตัว: 12–18%
• ความแข็ง: 70–85 HB
• ความหนาแน่น: 2.70 g/cm³
• ช่วงการหลอมละลาย: 607–650°C

ความแตกต่างของทรัพย์สินตามอารมณ์

• 6063-O: ความแข็งแรงต่ำสุด (ความแข็งแรงแรงดึง ≈ 110 MPa) ที่มีความเหนียวดีเยี่ยม เหมาะสำหรับการดัดลึก การยืด และการขึ้นรูปหนักอื่นๆ
• 6063-T5: ความแข็งแรงปานกลางพร้อมประสิทธิภาพการผลิตที่สูงขึ้นเนื่องจากการบ่มแบบออนไลน์ เหมาะสำหรับโปรไฟล์ที่ผลิตจำนวนมาก
• 6063-T6: ความแข็งแกร่งสูงสุดที่ได้มาจากการบ่มเทียม ใช้ในงานที่ต้องการประสิทธิภาพโครงสร้างที่เพิ่มขึ้น

3.0องค์ประกอบทางเคมีของโลหะผสมอลูมิเนียม 6063

องค์ประกอบของ 6063 ช่วยเสริมความแข็งแรงของการตกตะกอนด้วย Mg₂Si แม้ว่าอัตราส่วน Mg:Si อาจแตกต่างกันเล็กน้อยในแต่ละชุดก็ตาม ระดับเหล็กและทองแดงที่ต่ำเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อคุณภาพพื้นผิวที่เหนือกว่า

4.0การใช้งานทั่วไปของโลหะผสมอลูมิเนียม 6063

• ประตูและหน้าต่างสถาปัตยกรรม โปรไฟล์ผนังม่าน โครงห้องรับแสงแดด
• โปรไฟล์ตกแต่งภายใน (เพดาน, ผนังกั้น, บัวพื้น)
• โครงสร้างสายพานลำเลียงอุตสาหกรรมและตัวป้องกันความปลอดภัยของอุปกรณ์
• ส่วนประกอบเฟอร์นิเจอร์ (โครงโต๊ะและเก้าอี้ ขอบตู้)
• โครงอิเล็กทรอนิกส์และโปรไฟล์แผ่นระบายความร้อน
• อุปกรณ์ตกแต่งรถยนต์และราวหลังคา
• โครงสร้างนิทรรศการและกรอบกล่องไฟ

5.06063 เปรียบเทียบกับโลหะผสมอลูมิเนียมทั่วไปอื่นๆ ได้อย่างไร?

ข้อได้เปรียบหลักของ 6063 อยู่ที่ความสามารถในการขึ้นรูปและการตกแต่งที่เหนือกว่าโลหะผสมอื่นๆ อย่างมาก ทำให้ไม่สามารถทดแทนได้ในการใช้งานด้านสถาปัตยกรรมและการตกแต่ง

6.0การเตรียมการที่สำคัญก่อนการตัดเฉือน: การควบคุมความเค้นตกค้าง

ความเค้นตกค้างในโปรไฟล์รีด 6063 ส่วนใหญ่เกิดจากการเย็นตัวหลังจากการรีด ส่วนที่ซับซ้อนหรือผนังบางมีแนวโน้มที่จะเกิดการเสียรูปเมื่อความเค้นถูกปลดปล่อยในระหว่างการตัดเฉือน แนวปฏิบัติที่แนะนำ:

• ยอมให้มีอายุตามธรรมชาติหรือเทียมหลังจากการอัดรีดเพื่อลดความเครียดภายใน
• ทิ้งโปรไฟล์ไว้ 24 ชั่วโมงหลังจากการกลึงหยาบก่อนการตกแต่ง
• ใช้การหนีบแบบหลายจุดกระจายสม่ำเสมอเพื่อหลีกเลี่ยงแรงเครียดเฉพาะที่
• ปฏิบัติตามแนวทาง "การตัดเฉือนแบบสมมาตร" เพื่อลดแรงตัดด้านเดียวให้เหลือน้อยที่สุด

7.0วิธีการตัดอลูมิเนียมอัลลอยด์ 6063 อย่างมีประสิทธิภาพ

มีความแข็งต่ำกว่าและมีความเหนียวสูงกว่า 60616063 ช่วยลดความต้านทานการตัด แต่มีแนวโน้มที่จะเกิดการสะสมของคมตัดและการยึดเกาะของเครื่องมือ เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่สม่ำเสมอ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้ เครื่องตัดอลูมิเนียม —การเลือกเครื่องมือและพารามิเตอร์การตัดต้องได้รับการปรับให้เหมาะสมอย่างระมัดระวัง

7.1เครื่องมือและส่วนแทรกที่แนะนำ:

• เครื่องมือคาร์ไบด์ (แนะนำ):
  เครื่องกัดปลาย 2 ฟัน หรือ 3 ฟัน ที่มีมุมคายสูง (15°–20°) และฟันชิปขยายใหญ่ขึ้น
• การเคลือบ:TiB₂ และ DLC มีคุณสมบัติป้องกันการยึดเกาะที่ดีเยี่ยม TiN มีแนวโน้มที่จะยึดเกาะได้ง่ายกว่า แต่ยังคงมีประสิทธิภาพสำหรับการตัดเฉือนแบบโหลดเบาหรือรอบสั้น
  ความเร็วในการตัดที่สูง ขอบคม และการระบายความร้อนที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบอัตโนมัติ เครื่องตัดอลูมิเนียม.
• เครื่องมือ HSS:
  เหมาะสำหรับงานเบา เช่น การเจาะพื้นฐาน
• การฝึกซ้อม:
  รูปทรงฟันเลื่อยแบบพาราโบลาช่วยปรับปรุงการระบายเศษโลหะและลดการอุดตัน

7.2พารามิเตอร์การตัดที่แนะนำ (ช่วงอ้างอิง):

ช่วงเหล่านี้ทำงานได้ดีทั้งกับการตั้งค่าด้วยตนเองและติดตั้ง CNC เครื่องตัดอลูมิเนียมเพื่อให้มั่นใจถึงคุณภาพการตัดเฉือนที่เสถียร

7.3หมายเหตุการกลึง:

• การระบายความร้อน/การหล่อลื่น:
  ใช้สารอิมัลชันหรือของเหลวตัดเฉพาะอะลูมิเนียมที่มีสารเติมแต่ง EP เพื่อลดการยึดเกาะของเครื่องมือและยืดอายุการใช้งานของเครื่องมือ ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับอุปกรณ์ตัดอะลูมิเนียมรอบสูง
• สภาพเครื่องมือ:
  รักษาขอบตัดให้คมอยู่เสมอและเจียรซ้ำเมื่อจำเป็นเพื่อป้องกันการเลอะหรือการบีบอัดวัสดุ 6063 ที่อ่อนนุ่ม
• วิธีการตัด:
  ควรเลือกใช้การกัดแบบไต่เพื่อลดการเกิดเสี้ยนและรอยขีดข่วนบนพื้นผิว
• หลีกเลี่ยงการวางเครื่องมือไว้:
  ห้ามปล่อยให้เครื่องมือหยุดนิ่งบนพื้นผิวชิ้นงานเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดรอยบุ๋ม
• ชิ้นส่วนที่มีผนังบาง:
  ใช้ขากรรไกรอ่อน อุปกรณ์สูญญากาศ หรือตัวรองรับเพิ่มเติมเพื่อป้องกันการเสียรูปในระหว่างการตัด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อประมวลผลด้วยการป้อนเร็ว เครื่องตัดอลูมิเนียม.

8.0วิธีการเชื่อมโลหะผสมอลูมิเนียม 6063 อย่างถูกต้อง

6063 ให้ความสามารถในการเชื่อมได้ดีกว่า 6061โดยมีความบิดเบี้ยวน้อยกว่าในบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน (HAZ) อย่างไรก็ตาม การสูญเสียความแข็งแรงในแนวเชื่อมและ HAZ อาจสูงถึง 20–50% (โดยทั่วไปประมาณ 30%) ขึ้นอยู่กับการอบคืนตัวของวัสดุ วิธีการเชื่อม และความร้อนที่ป้อนเข้า อาจจำเป็นต้องมีการออกแบบการบ่มหลังการเชื่อมหรือการชดเชยความแข็งแรง

8.1วิธีการเชื่อมทั่วไป

• การเชื่อม TIG: เหมาะสำหรับการมีลักษณะการเชื่อมที่แม่นยำและสะอาดพร้อมการบิดเบือนน้อยที่สุด เหมาะสำหรับส่วนประกอบตกแต่ง
• การเชื่อม MIG: ประสิทธิภาพสูง เหมาะสำหรับโปรไฟล์ผนังหนาหรือการผลิตจำนวนมาก
• ลวดเชื่อมทั่วไป: ER4043 (มีการไหลลื่นและลักษณะการเชื่อมที่ดี), ER5356 (มีความแข็งแรงสูงกว่า)

8.2เทคนิคการเชื่อม

• การเตรียมการก่อนการเชื่อม: กำจัดชั้นออกไซด์ (Al₂O₃) ออกโดยใช้แปรงสแตนเลสหรือสารเคมีขจัดคราบไขมันจนกว่าจะมองเห็นความเงาของโลหะ
• ก๊าซป้องกัน: อาร์กอนบริสุทธิ์ (≥99.99%), 8–12 ลิตร/นาที
• การอุ่นล่วงหน้า: สำหรับความหนา >8 มม. ให้อุ่นล่วงหน้าที่ 100–150°C เพื่อหลีกเลี่ยงการแตกร้าวจากความเย็น
• พารามิเตอร์การเชื่อม: ใช้กระแสไฟต่ำและความเร็วในการเดินทางที่รวดเร็วเพื่อลดความกว้างของ HAZ
• การบำบัดหลังการเชื่อม: อนุญาตให้เย็นลงตามธรรมชาติ อาจใช้การบ่มซ้ำ T6 หากต้องการความแข็งแรงที่สูงกว่า

9.0วิธีการอบชุบโลหะผสมอลูมิเนียม 6063 ด้วยความร้อน

วัตถุประสงค์หลักของการอบชุบด้วยความร้อนสำหรับ 6063 คือการเพิ่มประสิทธิภาพการตกตะกอน Mg₂Si โดยรักษาสมดุลระหว่างความแข็งแกร่งและความสามารถในการอัดขึ้นรูป

9.1การบำบัดด้วยสารละลาย

• อุณหภูมิความร้อน: 530–540°C (ต่ำกว่า 6061 เพื่อป้องกันการเจริญเติบโตของเมล็ดพืช)
• ระยะเวลาในการถือครอง: 1–2 ชั่วโมง ขึ้นอยู่กับความหนาของส่วน
• การดับ: การดับน้ำด้วยอัตราการเย็นตัว ≥150°C/นาที เพื่อป้องกันการตกตะกอนก่อนเวลาอันควร

9.2การรักษาภาวะชรา

• การบ่มเทียม T6: 170–180°C เป็นเวลา 8–12 ชั่วโมง ระบายความร้อนด้วยอากาศ
• การบ่มแบบออนไลน์ T5: ควบคุมอุณหภูมิผ่านถังทำความเย็นหลังการอัดรีด 150–170°C เป็นเวลา 4–6 ชั่วโมง ประสิทธิภาพสูง
• การบ่มตามธรรมชาติ: 7–14 วันที่อุณหภูมิห้อง ความเข้มข้นสุดท้ายจะอยู่ที่ ~70–80% ของ T6 เหมาะสมเมื่อไม่ต้องการความเข้มข้นสูง

10.0วิธีการรับประกันคุณภาพพื้นผิวที่สูงสำหรับโลหะผสมอลูมิเนียม 6063

6063 ถือเป็นสารตั้งต้นที่เหมาะสำหรับการชุบอโนไดซ์ และคุณภาพของการชุบพื้นผิวส่งผลโดยตรงต่อมูลค่าผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

10.1การบำบัดพื้นผิวทั่วไป

• การชุบอะโนไดซ์ (ใส ย้อมสี อิเล็กโทรโฟเรติก): ที่พบมากที่สุด ช่วยเพิ่มความทนทานต่อการกัดกร่อนและรูปลักษณ์
• การชุบอะโนไดซ์แบบแข็ง: ความหนาของการเคลือบ 20–50 μm เพื่อเพิ่มความทนทานต่อการสึกหรอในการใช้งานในอุตสาหกรรม
• การพ่นทรายและการแปรง: สร้างพื้นผิวแบบด้านหรือมีพื้นผิวและปกปิดรอยขีดข่วนเล็กน้อย
• การเคลือบผง: ช่วงสีกว้างพร้อมความทนทานต่อสภาพอากาศสำหรับส่วนประกอบกลางแจ้ง
• การขัดเงา: ให้ความเงางามแบบกระจกสำหรับการตกแต่งระดับพรีเมียม

10.2หมายเหตุเกี่ยวกับการบำบัดพื้นผิว

• การบำบัดเบื้องต้นมีความสำคัญอย่างยิ่ง ได้แก่ การขจัดคราบไขมันอย่างทั่วถึง (น้ำยาทำความสะอาดที่มีฤทธิ์เป็นด่าง) การทำให้เป็นกลาง และการขัดด้วยสารเคมีเพื่อขจัดฟิล์มออกไซด์และสิ่งปนเปื้อน
• ในระหว่างการชุบอโนไดซ์ ควรหลีกเลี่ยงความหนาแน่นของกระแสไฟที่มากเกินไปเพื่อป้องกันการเคลือบที่หยาบหรือไม่สม่ำเสมอ
• ควบคุมอุณหภูมิแม่พิมพ์อัดเพื่อหลีกเลี่ยงข้อบกพร่องบนพื้นผิว เช่น เส้นสีเข้มและรอยขีดข่วน
• ป้องกันการสัมผัสกับสารกัดกร่อนระหว่างการจัดเก็บเพื่อหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนสี

11.0คำถามที่พบบ่อย (FAQ)

6063 เหมาะสำหรับการอัดขึ้นรูปรูปร่างโปรไฟล์ที่ซับซ้อนหรือไม่

ใช่ 6063 ให้คุณสมบัติการไหลที่ดีเยี่ยมในระหว่างการอัดรีด และรองรับชิ้นงานที่มีผนังบาง (ในบางกระบวนการที่มีความหนาต่ำกว่า 1.2 มม.) ความหนาและความซับซ้อนของผนังขั้นสุดท้ายขึ้นอยู่กับรูปทรงของโปรไฟล์ การออกแบบแม่พิมพ์ และสภาวะการอัดรีด ทำให้เป็นหนึ่งในโลหะผสมที่ดีที่สุดสำหรับโปรไฟล์ที่ซับซ้อน

โลหะผสมชนิดใดที่สามารถชุบอะโนไดซ์ได้ดีกว่า—6063 หรือ 6061?

6063 มีประสิทธิภาพดีกว่า เนื่องจากมีปริมาณเหล็กและทองแดงต่ำ ทำให้ชั้นออกไซด์มีความสม่ำเสมอมากขึ้น สีสม่ำเสมอ และความสว่างของพื้นผิวที่เหนือกว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการตกแต่งที่มีสีอ่อน

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเหล็ก 6063 T5 และ T6 คืออะไร?

• T5: การบ่มแบบออนไลน์ ประสิทธิภาพการผลิตสูง ต้นทุนต่ำ ความแข็งแรงปานกลาง (แรงดึง ≈210 MPa) เหมาะสำหรับโปรไฟล์ประตู/หน้าต่างมาตรฐาน
• T6: การเสื่อมสภาพด้วยเทียม ความแข็งแรงสูงกว่า (แรงดึง ≈260 MPa) การเสียรูปน้อยกว่า เหมาะสำหรับการใช้งานโครงสร้างหรือส่วนประกอบที่สำคัญด้านความแข็งแรง

จะป้องกันการติดของเครื่องมือเมื่อทำการกลึง 6063 ได้อย่างไร?

เน้นที่ความเร็วในการตัดสูง + การระบายความร้อนที่เพียงพอ + เครื่องมือที่คม: ความเร็วในการตัด ≥300 ม./นาที น้ำยาหล่อเย็นเฉพาะอลูมิเนียม เครื่องมือที่ลับคมเป็นประจำ และหลีกเลี่ยงการตัดเฉือนที่มีภาระหนักความเร็วต่ำ

6063 สามารถใช้งานในสภาพแวดล้อมกลางแจ้งได้หรือไม่?

ใช่ ความทนทานต่อการกัดกร่อน ผสานกับการป้องกันแบบอโนไดซ์ ช่วยให้มีความทนทานยาวนานหลายปี ในสภาพแวดล้อมชายฝั่งหรือสภาพแวดล้อมที่มีมลพิษสูง ขอแนะนำให้มีการป้องกันเพิ่มเติมหรือการบำรุงรักษาตามระยะ

 

อ้างอิง

https://en.wikipedia.org/wiki/6063_aluminium_alloy

https://www.gabrian.com/6063-aluminum-properties/

https://www.metalexchange.com/press/6063-aluminum