6061アルミニウムプレート

12/08 2025

多くのエンジニア、製造者、製品デザイナーにとって、6061アルミニウムプレート鉄鋼業界では構造用鋼 S235 または A36 がよく果たす役割を静かに果たしています。デフォルトの開始点。あらゆる場合において、最も強力、最軽量、最も安価というわけではありませんが、賢い妥協これにより、プロトタイプの製造が可能になり、溶接が予測可能になり、設計が認証可能になります。

1. 6061 アルミニウム プレートとは実際には何なのか (そして実際は何なのか)

1.1 合金ファミリー: 6xxx = 主力構造アルミニウム

• シリーズ: 6xxx (Al-Mg-Si)。
• 合金元素:
  • マグネシウム (Mg): ~0.8 ～ 1.2%
  • シリコン (Si): ~0.4 ～ 0.8%
  • さらに少量のCu、Cr (またはMn)、Feなどを加えます。

6xxxシリーズは熱処理可能、中程度の強度、適度な耐食性があり、溶接作業に非常に適しています。 6061 は、その言語で最も広く使用されている文法です。

それはない:

• 2xxx (航空宇宙疲労限界構造) または 7xxx (超高強度) と同じくらいの強度。
• 海水の孔食や SCC が顕著な場合、5xxx 海洋合金と同様の耐食性を備えています。

その価値は次のとおりです。バランス。

2. 6061アルミニウム板の化学成分

ASTM B209 / EN 573 に基づく一般的な制限 (質量 %):

システムレベルでの 3 つの影響:

1. Al-Mg-Si析出系
   Mg2Si 析出物は、熱処理 (T4、T6、T651) と機械的性能を定義します。

2. 中程度のCuとCr
   強化するのに十分な銅。 Cr (または Mn) は粒子構造を微細化し、特定の鋳造欠陥や腐食に対する感受性を抑制します。

3. 管理可能な不純物感度
   Fe は金属間化合物を形成し、靭性や陽極酸化の美しさに影響を与える可能性がありますが、一般的なレベルでは、プレートは構造作業に許容される機械的性能の範囲内に十分に留まります。

3. 焼き戻し条件: 設計用語における「6061-T6 プレート」の本当の意味

「6061 アルミニウム プレート」を選ぶということは、実際に合金+焼き戻し組み合わせ。焼き戻しは、応力-ひずみ曲線、降伏プラトー、溶接ドロップ、スプリングバックを決定します。これらはすべて計算やシミュレーションにとって重要です。

プレート形式での焼き戻し状態:

3.1 6061-O (焼きなまし)

• 状態: 完全に焼きなまし済み。
• 特徴：
  • 強度は最低、延性と成形性は最高。
  • 用途深絞り加工または複雑な成形を行った後、熱処理を行って強度を高めます。
• 一般的な引張範囲:
  • 引張強さ: ~110–125 MPa
  • 降伏強度 (0.2%): ~55 MPa
  • 伸び率: 18 ～ 25%+

3.2 6061-T4 (溶体化熱処理、自然時効)

• 条件：溶体化処理＋自然時効硬化。
• 特徴：
  • 中程度に強い。 T6よりも成形性が優れています。
  • 必要なときに使用します最初に形成し、その後 T6/T651 まで熟成させます。。
• 典型的な特性:
  • 引張: ~180 ～ 210 MPa
  • 収量: ~90 ～ 120 MPa
  • 伸び率: ~14 ～ 20%

3.3 6061-T6 (溶体化熱処理、人工時効)

• 状態: 溶体化処理され、最高の硬度まで人工的に時効されます。
• コアエンジニアリング気質。高強度プレートのデフォルト。
• 典型的なプレートの特性 (厚さによって異なりますが、代表的なもの):

これが古典です「machine and go」構造プレート。

3.4 6061-T651 (応力緩和ストレッチ)

のために精密部品、多くの場合、T651 (または押し出しの場合は T6511) が推奨されます。

• T+永久的なストレッチ(通常 1 ～ 3%) 内部応力を軽減します。
• プレートの利点:
  • 加工時の反りを軽減します。
  • 平面性と寸法安定性が向上します。
  • T6 と本質的に同じ強度のサムネイル (降伏量約 240 ～ 280 MPa)。

精神的な近道として:

• 重加工？選ぶ6061‑T651 プレート。
• あまり高価なものではない部品用の一般的な構造プレートですか?6061mmたいていは大丈夫です。

4. デザイントレードオフのシステムとしての 6061 プレート

デザイナーの観点から見ると、6061 プレートは一連の実際的なトレードオフです。

4.1 強度対密度対コスト

• 軟鋼との比較:
  • 強度: グレードに応じて、鋼の降伏強度の約 0.5 ～ 0.7 倍。
  • 密度: スチールの ~1/3 (~2.7 g/cm3 対 ~7.8 g/cm3)。
  • 剛性: ~1/3 ヤング率、意味同じ形状の HP 鋼構造は約 3 倍硬い。
• デザイン翻訳:
  • 剛性を一致させるにはセクションを拡大する必要がありますが、セットバックは密度を低くすることで部分的に補われます。
  • 最適な時期軽量化はストックエリアのコストよりも価値があります- たとえば、手動で取り扱う必要がある輸送、ロボット、構造フレーム、またはたわみがそれほど重大ではない場所などです。

4.2 溶接性と熱影響による落下

• アドバンテージ：
  • 6061プレートTIGまたはMIGで良好に溶接します、7xxx または 2xxx と比較してホットクラッキングの問題は最小限です。
• ペナルティ:
  • T6 / T651 の HAZ (熱影響ゾーン) は効果的に元の状態に戻ります。T4 のような特性、またはそれよりも劣る特性溶接周り:
    • 局所的な収量は約 250 MPa から約 75 ～ 120 MPa に低下する可能性があります。
• デザインの意味:
  • もしあなたの臨界応力領域が溶接部を横切る、サイズに基づいて確認しますHAZ の強度が低い、バルク T6 ではありません。
  • 使用手順: 予熱制御、両面溶接、入熱の制御、可能な場合は溶接を配置する設計低応力領域。

4.3 被削性と成形性

• 機械加工性:
  • 6061-T6/T651は機械加工が最も簡単なアルミニウム板の 1 つ:
    • 短く扱いやすいチップ。
    • 良好な表面仕上げ。
    • T651なら安定。
• 成形性:
  • T6 には狭い半径での曲げ性が低い、木目/圧延により方向に亀裂が生じる危険性があります。
  • 戦略: フォームインOまたはT4、その後、T6 まで熱処理します。

この二重性が理由を説明しますCNC 加工された構造プレート、治具、固定具圧倒的に 6061 を選択します。

5. 標準と仕様の枠組み

実際に 6061 プレートを購入または認証するときは、次のような仕様封筒を扱うことになります。

• ASTM B209:
  アルミニウムおよびアルミニウム合金板および板の標準仕様。
• EN 485 / EN 573シリーズ:
  鍛造アルミニウム製品の化学組成、機械的特性、および許容差。
• ASTM B928（遺産）：
  海洋プレート仕様 (主に 5xxx 用ですが、状況に応じて異なる場合があります)。

購入仕様書を書くときは、次のことを明確にしてください。

1. 合金と焼き戻し: 例: 6061‑T651。
2. 標準: 例: ASTM B209。
3. 厚み範囲: 多くの機械的特性の最小値は、厚さのバンドによって異なります。
4. 平面度と表面の要件: 必要な精度のレベル (例: 精密アセンブリ対構造フレーム)。

6. 6061 プレートを「デフォルトの金属」にするコア機能

6.1 バランスのとれた機械的特性

• 240 ～ 280 MPa の範囲での降伏は実質的な構造には十分ですそして十分強い耐荷重ブラケット、固定具、小さなビーム、機械テーブル用。
• ある程度のノッチ靱性と延性を持っています。一般的には対して良い突然の脆性破壊典型的な温度範囲で。

6.2 固体耐食性（特に軽度の攻撃性環境における）

• 自然老化/通常のサービスの場合:
  • 良好な自然酸化層。
  • 2xxxよりも優れています、塩化物でおもちゃにされた設定では理想的な 5xxx よりも若干悪い。
• 次のような候補者に適しています:
  • 屋外構造物、一般的な雰囲気、多くの産業環境。
• 次の場合でも保護するか、慎重に設計する必要があります。
  • 海水または汚染された工業用酸/アルカリの飛沫ゾーン。
  • 異種金属との電気接触が起こりやすい状況 (絶縁と排水のないスチール製ファスナーなど)。

一般的な表面処理:

• アルマイト処理（クリアまたはカラー）。
• 化成皮膜(クロム酸フリーのオプションが広く採用されています)。
• 粉体塗装環境の厳しい場所での塗装など。

6.3 プロセスの柔軟性: 溶接、切断、機械加工、成形 (調質計画あり)

組み合わせます:

• MIG/TIG溶接性。
• 穴あけ加工性、フライス加工性に優れています。
• ウォータージェット、レーザー切断（ヒューム制御が必要）、機械切断、パンチング（薄いプレート）に適しています。

つまり、維持できるということです一つの素材横切って：

• 厚板フレーム。
• 機械加工されたブロックとベースプレート。
• レーザー/ウォータージェットの当て木またはブラケット。
• 溶接されたサブフレーム。

このような統合により、作業が大幅に簡素化されます。サプライチェーン、在庫、資格。

7. 「リアル プロジェクト」レンズを通した機能とアプリケーションのマッピング

以下は、次の観点から分析された典型的なアプリケーション分野です。どの機能が重要であり、制約をどのように処理するか。

7.1 機械のベース、固定具、およびフレーム

活用される機能:

• 良い寸法安定性(特にT651)。
• 加工の容易さ（タップ穴、ポケット、精密面）。
• 十分な剛性CNCルーターベッド、ジグプレート、テストスタンド。

デザインのヒント:

• 選ぶT651プレートアライメントのニーズをターゲットにした公差/平坦度分類を使用します。
• 重要なたわみ剛性が必要な場合は、十分なセクション深さ/リブを提供します。主要な厚さだけに依存することは少なくなります。
• 再現性の獲得: 6061 T651 プレートは、ライフサイクル全体にわたる表面の再機械加工または再表面仕上げをサポートできます。

代表的な規格:

• 一般的な機械設計規定、社内規格。高度に構造的な機械フレームについては、EN 1999 (ユーロコード 9) を参照する場合があります。

7.2 自動車、運輸、公益事業団体

使用場所:

• トラックの工具箱と車体。
• フラットベッドとサイドパネル。
• ユーティリティトレーラーとパラメーターフレーム。

活躍中の機能:

• 中強度、軽量パネルと押し出し成形されたサポートメンバー。
• 良好な溶接性 → 厚いガセットプレートのない連続構造セクション。
• 道路塩に対する耐食性 (適切なコーティング/絶縁を施した場合)。

設計上の考慮事項:

• 次を使用して溶接領域を計算します。HAZ 特性特にサスペンションマウントやコンソールのタイイン周り。
• チェック倦怠感動的負荷を繰り返す場合:
  • 安全係数または疲労テストを使用します。押し出しとプレートは適度に適切に動作しますが、溶接遷移などの詳細は半径と研削の最適化が必要です。

7.3 航空宇宙および UAV の構造 (非重要な飛行部品)

6061 は最上位層ではありません航空宇宙の主要構造物（そこでは 2xxx と 7xxx が優勢です）が、次の場合はどこにでも表示されます。

• 機械加工されたブラケット、非加圧フロアフレーム。
• アセンブリの位置合わせをサポートするツール、高速治具。
• UAV/ドローンフレーム超高強度を必要としない場合しかし、鍵となるのは組み合わせて製造できることです。

ドライバーの特徴:

• 精密加工。
• 中程度の応力下で許容可能な疲労性能。
• 航空宇宙認証フレームワークの下で広範囲に渡ってよく特徴付けられた特性 (多くの場合、材料許容値と MMPDS データが存在します)。

7.4 海洋および沿岸設備 (設計規律を伴う)

6061‑T6/T651 は次の場所に表示されます。

• マスト、スパー、リギングコンポーネント (特に押し出し成形品)。
• 軽い海洋構造物中程度の圧縮荷重と引張荷重。

しかし好ましくないのために浸漬船体メッキまたは常時接触する海水タンクでは、5083/5086/5456 が優れています。

場合は 6061 プレートを使用してください。:

• ほとんどは空気中です。のみ時折スプラッシュ。
• 陽極酸化処理、塗装、または保水や隙間腐食に対する堅牢な設計が施されています。

以下の点に注意してください。

• ステンレスおよび炭素鋼へのガルバニック結合: 絶縁が必要です (プラスチックワッシャー、スリーブ、ガスケット、適切な排水)。

7.5 構造的および建築的要素

見られる場所:

• 歩道橋、プラットホーム、階段、手すり、ファサードサポート。
• 「きれい」に見える必要があるエンクロージャーですが、ある程度の負荷がかかります。

6061 が機能する理由:

• 適切な強度/たわみ状態、鋼と比較して構造重量が大幅に軽い。
• 究極の荷重よりも保守性 (振動とたわみ) が重要な中程度のスパンに適しています。

重要なこと:

• 該当するコードに従って設計を検証します。
  • アルミニウム構造用の EN 1999 (ユーロコード 9)
  • AA ADM / アルミニウム設計マニュアル北米では。
• インプラント座屈厚さと細さは剛性/E 比と大きく関係するため、チェックします。

7.6 ツーリングプレートとモジュール式治具システム

ここで、6061 は 5083/7000 シリーズの特殊ツーリング プレート合金に匹敵します。次のように表示されます。

• 大きくて平らな多様体または真空器具ベッド穴/グリッドと O リング溝が開けられています。
• 自動化治具、ロボットベースプレート、検査テーブル。

理由:

• 応力緩和を施した T651 プレートは、大幅なポケット加工や穴パターンの後でも反りに耐えます。
• 表面は硬いですが、再ツルーイングのための現場でのフライス加工が容易です。

8. 6061アルミ板を指定した場合の実装内容

典型的な落とし穴を避けるには、「6061 プレート」を選択するだけでなく、適切なフォームを指定し、下流プロセスを制御する。

8.1 板厚と特性

機械的特性の最小値は、厚さが増加するとわずかに減少する可能性があります。例えば：

• 6 ～ 12 mm のプレートは、50 mm より厚いプレートよりも保証歩留まりが若干高くなる可能性があります。
• ~50 mm を超える場合は、厚さごとに ASTM B209 (または関連規格) の特性バンドを確認してください。

8.2 結晶粒方向・圧延方向の知識

プレートの場合:

• 圧延方向に対する長軸の曲げ、またはノッチの方向は、亀裂の傾向に影響を与える可能性があります。
• T6の板目曲げr/t 半径が小さい場合はより重要です。 LO または LT 方向の要件を参照して、成形/半径/データを常に確認してください。

8.3 溶接および溶接後の熱処理戦略

高負荷の部品を溶接する必要がある場合、次の 3 つの大きな選択肢に直面します。

1. 軟化したHAZに合わせた設計
   • 部品を T6 ベースに保持します。
   • 注意深い経験則またはテストデータを使用して、(ローカル) ~T4、または HAZ の O のような特性を使用してジョイントを評価します。
2. 溶接後の溶体化熱処理と再時効
   • 歪みのリスク。完全に組み立てるために十分な大きさの炉が必要です。
   • 多くの場合、ジオメトリを中程度に譲ります。コストの関係で大きな溶接構造ではめったに行われませんが、高級部品では実行可能です。
3. ハイブリッド設計
   • 高応力溶接部の近くでは、より厚いプレート/ダブラーを追加して使用します。
   • ピーク応力断面で正確に連続的な高モーメント溶接を実行することは避けてください。縫い目の向きを変えます。

より重要な電化製品や大型車両では、溶接プロセス、フィラー ワイヤ (例: 6061 の場合は 4043 または 5356)、およびコーナー関節パターンが耐用年数を大きく左右します。

9. 代表的な機械的および物理的特性表 (6061-T6/T651)

代表的な値:

安全性が重要な場合には、必ずメーカーまたは標準のデータシートを確認して、最小値が保証されているかどうかを確認してください。

10. 6061 プレートが正しい選択ではない場合

デザイントレードの観点から見ると、明確な境界線があるこれを超えると、6061 アルミニウム プレートは最適ではなくなります。

考慮する代替合金いつ：

• 塩化物中での最高の耐食性 / 海洋浸漬が必要→ 5xxx (例: 5083、5086) を使用します。
• ハードコアな重量制限のある航空宇宙向けの超高強度と剛性→ 2xxxまたは7xxxシリーズのプレート。
• 狭い半径での極端な成形/深絞り加工→ 非熱処理1xxx/3xxxまたは特殊5xxxシリーズ。
• 低い熱膨張と高い熱安定性(計測フレーム、一部のレーザー/光学ベース) → 6061 ではなく、特定の透明合金または複合材料に注目してください。

明確なプロジェクト エンジニアリングの観点から見ると、6061 アルミニウム プレートの「機能リスト」は、主に以下の点を解決するという理由で価値があります。システムレベルの競合:

• 十分な強度構造的な負荷を運ぶため。
• 十分に低い密度重いスチール製のビルドを、より人間工学に基づいた持ち運び可能なフレームに変換します。
• 優れた被削性精密 CNC 部品と工具用。
• 良好な溶接性段階的に管理すれば、熱の影響を受ける挙動は十分に理解できます。
• 予測可能で十分に標準化されたプロパティ条件 (T6、T651)、厚さの範囲、規格全体にわたって。

実際的な観点から言えば、6061 プレートにより、驚きを最小限に抑えることができます:

• 機械工はポケットを独り占めすることができ、あなたは反りを追い求める必要はありません (T651)。
• 溶接工は亀裂や特殊なフィラーの癖と戦う必要はありません。
• 設計者は、疲労、溶接、断面の設計データを主要なコードやマニュアルで見つけることができます。
• 運用チームは、機械部品と審美部品の両方のプロトタイプと生産に使用できる一次合金を 1 つストックできます。

6061   

https://www.al-sale.com/a/6061-aluminium-plate.html