De 6063-aluminiumlegering is een van de meest representatieve materialen uit de Al-Mg-Si-serie aluminiumlegeringen. Dankzij de uitstekende extrusie-eigenschappen, oppervlaktekwaliteit en corrosiebestendigheid wordt deze legering op grote schaal toegepast in bouwprofielen, industriële profielen en decoratieve constructieonderdelen. In de volgende paragrafen worden de materiaaleigenschappen, mechanische eigenschappen, classificatie naar hardheid, toepassingsgebieden, vergelijking met 6061, extrusietoepassingen en de belangrijkste productvormen systematisch beschreven.
Chemische samenstelling en eigenschappen van de 6063-aluminiumlegering
De 6063-aluminiumlegering is een aluminiumlegering met gemiddelde sterkte die door warmtebehandeling kan worden verhard, met als belangrijkste legeringselementen magnesium (Mg) en silicium (Si). Deze twee elementen vormen tijdens de warmtebehandeling de versterkende Mg₂Si-fase, waardoor de mechanische eigenschappen van het materiaal worden verbeterd. Dankzij de uitgebalanceerde prestaties is dit een van de meest gebruikte materialen voor architecturale profielen en decoratieve deur- en raamprofielen.
Chemische samenstelling van aluminiumlegering 6063 (gewichtsprocent)
| Al | Ja | Mg | Fe | Cu | Mn | Cr | Zn | Ti | Overige elementen |
| Saldo | 0.2–0.6 | 0.45–0.9 | ≤0,35 | ≤0,1 | ≤0,1 | ≤0,1 | ≤0,1 | ≤0,1 | Enkelvoudig ≤ 0,05, Totaal ≤ 0,15 |
Beschrijving van elk element
Aluminium (Al): Aluminium is het belangrijkste matrixelement van de 6063-aluminiumlegering en vormt het grootste deel van de legeringssamenstelling. Het verleent het materiaal zijn lichte gewicht, goede warmtegeleiding en corrosiebestendigheid.
Silicium (Si): Silicium vormt samen met magnesium de versterkende fase Mg₂Si, waardoor de sterkte en hardheid van de legering toenemen en tegelijkertijd de vervormbaarheid bij extrusie wordt verbeterd.
Magnesium (Mg): Magnesium is een van de belangrijkste versterkende elementen. Het verbetert de sterkte en de corrosiebestendigheid van het materiaal aanzienlijk en verhoogt de effectiviteit van de warmtebehandeling.
IJzer (Fe): IJzer komt meestal voor als onzuiverheid. Het gehalte ervan moet worden gereguleerd om te voorkomen dat de vervormbaarheid en de oppervlaktekwaliteit van het materiaal worden aangetast.
Koper (Cu): Het kopergehalte is relatief laag en zorgt voornamelijk voor een lichte versterking. Een teveel aan koper kan de corrosiebestendigheid verminderen, daarom wordt het gehalte ervan in 6063 strikt beperkt.
Mangaan (Mn): Mangaan draagt bij aan de verbetering van de microstructuur van het materiaal en kan de sterkte en de corrosiebestendigheid tot op zekere hoogte vergroten.
Chroom (Cr): Chroom verfijnt de korrelstructuur en verbetert de weerstand tegen spanningscorrosie van het materiaal, waardoor de structuur stabieler wordt.
Zink (Zn): Zink is doorgaans als sporenelement aanwezig en heeft weinig invloed op de legering, maar te grote hoeveelheden kunnen de corrosiebestendigheid verminderen.
Titanium (Ti): Titanium wordt voornamelijk gebruikt voor korrelverfijning. Het verbetert de gietstructuur van aluminiumlegeringen en verhoogt de verwerkbaarheid.
Mechanische eigenschappen van aluminiumlegering 6063 in verschillende hardheidsgraden
De 6063-aluminiumlegering kan verschillende mechanische eigenschappen verkrijgen door middel van diverse warmtebehandelingen of bewerkingscondities (temperen). Veelvoorkomende temperingen zijn onder meer O, T4, T5 en T6, waarvan T5 en T6 het meest worden gebruikt in industriële en architecturale profielen. De typische mechanische eigenschappen bij verschillende temperingen worden weergegeven in de onderstaande tabel.
| Temperatuur | Treksterkte (MPa) | Vloeigrens (MPa) | Rek (%) | Hardheid/modulus Beschrijving |
|---|---|---|---|---|
| O (gegloeide toestand) | ≤131 | 48 | ≥18 | Lage hardheid, elasticiteitsmodulus van ongeveer 69 GPa |
| T4 / T42 (oplossingsgehard + natuurlijke veroudering) | ≥124–131 | ≥62–69 | ≥14 | Gemiddelde hardheid, elasticiteitsmodulus ongeveer 69 GPa |
| T5 (kunstmatige veroudering na extrusie) | ≥145–152 | ≥103–110 | ≥8 | Typische hardheid ongeveer 60–65 HB, elasticiteitsmodulus ongeveer 69 GPa |
| T52 (ontspanningsbehandeling) | 152–207 | 110–172 | ≥8 | Typische hardheid ongeveer 60–65 HB, elasticiteitsmodulus ongeveer 68–69 GPa |
| T6 / T62 (oplossingsgloeien + kunstmatige veroudering) | ≥207 | ≥172 | ≥8–10 | Typische hardheid ongeveer 73 HB, elasticiteitsmodulus ongeveer 69 GPa |
Beschrijving van de temperatuur
6063 – O-toestand: Volledig gegloeide toestand. Het materiaal is dan het zachtst en heeft de beste plasticiteit en vervormbaarheid.
6063 – T4-harding: Na een oplossingsgloeibehandeling op natuurlijke wijze verouderd, geschikt voor onderdelen die verder moeten worden bewerkt.
6063 – T5-harding: Kunstmatige veroudering direct na extrusie. Dit is een van de meest voorkomende hardingen voor architecturale en industriële profielen.
6063 – T52-harding: Ontspanningsbehandeling op basis van T5, waardoor de maatvastheid wordt verbeterd en vervorming wordt verminderd.
6063 – T6-harding: Kunstmatige veroudering na een oplossingswarmtebehandeling, wat de hoogste sterkte oplevert en geschikt is voor industriële constructieprofielen die een hoger draagvermogen vereisen.
Belangrijkste kenmerken
1. Uitstekende extrusieprestaties
De 6063-aluminiumlegering heeft een goede vervormbaarheid en metaalvloeibaarheid, waardoor deze uitermate geschikt is voor de productie van aluminiumprofielen met complexe dwarsdoorsneden via extrusieprocessen, zoals deur- en raamprofielen, vliesgevelprofielen, industriële frameprofielen en koellichaamprofielen. Deze legering wordt op grote schaal gebruikt in de profielindustrie.
2. Goede prestaties op het gebied van oppervlaktebehandeling
De 6063-aluminiumlegering heeft een uitstekende oppervlaktekwaliteit en leent zich voor het verkrijgen van gelijkmatige en aantrekkelijke oppervlakteafwerkingen. De legering is uitermate geschikt voor diverse oppervlaktebehandelingen, zoals anodiseren, elektroforetische coating, poedercoating en houtnerfdruk, waardoor deze veel wordt toegepast in architecturale decoratie en bij producten waar een hoge esthetische kwaliteit vereist is.
3. Hoge corrosiebestendigheid
Als legering uit de Al-Mg-Si-serie heeft 6063 een goede corrosiebestendigheid en corrodeert het niet snel in atmosferische en algemene industriële omgevingen. Het is geschikt voor langdurig gebruik in architecturale constructies en decoratieve profielen buitenshuis, maar mag niet worden blootgesteld aan zoutnevelomgevingen, met name in situaties met ernstige elektrochemische corrosie, waar corrosie kan optreden.
4. Goede lasbaarheid
De 6063-aluminiumlegering is goed lasbaar en kan met gangbare methoden zoals TIG-lassen en MIG-lassen worden gelast. Na het lassen behoudt het materiaal nog steeds een relatief goede structurele sterkte en stabiliteit.
Belangrijkste toepassingsgebieden en componenten van de 6063-aluminiumlegering
Dankzij de uitstekende extrusie-eigenschappen, de goede mogelijkheden voor oppervlakteafwerking en de hoge corrosiebestendigheid wordt de 6063-aluminiumlegering op grote schaal toegepast in de bouw, bij industriële apparatuur en op het gebied van warmteafvoer in elektronische apparaten.
Bouwsector
In de bouwsector wordt de 6063-aluminiumlegering voornamelijk gebruikt voor deur- en raamprofielen, constructieonderdelen voor vliesgevels, balustradeprofielen en decoratieve afwerkingsprofielen. Dankzij de goede extrusie-eigenschappen kunnen er profielen met complexe dwarsdoorsneden worden vervaardigd, terwijl de uitstekende geschiktheid voor oppervlaktebehandeling ervoor zorgt dat het materiaal geschikt is voor anodisatie- en coatingprocessen, waardoor het zowel aan decoratieve als aan structurele eisen voldoet.
Industriële sector
In industriële toepassingen wordt de 6063-aluminiumlegering veelvuldig gebruikt voor frames van automatiseringsapparatuur, constructies van transportsystemen, behuizingen van mechanische onderdelen en industriële beugels. Het materiaal is licht van gewicht, heeft een gemiddelde sterkte en is goed bewerkbaar, waardoor het voldoet aan de eisen die worden gesteld aan constructies voor industriële apparatuur en modulaire ontwerpen.
Elektronica
In de elektronica-industrie wordt de 6063-aluminiumlegering voornamelijk gebruikt voor LED-koellichamen, behuizingen van elektronische apparatuur en koelprofielen voor CPU’s. Dankzij de goede warmtegeleiding en de geschiktheid voor extrusie kunnen hiermee complexe warmteafvoerstructuren worden vervaardigd, waardoor de efficiëntie van de warmteafvoer en de operationele stabiliteit worden verbeterd.
Voordelen, nadelen en verschillen tussen aluminium 6063 en 6061
Zowel 6063 als 6061 behoren tot de Al-Mg-Si-serie aluminiumlegeringen, maar er zijn verschillen in hun toepassingen en prestaties.
Vergelijking van samenstellingen
| Legering | Si (%) | Mg (%) | Cu (%) | Cr (%) | Fe (%) | Mn (%) | Al |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 6061 | 0.40–0.80 | 0.80–1.20 | 0.15–0.40 | 0.04–0.35 | ≤0,70 | ≤0,15 | Saldo |
| 6063 | 0.20–0.60 | 0.45–0.90 | ≤0,10 | ≤0,10 | ≤0,35 | ≤0,10 | Saldo |
Toelichting op de belangrijkste verschillen tussen de elementen
Verschillende magnesium (Mg)-gehaltes
Het magnesiumgehalte in de 6061-aluminiumlegering is over het algemeen hoger dan dat in de 6063-legering, waardoor 6061 na warmtebehandeling een hogere sterkte bereikt. Deze legering wordt vaak gebruikt voor mechanische constructies en technische onderdelen.
Verschillende silicium (Si)-gehaltes
Het siliciumgehalte van 6061 ligt eveneens iets hoger, wat bijdraagt aan een grotere materiaalsterkte, terwijl het lagere siliciumgehalte in 6063 de extrusieverwerking en een betere oppervlaktekwaliteit ten goede komt.
Verschillende kopergehaltes (Cu)
6061 bevat een bepaalde hoeveelheid koper, wat de sterkte verder verbetert maar de corrosiebestendigheid enigszins vermindert. 6063 daarentegen bevat zeer weinig koper, waardoor het een betere corrosiebestendigheid en betere afwerkingskwaliteit heeft.
Verschillende chroom (Cr)-gehaltes
6061 bevat chroom om de microstructuur te verbeteren en de weerstand tegen corrosie door zeewater te vergroten, terwijl 6063 doorgaans een lager chroomgehalte heeft en niet geschikt is voor omgevingen met chloride, zoals zeewater.
Voor- en nadelen van de 6063-aluminiumlegering
Voordelen
De 6063-aluminiumlegering biedt uitstekende extrusie-eigenschappen en maakt het mogelijk om aluminiumprofielen met complexe dwarsdoorsneden te vervaardigen. Daarom wordt deze legering op grote schaal toegepast in architecturale en industriële profieltoepassingen. Tegelijkertijd heeft het materiaal een uitstekende oppervlaktekwaliteit en is het geschikt voor anodisatie- en coatingbehandelingen, waardoor een gelijkmatige en aantrekkelijke oppervlakteafwerking wordt verkregen en een hoge algehele profielkwaliteit wordt gewaarborgd.
Nadelen
In vergelijking met de 6061-aluminiumlegering heeft de 6063-aluminiumlegering een relatief lagere sterkte. Daarom is deze legering niet geschikt voor zeer sterke constructieonderdelen of zware mechanische onderdelen die grote belastingen moeten dragen. In situaties waarin hogere constructieve prestaties vereist zijn, wordt doorgaans de voorkeur gegeven aan legeringen zoals 6061.
Belangrijkste productvormen van de 6063-aluminiumlegering
De 6063-aluminiumlegering beschikt over een goede vervormbaarheid en goede extrusie-eigenschappen, waardoor deze via verschillende bewerkingsmethoden tot diverse productvormen kan worden verwerkt om te voldoen aan de behoeften van de bouwsector, industriële apparatuur en elektronische producten.
Aluminiumprofielen
6063-aluminiumprofielen worden voornamelijk geproduceerd door warm extrusie. Verwarmde aluminiumstaven worden door matrijzen geëxtrudeerd om profielen met verschillende dwarsdoorsneden te vormen. Ze hebben een hoge maatnauwkeurigheid en een goede oppervlaktekwaliteit en worden op grote schaal gebruikt in architecturale deuren en ramen, vliesgevelconstructies, industriële kozijnen en koellichaamprofielen. Volgende bewerkingen kunnen onder meer bestaan uit anodiseren, coaten, snijden en CNC-bewerking.
Aluminiumstaven
6063-aluminiumstaven worden doorgaans vervaardigd door middel van extrusie- of walsprocessen, waarbij ronde of vierkante staven worden gevormd. Ze zijn goed bewerkbaar en worden vaak gebruikt voor mechanische onderdelen, constructiesteunen en CNC-gefreesde onderdelen, waarbij verdere bewerkingen zoals draaien, frezen, boren en oppervlakteafwerking.
Aluminiumbuizen
6063-aluminiumbuizen worden doorgaans geproduceerd met behulp van holle extrusiematrijzen en kunnen in verschillende afmetingen worden vervaardigd. Ze zijn licht van gewicht en corrosiebestendig en worden vaak gebruikt voor constructiebuizen, decoratieve buizen en onderdelen van apparatuurframes. Aanvullende bewerkingen zijn onder meer buigen, lassen en oppervlakteafwerking.
Aluminiumplaten
6063-aluminiumplaten worden doorgaans vervaardigd door middel van walsprocessen. Ze hebben een goede oppervlaktekwaliteit en corrosiebestendigheid en worden vaak gebruikt voor decoratieve panelen, behuizingen van apparatuur en lichte constructiedelen. Nabewerkingen kunnen bestaan uit stansen, buigen, snijden en anodiseren.
Aluminiumdraad
6063-aluminiumdraad wordt vervaardigd door middel van trekmachines volgens een koudtrekproces. Het materiaal heeft een goede elektrische geleidbaarheid en kan verder worden verwerkt door middel van weven, lassen of het aanbrengen van een kunststofcoating. Het wordt gebruikt voor de productie van elektrische draden en kabelgeleiders, kabelafscherming, aardingsdraden, beschermingsconstructies tegen elektromagnetische interferentie, maar ook voor manden, decoratief gaas en verlichtingsconstructies.
Is aluminium 6063 geschikt voor maritieme toepassingen?
De 6063-aluminiumlegering wordt over het algemeen niet beschouwd als een aluminiumlegering van maritieme kwaliteit. Hoewel deze legering een zekere mate van corrosiebestendigheid bezit, is haar weerstand tegen zeewatercorrosie niet zo groot als die van typische aluminiumlegeringen van maritieme kwaliteit, zoals 5052, 5083 en 5086. Daarom wordt deze legering doorgaans niet gebruikt in maritieme constructies die langdurig aan zeewater worden blootgesteld.
Is 6061 of 6063 gemakkelijker te lassen?
6063 bevat minder legeringselementen en is zachter, waardoor het risico op scheurvorming tijdens het lassen kleiner is en er na het lassen minder vervorming optreedt. 6061 daarentegen heeft een hogere sterkte en bevat koper; de sterkte neemt na het lassen sterker af, waardoor het relatief moeilijker te lassen is.
Samenvatting
Nu we de eigenschappen en samenstelling van de 6063-aluminiumlegering kennen, wordt het eenvoudiger om het juiste aluminiumlegeringsmateriaal te kiezen voor industriële verwerking. 6063 is geschikter voor de extrusieproductie van profielen met een complexe doorsnede, terwijl 6061, vanwege zijn hogere sterkte, geschikter is voor constructieonderdelen die een hoger draagvermogen vereisen. Als u meer wilt weten of een offerte wilt ontvangen voor 6063 bewerkingsdiensten voor aluminiumlegeringen, je kunt neem contact met ons op en laat een bericht achter.
