Einleitung: Als eine 3-Serien-Aluminium-Mangan-Legierung Metall, 3003 Aluminium-Legierung hat relativ gute Verarbeitung Leistung. Gemeinsame Prozesse umfassen Aluminium-Extrusion, Warmwalzen, Gusswalzen, und CNC-Bearbeitung. Die Wahl der Bearbeitungsmethode für dieses Material hängt von den Leistungsanforderungen der Teile ab, wie z. B. Wärmeableitung, Präzision, nachfolgende Oberflächenbehandlung usw. Im Folgenden werde ich eine detaillierte Erklärung rund um die Bearbeitung von 3003 Aluminium geben.
3003 Chemische Zusammensetzung
Nach der Materialzusammensetzung Informationen von Aluminium-Legierung Lieferanten zur Verfügung gestellt, sind die wichtigsten Komponenten und Inhalte von 3003 Aluminium-Legierung wie folgt.
| Element | Inhalt (%) |
|---|---|
| Silizium (Si) | ≤0,60% |
| Eisen (Fe) | ≤0,70% |
| Kupfer (Cu) | 0,05%～0,20% |
| Mangan (Mn) | 1.00%～1.50% |
| Zink (Zn) | ≤0,10% |
| Andere Elemente (insgesamt) | ≤0,15% |
| Aluminium (Al) | Bilanz |
Aluminium (Al): Gleichgewicht (etwa 98,6% oder mehr), das Matrixelement der Legierung, das die grundlegenden metallischen Eigenschaften liefert.
Mangan (Mn): 1.0%～1.5%, das wichtigste Legierungselement, kann die Festigkeit, Härte und Korrosionsbeständigkeit der Legierung erheblich verbessern, während es die Körner verfeinert und die Verarbeitungsleistung verbessert.
Kupfer (Cu): 0.05%～0.20%, ein kleiner Zusatz kann die Lochfraßkorrosion verringern, die Korrosionsform einheitlicher machen und die Korrosionsbeständigkeit verbessern.
Silizium (Si): ≤0,6%, eine geringe Menge kann die Gießleistung verbessern, aber ein zu hoher Gehalt kann die Plastizität beeinträchtigen.
Eisen (Fe): ≤0,7%, eine geringe Menge kann die Festigkeit verbessern, aber ein zu hoher Gehalt kann die Korrosionsbeständigkeit und Plastizität verringern.
Zink (Zn): ≤0,1%, eine geringe Menge hat kaum Auswirkungen auf die Leistung.
3003 Aluminium Äquivalente Materialien
Äquivalente Werkstoffe der Aluminiumlegierung 3003 in anderen Ländern
3003 Aluminiumlegierung hat entsprechende gleichwertige Materialien in verschiedenen Ländern. Die folgenden sind die wichtigsten gleichwertigen Sorten in den wichtigsten Ländern:
Vereinigte Staaten:
ASTM/AA-Norm: 3003 (z. B. 3003-O, 3003-H12 und andere Qualitäten)
UNS Nummer: A93003
Europa:
EN-Norm: DE AW-3003 (chemische Zusammensetzung entspricht AlMn1Cu)
Deutsch DIN-Norm: AlMnCu/3.0517
Französisch NF-Norm: A-M1 (oder 3003(A-M1))
Britisch BS-Norm: L61 (oder 3003(N3))
Japan: A3003 (entspricht den Serien H4000 und H4100)
Russland: AMu (oder 1400/AMЦ)
Internationale Organisation für Normung (ISO) ISO 209.1: AlMn1Cu
China: 3003 Aluminiumlegierung (entspricht GB/T 3191)
3003 Aluminium Eigenschaften
Dichte: Mit einer Dichte von etwa 2,73 g/cm³ ist es ein leichtes Material, das zur Verringerung des Strukturgewichts und zur Erzielung eines leichten Designs beiträgt.
Schmelzpunkt: Der Schmelzpunkt der Aluminiumlegierung 3003 liegt in der Regel bei 660℃, wodurch sie sich leicht schweißen und gießen lässt. Allerdings sollte dieses Material nicht in Hochtemperaturumgebungen wie Motorteilen und Öfen verwendet werden.
Mechanische Eigenschaften: Die Zugfestigkeit beträgt etwa 140-180MPa, die Streckgrenze etwa 115MPa, und die Dehnung kann 20%-30% erreichen. Es hat eine mittlere Festigkeit, gute Plastizität und gute Duktilität und kann die Festigkeitsanforderungen von allgemeinen Strukturteilen und Behältern erfüllen. Seine Festigkeit wird hauptsächlich durch Kaltbearbeitung, wie Walzen und Ziehen, verbessert.
Bearbeitbarkeit
Verformbarkeit: Es hat eine ausgezeichnete Plastizität und lässt sich durch Walzen, Strangpressen, Ziehen, Stanzen, Tiefziehen und andere Verfahren leicht zu komplex geformten Teilen verarbeiten. Es eignet sich für die Herstellung von Behältern, Rohren, Kühlkörpern, Blechteilen usw.
CNC-Fräsen/Drehen Leistung: Seine Bearbeitungsleistung ist mäßig. Die richtige Einstellung der Bearbeitungsparameter und die Ölkühlung sind notwendig, um zu verhindern, dass 3003-Aluminiumspäne am Werkzeug haften bleiben und Bruch verursachen.
Schweißeignung: Die Aluminiumlegierung 3003 hat eine gute Schweißleistung, und die mechanischen Eigenschaften der Schweißverbindungen sind nach dem Schweißen stabil und erfüllen die normalen Anforderungen an allgemeine Konstruktionsteile, Behälter und Dichtungsteile. Für das Reparatur- oder Montageschweißen von 3003-Aluminiumwerkstoffen wird hauptsächlich das Argon-Lichtbogenschweißen (TIG/MIG) verwendet.
Nicht wärmebehandelbare Verstärkung: Aufgrund der begrenzten Feststofflöslichkeit von Mangan in Aluminium kann die Aluminiumlegierung 3003 ihre Festigkeit durch Wärmebehandlungsverfahren wie Abschrecken und Alterung nicht wesentlich verbessern. Seine Leistung hängt hauptsächlich vom Zustand der Kaltumformung und der Glühbehandlung ab.
Elektrische und thermische Leitfähigkeit: Es hat eine gute Wärmeleitfähigkeit und elektrische Leitfähigkeit mit einer Wärmeleitfähigkeit von etwa 120 W/(m-K) und einer elektrischen Leitfähigkeit von etwa 41%IACS, wodurch es sich für Kühlkörper und leitfähige Teile eignet.
Verarbeitungsprozesse, die von der Aluminiumlegierung 3003 unterstützt werden
Rollender: Der Barren kann auf 400-500℃ erhitzt und durch mehrere Walzstiche zu Platten, Streifen oder Folien verarbeitet werden. Er eignet sich für die Herstellung von dünnen Blechen, Tiefziehteilen usw., z. B. Dosenkörper und Batteriegehäuse.
Aluminium Extrusion: Der Block wird auf 450-500℃ erhitzt und mit Hilfe von Strangpresswerkzeugen zu Profilen mit verschiedenen Querschnittsformen verarbeitet, z. B. zu Tür- und Fensterrahmen, Kühlkörpern, Rohren usw. Es eignet sich für die Herstellung komplex geformter Komponenten.
Zeichnung: Die Aluminiumlegierung O-Temper 3003 kann die Festigkeit und Härte des Materials durch Ziehen verbessern und wird häufig zur Herstellung von Bauteilen verwendet, die eine relativ hohe Verbindungs- und Befestigungsfestigkeit erfordern, wie z. B. Nieten und Befestigungselemente.
CNC-Bearbeitung:
3003 Aluminium-Legierung kann durch benutzerdefinierte verarbeitet werden CNC-Fräsen zur Herstellung von Wärmeableitungskomponenten, Endkappen, Flanschen, Ventilblöcken, Anschlüssen usw.
Es ermöglicht eine effektive Gewichtsreduzierung und erfüllt gleichzeitig die Anforderungen an Korrosionsbeständigkeit, Wärmeableitung und Schweißen.
Gängige Verarbeitungstemperaturen der Aluminiumlegierung 3003
O (geglühter Zustand): Die Aluminiumlegierung 3003 im Zustand O wurde einer vollständigen Glühbehandlung unterzogen. Das Material ist das weichste, mit der höchsten Plastizität und Dehnung. Es eignet sich für komplexe Umformverfahren wie Tiefziehen, Biegen und Tiefprägen und wird häufig für Lebensmittelverpackungen, Küchengeräte, Chemikalienbehälter und andere Produkte mit hohen Anforderungen an die Umformbarkeit verwendet.
H12 Anlassen (1/4 hartes Anlassen): Der H12-Anlass wird durch leichtes Kaltverfestigen von 3003-Aluminium erzielt, was ihm eine gewisse Festigkeit verleiht, während es gleichzeitig eine gute Plastizität und Verarbeitungsleistung beibehält. Es eignet sich für Bauteile, die eine gewisse Festigkeit erfordern und eventuell nachbearbeitet werden müssen, wie z. B. Verpackungsverbundwerkstoffe und kleine Strukturteile.
H14 Temperament (halbharter Zustand): Das H14-Gütezeichen weist einen mäßigen Grad an Kaltverfestigung auf und bietet ein gutes Gleichgewicht zwischen Festigkeit und Verformbarkeit. Es ist einer der häufigeren Zustände der Aluminiumlegierung 3003 und wird häufig für Rohre, Behälter, dekorative Gebäudeteile und andere Produkte verwendet.
H18 Zustand (vollharter Zustand): Der Zustand H18 hat den höchsten Grad an Kaltverfestigung, mit relativ hoher Festigkeit und Härte, aber geringer Dehnung. Er eignet sich nicht für komplexe Verformungsprozesse und wird hauptsächlich für Automobilkomponenten, Elektronikgehäuse und dünne Strukturteile aus Blech mit hohen Anforderungen an Festigkeit, Ebenheit und Maßhaltigkeit verwendet.
H24 Anlassen (teilweises Anlassen nach dem Kaltverfestigen): Der H24-Anlass wird durch partielles Glühen nach dem Kaltverfestigen hergestellt. Es kombiniert eine gewisse Festigkeit und Verformbarkeit und hat eine gute umfassende Leistung. Es wird häufig für Gebäudefassaden, Werbetafeln, Gehäuse von Elektrogeräten und allgemein für die Verarbeitung von Blechteilen verwendet.
H112 Temperament (warmgeformtes Temperament): H112 wird in der Regel direkt nach einer Warmumformung wie Warmwalzen und Warmstrangpressen von Aluminium 3003 geliefert. Seine Leistung wird stark durch den Verarbeitungsprozess beeinflusst, mit mäßiger Gesamtfestigkeit und guter Verformbarkeit. Es wird üblicherweise für Profile, Rohre, Wärmetauscherteile und andere Produkte verwendet.
3003 Aluminium Anwendung und Komponente
- Chemie- und Lebensmittelindustrie
Geeignet für Lagertanks, Tankkörper, Rohre, Lagertankabdeckungen, Rohrverbindungen, Niederdruckflansche, leicht belastete Dichtungsteile usw. und erfüllt die allgemeinen Anforderungen an Lagerung, Transport und Korrosionsbeständigkeit von Flüssigkeiten. - Bau- und Dekorationsindustrie
Geeignet für Vorhangfassaden, dekorative Innenverkleidungen, Decken, rutschfeste Böden, Dachrinnen, Fallrohre, Zierleisten usw., wobei die gute Formbarkeit, Witterungsbeständigkeit und Oberflächenbehandlung genutzt wird. - Industrie für Güter des täglichen Bedarfs und Küchengeräte
Geeignet für Topfdeckel, Küchen- und Tafelgeschirr, Thermobehälter, Getränkedosengehäuse, Dichtungszubehör usw. Das Material ist leicht zu formen, korrosionsbeständig und für die Massenverarbeitung und -produktion geeignet. - Kälte- und Klimatechnik sowie Wärmetauschsysteme
Geeignet für Verdampfer, Kondensatoren, Wärmesenken, Endkappen, Rohrfittings, Verteiler, Sammelrohrverbindungen und Zubehör für Wärmetauscher, wobei die gute Wärmeleitfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Schweißleistung genutzt werden.
Oberflächenbehandlung für Aluminium 3003
Gängige und geeignete Oberflächenbehandlungsmethoden für die Aluminiumlegierung 3003 können je nach Einsatzumgebung des Produkts, Anforderungen an das Aussehen, Korrosionsschutzanforderungen und Kostenbudget ausgewählt werden.
Pulverbeschichtung / Elektrostatisches Pulverspritzen
Die Pulverbeschichtung ist ein relativ gängiges Verfahren zur Oberflächenbehandlung der Aluminiumlegierung 3003. Die Pulverbeschichtung wird durch elektrostatische Adsorption auf die Oberfläche der Aluminiumlegierung gesprüht, dann erhitzt und ausgehärtet, um eine dichte Beschichtung zu bilden. Sie zeichnet sich durch satte Farben, gute Deckkraft und relativ hohe Witterungsbeständigkeit aus und wird häufig für Gehäuse von Industrieanlagen, dekorative Gebäudeteile, Aluminiumplatten für den Außenbereich und Fahrgestellgehäuse verwendet.
Chemische Umwandlung Behandlung
Bei der chemischen Konversionsbehandlung wird durch eine chemische Reaktion ein dünner Film auf der Oberfläche der Aluminiumlegierung 3003 gebildet, der die Korrosionsbeständigkeit des Substrats und die Haftung der nachfolgenden Beschichtungen verbessert. Sie wird in der Regel als Vorbehandlung vor dem Spritzen, Lackieren oder Kleben eingesetzt und kann auch für innere Strukturteile und industrielle Komponenten mit geringen Korrosionsschutzanforderungen verwendet werden. Es zeichnet sich durch ein einfaches Verfahren und relativ niedrige Kosten aus.
Sandstrahlbehandlung
Beim Sandstrahlen wird die Oberfläche der Aluminiumlegierung 3003 mit einem Hochgeschwindigkeitssandstrahl bearbeitet, um Oxidschichten, leichte Kratzer und Bearbeitungsspuren zu entfernen und eine gleichmäßige matte oder raue Textur zu erzeugen. Es eignet sich für dekorative Teile, die eine matte Textur erfordern, und wird auch häufig als Vorbehandlungsverfahren vor dem Spritzen oder anderen Oberflächenbehandlungen eingesetzt. Das Sandstrahlen selbst bietet jedoch keinen langfristigen Korrosionsschutz und muss in der Regel zusammen mit dem Spritzen oder einer chemischen Konversionsbehandlung eingesetzt werden.
Bürsten Behandlung
Bei der Bürstbehandlung werden durch mechanisches Schleifen dekorative Strukturen wie gerade Linien oder zufällige Muster auf der Oberfläche der Aluminiumlegierung 3003 erzeugt. Sie kann die metallische Textur verbessern und leichte Oberflächenfehler überdecken und wird häufig für dekorative Aluminiumprodukte, Paneele, Gehäuse und Typenschilder verwendet. Seine Hauptfunktion ist jedoch die Verbesserung des Aussehens, und seine Korrosionsbeständigkeit ist begrenzt. Bei Verwendung in feuchten Umgebungen oder im Freien wird empfohlen, es mit einer transparenten Schutzschicht oder einer Spritzbehandlung zu kombinieren.
Gängige Materialformen von Aluminium 3003
3003 Aluminiumblech
3003 Aluminiumblech ist eine der gängigsten Materialformen mit einem breiten Dickenbereich. Es kann für dünne Bleche, mittelstarke Bleche und einige dicke Plattenprodukte verwendet werden. Aufgrund seiner guten Plastizität, leichten Formbarkeit und guten Korrosionsbeständigkeit wird es häufig für die Herstellung von Behältern, Tanks, Vorhangfassaden, dekorativen Paneelen, Küchengeräten, Blechteilen und allgemeinen strukturellen Verkleidungsteilen verwendet.
3003 Aluminiumblech kann durch Stanzen, Biegen, Ziehen, Tiefziehen, Walzen und andere Verfahren geformt werden. Es eignet sich besonders für Produkte, die formbar und korrosionsbeständig sein müssen, aber keine hohe Festigkeit erfordern.
3003-Aluminium-Rohr
Die Aluminiumlegierung 3003 kann zu nahtlosen Rohren, geschweißten Rohren oder Wärmetauscherrohren verarbeitet werden. Aufgrund ihrer guten Korrosionsbeständigkeit, Schweißbarkeit und Wärmeleitfähigkeit wird sie häufig für Flüssigkeitsübertragungsleitungen, Niederdruckrohrleitungen, Ölleitungen für die Automobilindustrie, chemische Rohrleitungen, Kondensatoren, Verdampfer, Wärmetauscherarmaturen und verwandte Komponenten in Klima- und Kühlanlagen verwendet.
Es ist zu beachten, dass 3003-Aluminiumrohre eher für Umgebungen mit mittlerer und niedriger Festigkeit und niedrigem Druck geeignet sind und nicht für Arbeitsbedingungen mit hohem Druck, hoher Belastung oder hoher Temperatur empfohlen werden.
3003-Aluminium-Profil
Die Aluminiumlegierung 3003 kann durch Strangpressen und andere Verfahren zu Profilen mit bestimmten Querschnittsformen verarbeitet werden, z. B. zu Zierprofilen, Kühlkörperprofilen, Rohrverbindungsprofilen, leichten Stützkomponenten und allgemeinen Industrieprofilen. Zu seinen Vorteilen gehören gute Formbarkeit und gute Korrosionsbeständigkeit, und es kann auch mit Pulverbeschichtung, chemischer Umwandlungsbehandlung, Bürsten und anderen Oberflächenbehandlungen kombiniert werden, um Aussehen und Schutzleistung zu verbessern.
Wenn das Profil jedoch hohen strukturellen Belastungen standhalten muss oder wenn hohe Anforderungen an Festigkeit, Steifigkeit und mechanische Leistung gestellt werden, werden in der Regel Aluminiumlegierungen wie 6061, 6063 und 6082 bevorzugt.
3003 Aluminium-Band
3003-Aluminiumband hat in der Regel eine relativ geringe Dicke und eine gute Duktilität, wodurch es sich für die kontinuierliche Verarbeitung wie Wickeln, Schlitzen, Stanzen und Ziehen eignet. Es wird häufig für Verpackungsmaterialien, Aluminiumfoliensubstrate, Wärmeableitungsrippen, Dichtungen, Stanzteile, Batteriegehäusematerialien, Zierstreifen und einige flexible Strukturteile verwendet.
Da die Aluminiumlegierung 3003 eine gute Verformbarkeit und Korrosionsbeständigkeit aufweist, eignen sich Bandprodukte für die Massenproduktion und die kontinuierliche Verarbeitung.
3003 Aluminium vs. 5052 vs. 6061
Ein einfacher Vergleich der Unterschiede zwischen 3003, 5052 Aluminium und 6061 Aluminium :
Die Aluminiumlegierung 3003 kann ihre Festigkeit nur durch Kaltumformung verbessern. 5052 ist eine rostfreie Aluminiumlegierung der Al-Mg-Reihe, die aufgrund ihres höheren Magnesiumgehalts eine stärkere Festigkeitssteigerung im Mischkristall erreicht. 6061 ist eine Al-Mg-Si-Legierung, die durch eine T5/T6-Wärmebehandlung signifikante Aushärtungseffekte erzielen kann.
3003 bietet eine viel bessere Plastizität und Tiefziehfähigkeit als 5052, mit einer Dehnung von 30%-40% im Zustand O. 5052 hat eine höhere Zugfestigkeit und Härte, neigt aber bei der Bearbeitung eher zum Verkleben der Werkzeuge und hat eine niedrigere Tiefziehgrenze. 6061 lässt sich nach der Wärmebehandlung hervorragend bearbeiten, aber seine Tiefziehfähigkeit ist viel schwächer als die von 3003, und auch seine Schweißbarkeit ist relativ schlechter.
3003 hat eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen atmosphärische und Süßwasserkorrosion, aber seine Korrosionsbeständigkeit gegenüber Meerwasser ist nur mäßig. 5052 bietet eine deutlich bessere Beständigkeit gegen atmosphärische Korrosion im Meerwasser und in der Meeresluft als 3003 und ist daher für den Einsatz in Meeresumgebungen geeignet. 6061 weist eine gute Gesamtkorrosionsbeständigkeit auf, aber seine Schweißnähte sind anfällig für interkristalline Korrosion, und seine Seewasserbeständigkeit ist mäßig. Bei der Aluminiumlegierung 3003 besteht nach dem Schweißen keine Gefahr von interkristalliner Korrosion.
3003 ist kostengünstiger und wird bevorzugt für tiefgezogene Teile wie Wärmetauscher für Kühlanlagen und Lebensmittelbehälter verwendet. 5052 ist etwas teurer und wird hauptsächlich für Strukturteile verwendet, die eine mittlere bis hohe Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit erfordern, wie z. B. Schiffsteile und Hydraulikventilblöcke. 6061 kostet mehr als 3003 und ist ein weltweit verwendetes CNC-Strukturaluminium, das häufig für Strukturteile, Ventilgehäuse, Rahmen und andere Komponenten eingesetzt wird.
3003 ist leicht zu formen und kostengünstig;
5052 hat eine bessere Korrosionsbeständigkeit und Biegeleistung;
6061 hat die beste Festigkeit und Bearbeitungsleistung und ist für CNC- und Strukturteile geeignet.
Zusammenfassung der Bearbeitung von Aluminium 3003
Die obigen Ausführungen haben eine allgemeine Erklärung dieses Materials geliefert. Ich glaube, Sie haben jetzt ein relativ klares Verständnis der Aluminiumlegierung 3003. Wenn Sie mehr über dieses Material erfahren möchten, wenden Sie sich bitte an unsere Mitarbeiter des Weldo-Kundendienstes. Gleichzeitig können wir auch eine transparente Bearbeitung von 3003 Aluminiumlegierung anbieten. Angebot um Ihrem Projekt zu besseren Gewinnspannen zu verhelfen.
