1100 لوح من سبائك الألومنيوم
صفائح الألمنيوم المصنوعة من سبائك 1100: القيمة الهندسية في أنقى صورها
في عالم مهووس بالمواد عالية القوة والسبائك العالية والتكلفة العالية، تبدو صفائح الألمنيوم المصنوعة من سبائك 1100 متواضعة تقريبًا. للوهلة الأولى، يبدو الأمر ببساطة عبارة عن ألومنيوم نقي تجاريًا، يحتوي على 99% Al تقريبًا، وهو ناعم وسهل التشكيل. لكن هذه البساطة الواضحة تخفي منطقًا هندسيًا متميزًا: 1100 موجود لحل المشكلات التي يكون فيها النقاء والاستقرار وقابلية المعالجة أكثر أهمية من القوة الغاشمة.
وبدلاً من طرح السؤال "ما الذي يمكن لهذه السبيكة أن تتحمله"، فإن السؤال الأفضل بالنسبة لـ 1100 هو "ما الذي يمكن لهذه السبيكة أن تتجنبه" - التلوث، والتآكل، وتعقيدات تصلب العمل، والمفاجآت الكلفانية، وسلوك التشكيل غير المتسق. ومن هذه الزاوية، فإن 1100 ليس مادة ضعيفة؛ إنها منصة يمكن التنبؤ بها.
التكوين وما يعنيه حقًا "نقي تجاريًا".
1100 هو جزء من سلسلة 1xxx، وهويته مرتبطة بمحتواه من الألومنيوم:
- الألومنيوم (آل): ≥ 99.00%
- النحاس (Cu): ≥ 0.05–0.20% (الحد الأعلى النموذجي في العديد من المواصفات)
- الحديد (الحديد): ≥ 0.35%
- السيليكون (سي): ≥ 0.25%
- المنغنيز (من): ≥ 0.05%
- الزنك (الزنك): ≥ 0.10%
- أخرى لكل: ≥ 0.05%
- إجمالي الآخرين: ≥ 0.15%
مستويات السبائك الدقيقة منخفضة للغاية بحيث يتصرف 1100، من الناحية المعدنية، مثل الألومنيوم النقي تقريبًا. لا يوجد أي تصلب كبير لهطول الأمطار، ولا توجد بنية مجهرية معقدة متعددة المراحل. تهيمن بنية الحبوب والعمل البارد والنقاء على سلوكها.
ولهذا السبب، فإن 1100 لا يمكن علاجه بالحرارة بالمعنى الكلاسيكي للتصلب مع التقدم في السن. يأتي ضبط خصائصها بالكامل تقريبًا من العمل البارد والتليين. هذا هو السبب في أن اختيار درجة الحرارة هو القرار الهندسي المركزي الذي يحتوي على 1100 لوحة وصفيحة.
حالات المزاج: تشكيل السلوك الميكانيكي دون تعقيد الكيمياء
إن النظر إلى المستوى 1100 من خلال المزاج هو أكثر كشفًا من النظر إليه من خلال التركيبة الأولية. إن السبيكة التي لا يمكن تصليدها بالترسيب يجب أن "تكتسب" قوتها من خلال تاريخ التشوه.
تشمل درجات الحرارة الشائعة لـ 1100 لوحة وورقة ما يلي:
- O (ملدن): ناعم تمامًا، أقصى ليونة، أقل قوة
- H12، H14، H16، H18: سلسلة من الانفعالات المتصلبة، تزداد القوة والصلابة مع زيادة العمل البارد
- H22، H24، H26: مقسى بالإجهاد ومُلدن جزئيًا، توازن متحكم فيه بين القوة وقابلية التشكيل
النطاقات الميكانيكية النموذجية (سمك الورقة حوالي 0.5-3 مم، كمرجع):
1100-أو:
- قوة الشد: ~60-95 ميجا باسكال
- قوة الخضوع: ~ 20-35 ميجا باسكال
- الاستطالة: ~25-40%
1100-H14 (نصف قاسٍ، مزاج شائع جداً):
- قوة الشد: ~110-145 ميجا باسكال
- قوة الخضوع: ~95-125 ميجا باسكال
- الاستطالة: ~5-12%
1100-H18 (كامل الصلبة):
- قوة الشد: تصل إلى ~ 165 ميجا باسكال
- قوة الخضوع: تصل إلى ~ 145 ميجا باسكال
- الاستطالة: ~3-5%
من حيث التصميم، يتيح لك 1100 التعامل مع القوة كقرص، وليس كصفة ثابتة. يمكنك البدء بمزاج O للرسم العميق ومن ثم تطبيق العمل البارد بعد التشكيل على المناطق المحلية، أو يمكنك الشراء بمزاج H محدد حيث يكون التشكيل خفيفًا والصلابة أكثر أهمية.
سلوك التآكل: عندما لا يكون هناك أي شيء تقريبًا في السبيكة يعني عدم حدوث الكثير
إن مقاومة التآكل عند 1100 هي نتيجة مباشرة لما هو غير موجود في السبيكة. مع هذا المحتوى العالي من الألومنيوم وإضافات السبائك المنخفضة جدًا، تكون اختلافات الجهد الكلفاني داخل البنية المجهرية ضئيلة للغاية. وهذا يترجم إلى:
- مقاومة ممتازة للتآكل الجوي في البيئات الريفية والعديد من البيئات الحضرية
- مقاومة جيدة جدًا في العديد من البيئات المائية المحايدة
- مناسبة بشكل خاص حيث يجب تقليل ترشيح أيونات المعادن إلى المنتج
الخواص الحرارية والكهربائية: النقاء كمضاعف للأداء
كلما كان الألومنيوم نقيًا، كان توصيله أفضل. تعمل هذه القاعدة البسيطة لصالح الرقم 1100.
- الموصلية الحرارية: عادة حوالي 220-230 واط/م·ك (في درجة حرارة الغرفة)
- الموصلية الكهربائية: ما يقرب من 55-60% IACS (المعيار الدولي للنحاس الملدن)، اعتمادًا على النقاء الدقيق والحالة المزاجية
بالنسبة للعديد من قضبان الناقلات، والموصلات الكهربائية، ولوحات توزيع الحرارة حيث يكون الحد الأقصى من الموصلية مع الأحمال الميكانيكية المتواضعة هو المطلوب، فإن 1100 يعد خيارًا عقلانيًا. ولن يتطابق مع سبائك 1xxx فائقة النقاء والمصممة خصيصًا للتوصيل، ولكنه يحقق توازنًا عمليًا بين التكلفة وقابلية التشغيل والتوصيل.
استقرار الأبعاد وسلوك التشكيل: الميزة الهادئة
1100 لا يتصلب فجأة. ولا يعود مرة أخرى بطرق غير متوقعة. منحنى الإجهاد والانفعال الخاص به متسامح، ومعدل تصلب العمل به لطيف. تمنحها هذه الخصائص نوعًا من الاستقرار غالبًا ما يكون أكثر قيمة من قوة الشد الرئيسية.
في عمليات التشكيل العملية:
- يكون الرسم العميق لأواني الطهي أو الألواح الزخرفية أو عاكسات الإضاءة أسهل في درجة حرارة 1100-O، مع مخاطر أقل للتمزق أو قشر البرتقال إذا تمت معالجتها بشكل صحيح.
- يكون الانحناء في درجة الحرارة H14 أو H24 موثوقًا به بشكل عام عند ملاحظة إرشادات الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء.
- إعادة التلدين واضحة ومباشرة. مع دورة التلدين المناسبة (غالبًا في نطاق 300-410 درجة مئوية، اعتمادًا على الممارسة)، يمكن إرجاع 1100 المتصلب بالإجهاد إلى حالة ناعمة باستخدام حبيبات دقيقة متساوية المحاور، جاهزة لممر تشكيل آخر.
نظرًا لعدم وجود رواسب حساسة للتصلب العمري بسبب زيادة أو خشونة، فإن المعالجات الحرارية في 1100 تركز بشكل أساسي على إعادة التبلور وصقل الحبوب، وليس على إدارة تطور الطور المعقد. وهذا يجعل تصميم العملية قويًا جدًا.
الانتهاء من السطح والانعكاس: جماليات وظيفية
غالبًا ما يتم اختيار 1100 لكيفية تفاعله مع الضوء والبيئات، وليس فقط مع القوى. يستجيب سطحه المصنوع من الألومنيوم النقي والنقي بطبيعته بشكل جيد لما يلي:
- تلميع ميكانيكي
- تفتيح كيميائي
- الأنودة (زخرفية في المقام الأول، حيث لا يتم استخدام 1100 عندما تكون مقاومة التآكل للطبقة الصلبة أمرًا بالغ الأهمية)
يمكن لـ 1100 ورقة ملدنة أو مشرقة كيميائيًا أن تحقق انعكاسًا عاليًا، مما يتيح استخدامها في عاكسات الإضاءة، وألواح الديكور الداخلية، ولوحات الأسماء، وتقليم الأجهزة. تكون طبقة الأكسيد التي تتشكل في الظروف المحيطة رقيقة وواضحة، مما يحافظ على الجانب المعدني بدلاً من إضعافه بسرعة.
التطبيقات من منظور "النقاء أولاً".
يعد تعيين تطبيقات 1100 أسهل عندما تقلب المنطق المعتاد. فبدلاً من أن نسأل "أين نحتاج إلى القوة"، اسأل "أين يجب أن نتجنب التعقيد".
البيئات الغذائية والصيدلانية
عندما تكون المادة على اتصال مباشر مع المنتجات الغذائية أو الصيدلانية، تصبح كل إضافة لصناعة السبائك مسؤولية محتملة. تركيبة 1100 شبه النقية تعني الحد الأدنى من المعادن النزرة التي يمكن ترشيحها، خاصة عند استخدام طلاء واقي أو طلاء أو طبقة مؤكسدة.
حالات الاستخدام تشمل:
- حاويات وأغطية المواد الغذائية المرسومة ضحلة
- مخزون التعبئة والتغليف لشرائح احباط
- بطانات الخزانات الداخلية أو الكسوة لأوعية التخزين منخفضة الضغط
مكونات الإدارة الكهربائية والحرارية
هنا، التسلسل الهرمي للملكية واضح:
- الموصلية
- استقرار الأبعاد تحت درجة حرارة معتدلة
- سهولة التصنيع
1100 ورقة وطبق يخدم في:
- شريط الناقل ولوحات الموصل تحت حمل ميكانيكي متواضع
- موزعات الحرارة وألواح القاعدة حيث لا تكون هناك حاجة إلى قوة شديدة ولكن حتى التوزيع الحراري أمر بالغ الأهمية
- منصات طرفية منخفضة الضغط وركائز الترابط في تجميعات إلكترونيات الطاقة حيث تتجاوز التكلفة وقابلية التشكيل متطلبات القوة
اللوحات المعمارية والزخرفية
تفرض المباني ثلاثة متطلبات سطحية رئيسية: المتانة، وقابلية التشكيل، والجودة البصرية. بالنسبة للألواح الداخلية والأسقف والأرضيات والكسوة الزخرفية التي لا تتعرض لمتطلبات هيكلية ثقيلة، يعد 1100 خيارًا اقتصاديًا وسهل التشطيب. تحافظ ورقة 1100 المؤكسدة أو المطلية على التسطيح الجيد والاستجابة المتسقة للألوان ومقاومة التآكل الكافية للعديد من التطبيقات الداخلية أو الخارجية المكشوفة قليلاً بمجرد طلاءها بشكل صحيح.
المعدات الكيميائية والعملية في الضغط المنخفض
في البيئات الكيميائية التي يكون فيها الفولاذ المقاوم للصدأ مبالغًا فيه ولا توجد وسائط عدوانية، تقدم 1100 ما يلي:
- مقاومة عالية للعديد من المواد الكيميائية الخفيفة
- الأسطح غير الملوثة
- التوافق مع بروتوكولات التنظيف الصناعية الشائعة
تشمل الأمثلة ما يلي:
- بطانات لتخزين بعض السوائل الغذائية أو المواد الكيميائية الخفيفة
- الخزانات والقنوات والأغطية ذات الضغط المنخفض حيث تكون متطلبات القوة متواضعة
- الكسوة فوق الأطر الهيكلية لتوفير سطح حميد كيميائيا
تجهيزات المطابخ والمنتجات المنزلية
غالبًا ما تعتمد الأواني والغلايات والأوعية والأواني المنزلية ذات السحب العميق على سبائك 1100-O أو 1xxx ذات الصلة لقدرتها على التدفق في الأدوات دون الانقسام. عند دمجه مع معالجات سطحية أو تصفيحه بسبائك صلبة من الخارج، يعمل 1100 بمثابة قلب موصل قابل للتشكيل.
اختيار 1100: اختيار التصميم بناءً على ما لا تحتاجه
لا ينبغي تحديد 1100 حيث:
- القوة الهيكلية العالية أمر بالغ الأهمية
- التآكل الكاشطة شديد
- تحميل التعب الدوري هو السائد
غالبًا ما تكون السبائك من سلسلة 3xxx أو 5xxx أو 6xxx أكثر منطقية هناك. ولكن عندما تدور القيود حول النظافة، والتوصيل، والقابلية للتشكيل العميق، والسلوك الذي يمكن التنبؤ به في ظل معالجة بسيطة، وكفاءة التكلفة، فإن 1100 يحتل مكانًا فريدًا.
من وجهة نظر التصميم والتصنيع، من المفيد التفكير في 1100 لوح وصفيحة باعتبارها مادة "صادقة". لن يفاجئك ظواهر هطول الأمطار المفاجئة، أو نوافذ المعالجة الحرارية المعقدة، أو الفوضى الكلفانية. يحدث كل شيء مهم حول 1100 تقريبًا في ثلاثة مجالات: مدى نقاءه، ومدى تشوهه، وكيفية التحكم في درجة حرارته أثناء التلدين أو الخدمة.
وبهذا المعنى، فإن الميزة الحقيقية لـ 1100 ليست خاصية واحدة بل فلسفة هندسية: عندما تتمكن من التخلص من صناعة السبائك غير الضرورية، فإنك تقضي على فئة كاملة من المخاطر. بالنسبة للعديد من المنتجات التي يجب تشكيلها بشكل جميل، وتوصيل الحرارة أو الكهرباء بشكل موثوق، والتحمل بهدوء في البيئات الحميدة لعقود من الزمن، فإن هذا لا يمثل حلاً وسطًا. هذا هو الحل الأمثل.
https://www.al-sale.com/a/1100-alloy-aluminum-plate-sheet.html
