7075-T6-aluminium is een typische, zeer sterke aluminiumlegering uit de 7xxx-serie, met zink, magnesium en koper als belangrijkste versterkende elementen. In vergelijking met gangbare aluminiumlegeringen zoals 6061-T6 en 6063-T6, legt 7075-T6 meer nadruk op sterkte, hardheid en draagvermogen, waardoor het veel wordt gebruikt in de lucht- en ruimtevaart, voor gewichtsbesparing in de automobielindustrie, bij drones, raceauto’s, robotica, precisie-opspanningen en hoogsterke CNC-gefreesde onderdelen.
Voor onderdelen die zowel licht van gewicht moeten zijn als een hoog draagvermogen moeten hebben, is 7075-T6-aluminium een zeer belangrijke materiaalkeuze. Deze gids belicht de voordelen, beperkingen en aandachtspunten bij de materiaalkeuze van 7075-T6-aluminium vanuit het perspectief van materiaaleigenschappen, warmtebehandelingsvoorwaarden, verwerkingsmethoden en toepassingsscenario's, waardoor ingenieurs nauwkeuriger kunnen beoordelen of het geschikt is voor een specifiek project.
Wat is 7075-T6-aluminium?
7075-T6-aluminium is een zeer gangbaar materiaal met hoge sterkte uit de 7xxx-serie en behoort tot het Al-Zn-Mg-Cu-aluminiumlegeringssysteem. Zink wordt hierin gebruikt als het belangrijkste versterkende element, terwijl magnesium en koper in combinatie met verouderingsverharding ervoor zorgen dat het materiaal een veel hogere sterkte en hardheid heeft dan gewone aluminiumlegeringen.
In vergelijking met aluminiumlegeringen voor algemeen gebruik, zoals 6061 en 6063, ligt het voordeel van 7075-T6 niet in de lasbaarheid of de mogelijkheid tot complexe extrusievorming, maar in het hogere draagvermogen en de betere sterkte-gewichtsverhouding. Daarom is het geschikter voor structurele onderdelen voor de lucht- en ruimtevaart, zeer sterke verbindingsstukken, precisie-opspanningen, robotonderdelen, raceonderdelen en andere op maat bewerkte onderdelen die zowel een lichtgewicht ontwerp als sterkte vereisen.
Wat betekent 7075?
“7075” geeft de legeringskwaliteit aan. De 7xxx-serie verwijst doorgaans naar aluminiumlegeringen waarin zink als belangrijkste legeringselement wordt gebruikt. In 7075 werken zink, magnesium en koper samen om versterkende fasen te vormen, waardoor het materiaal na warmtebehandeling een zeer hoge vloeigrens en treksterkte bereikt.
Eenvoudig gezegd wordt 7075-aluminium gepositioneerd als een zeer sterke constructielegering van aluminium. Het wordt niet voornamelijk gebruikt voor gewone decoratieve profielen zoals 6063, en is evenmin gericht op corrosiebestendigheid en plaatbewerking zoals 5052. In plaats daarvan is het beter geschikt voor onderdelen die belastingen moeten dragen, structurele sterkte moeten behouden en een lichtgewicht ontwerp moeten realiseren.
Wat betekent T6?
“T6” betekent dat het materiaal een oplossingswarmtebehandeling en kunstmatige veroudering heeft ondergaan. Door deze warmtebehandeling kunnen de versterkende fasen in 7075-aluminium effectiever werken, waardoor het materiaal een hogere sterkte en hardheid krijgt.
De T6-toestand kent echter ook enkele beperkingen. De corrosiebestendigheid en de weerstand tegen spanningscorrosiescheurtjes van 7075-T6 zijn over het algemeen minder goed dan die van T73, T7351 en vergelijkbare toestanden. Als een onderdeel gedurende lange tijd wordt gebruikt in vochtige omgevingen, omgevingen met zoutnevel, buitenomgevingen of omgevingen met hoge belasting, moet naast de sterkte ook rekening worden gehouden met de keuze van de materiaaltoestand en de oppervlaktebescherming.
Chemische samenstelling van 7075-T6-aluminium
7075-T6-aluminium bereikt een hoge sterkte en verouderingsverharding dankzij elementen zoals zink, magnesium en koper. De typische chemische samenstelling ervan wordt weergegeven in de onderstaande tabel:
| Element | Typisch bereik | Functie |
| Al | Saldo | Basiselement dat de basis vormt voor lichtgewicht prestaties |
| Zn | 5.1–6.1% | Belangrijkste versterkingselement dat de sterkte en het vermogen tot verouderingsverharding verbetert |
| Mg | 2.1–2.9% | Zorgt voor versterkende fasen met zink, waardoor de sterkte en hardheid worden verbeterd |
| Cu | 1.2–2.0% | Verhoogt de sterkte, maar kan de corrosiebestendigheid enigszins verminderen |
| Cr | 0.18–0.28% | Verbetert de microstructurele stabiliteit en helpt bij het voorkomen van spanningscorrosiescheurtjes |
| Fe | ≤0,50% | Een onzuiverheidselement waarvan het gehalte doorgaans op een laag niveau moet worden gehouden |
| Ja | ≤0,40% | Onzuiverheidselement; een te hoog gehalte kan de prestatiestabiliteit beïnvloeden |
| Mn | ≤0,30% | Komt in kleine hoeveelheden voor en kan de microstructuur en het bewerkingsgedrag beïnvloeden |
| Ti | ≤0,20% | Kan worden gebruikt om korrels te verfijnen en de uniformiteit van de microstructuur te verbeteren |
Wat de samenstelling betreft, is 7075-T6-aluminium geen aluminiumlegering waarvan de belangrijkste voordelen corrosiebestendigheid of lasbaarheid zijn. Het is daarentegen een typische, zeer sterke constructielegering van aluminium. Het is geschikt voor onderdelen die een hoge sterkte, een laag gewicht en een goede CNC-bewerkbaarheid vereisen, maar in corrosieve omgevingen, bij lasverbindingen of bij complexe koudvervormingstoepassingen moeten de materiaalhardheid en de methoden voor nabehandeling gezamenlijk worden beoordeeld.
Mechanische eigenschappen van 7075-T6-aluminium
De mechanische eigenschappen van 7075-T6-aluminium komen vooral tot uiting in de sterkte, hardheid, ductiliteit en vermoeiingsweerstand. De gangbare parameters staan in de onderstaande tabel:
| Onroerend goed | Typische waarde / Bereik | Functie |
| Treksterkte | Ongeveer 540–570 MPa | Bepaalt het vermogen van het materiaal om trekbreuk te weerstaan |
| Vloeigrens | Ongeveer 480–505 MPa | Bepaalt het vermogen van het materiaal om permanente vervorming te weerstaan |
| Rek | Ongeveer 5–111 TP3T | Geeft de ductiliteit en vervormbaarheid van het materiaal weer |
| Hardheid | Ongeveer 150 HB | Heeft invloed op de weerstand tegen indrukking van het oppervlak, de slijtvastheid en de stabiliteit bij de bewerking |
| Elasticiteitsmodulus | Ongeveer 71–72 GPa | Geeft de stijfheid van het materiaal en de mate van elastische vervorming weer |
| Vermoeidheidssterkte | Relatief hoog | Heeft invloed op de levensduur bij cyclische belasting |
Treksterkte
De treksterkte van 7075-T6-aluminium is zeer hoog in vergelijking met andere aluminiumlegeringen, waardoor onderdelen hun structurele stabiliteit en integriteit behouden onder relatief hoge trekbelastingen. Deze parameter is van groot belang voor zeer sterke verbindingsstukken, structurele onderdelen voor de lucht- en ruimtevaart, dragende beugels, bevestigingselementen en CNC-onderdelen die aan hoge belastingen worden blootgesteld.
Vloeigrens
De vloeigrens is een van de belangrijkste prestatievoordelen van 7075-T6-aluminium. Een hogere vloeigrens betekent dat het onderdeel bij belasting minder snel blijvend vervormt, waardoor het geschikt is voor montagevoeten, verbindingsblokken, steunonderdelen, structurele onderdelen voor drones, lichtgewicht raceonderdelen en andere onderdelen waarbij maatvastheid vereist is.
Rek
De rek van 7075-T6-aluminium ligt op een matig tot laag niveau, en de vervormbaarheid ervan is niet zo goed als die van aluminiumlegeringen zoals 6061 en 5052. Dit betekent dat het materiaal weliswaar een hoge sterkte heeft, maar dat de mogelijkheden voor koudbuigen, dieptrekken en complexe vervorming beperkt zijn. Voor onderdelen die een grote vervorming vereisen, is 7075-T6 niet de beste keuze; voor CNC-bewerking, constructieplaten, verbindingsstukken en hoogsterke bewerkte onderdelen voldoet dit niveau van vervormbaarheid echter doorgaans aan de toepassingsbehoeften.
Hardheid
De hardheid van 7075-T6-aluminium is hoger dan die van de meeste aluminiumlegeringen voor algemeen gebruik, wat bijdraagt aan een betere weerstand van het oppervlak tegen indrukken en een betere algemene slijtvastheid. Een hogere hardheid draagt ook bij aan het behoud van de stabiliteit van gaten, randen en pasvlakken. Als een onderdeel een hogere slijtvastheid van het oppervlak vereist, kunnen oppervlaktebehandelingen zoals hard anodiseren worden toegepast.
Elasticiteitsmodulus
De elasticiteitsmodulus van 7075-T6-aluminium is kenmerkend voor aluminiumlegeringen en ligt aanzienlijk lager dan die van staal. Dit betekent dat het materiaal weliswaar een zeer hoge sterkte heeft, maar dat de stijfheid toch niet zo hoog is als die van staal. Bij onderdelen met een grote overspanning, dunne wanden of zware belasting moet vervorming worden beperkt door de wanddikte te vergroten, de dwarsdoorsnede te optimaliseren, ribben toe te voegen en de belastingsweg te verbeteren.
Vermoeidheidssterkte
7075-T6-aluminium heeft goede vermoeiingsweerstand en wordt daarom veel gebruikt in de lucht- en ruimtevaart, bij drones, raceauto’s en constructieonderdelen die worden blootgesteld aan cyclische belasting. De vermoeiingslevensduur hangt echter niet alleen af van het materiaal zelf, maar ook van de oppervlakteruwheid, scherpe hoeken, bewerkingssporen, de kwaliteit van de randen van gaten, spanningsconcentraties en de oppervlaktebehandeling. Voor onderdelen die gevoelig zijn voor vermoeidheid moeten zoveel mogelijk afrondingen worden gebruikt, moeten scherpe randen worden vermeden en moet de kwaliteit van het bewerkte oppervlak worden gecontroleerd.
7075-aluminium van ruimtevaartkwaliteit
7075-aluminium van lucht- en ruimtevaartkwaliteit is geen volledig nieuwe aluminiumlegering. Het verwijst veeleer naar materiaal waaraan strengere eisen worden gesteld op het gebied van kwaliteitscontrole, prestatieconsistentie, inspectienormen en traceerbaarheid van partijen. Hieronder volgt een eenvoudige vergelijking tussen 7075-aluminium van lucht- en ruimtevaartkwaliteit en 7075-aluminium voor algemeen gebruik:
| Artikel | 7075 voor de lucht- en ruimtevaart | 7075 van commerciële kwaliteit |
| Kwaliteitscontrole | Strengere controle | Voldoet grotendeels aan de standaardvereisten voor commerciële leveringen |
| Traceerbaarheid | Vereist doorgaans volledige traceerbaarheid van de batch | Is mogelijk niet volledig |
| Mechanische consistentie | Grotere prestatieconsistentie | De verschillen tussen de verschillende partijen kunnen duidelijker merkbaar zijn |
| Inspectie | Meer aandacht voor interne gebreken en prestatiecontrole | Voornamelijk op basis van routine-inspecties |
| Kosten | Hogere kosten | Relatief lagere kosten |
| Typische toepassingen | Constructieonderdelen voor de lucht- en ruimtevaart, cruciale verbindingselementen, zeer sterke dragende onderdelen | Bevestigingsmiddelen, matrijzen, mechanische onderdelen en gewone onderdelen met hoge sterkte |
Thermische en elektrische eigenschappen
7075-T6-aluminium heeft niet alleen een hoge sterkte, maar ook een zekere mate van thermische en elektrische geleidbaarheid.
Thermische eigenschappen
Hieronder worden de gangbare thermische eigenschappen weergegeven:
| Onroerend goed | Typische waarde | Functie |
| Warmtegeleidingsvermogen | Ongeveer 130 W/m·K | Beïnvloedt het warmtegeleidend vermogen van het materiaal |
| Thermische uitzetting | Ongeveer 23,5 × 10⁻⁶ /K | Beïnvloedt de maatvastheid bij temperatuurschommelingen |
| Specifieke warmte | Ongeveer 960 J/kg·K | Heeft invloed op het gedrag van het materiaal tijdens het verwarmen en afkoelen |
Warmtegeleidbaarheid en thermische uitzetting zijn de belangrijkste thermische eigenschappen waarmee rekening moet worden gehouden. 7075-T6-aluminium voldoet aan de basisbehoeften op het gebied van warmteafvoer voor gewone constructiedelen en mechanische componenten, maar is niet de eerste keuze voor materialen die zorgen voor een zeer efficiënte warmteafvoer. Voor toepassingen zoals koellichamen en thermische basisplaten worden meestal eerst aluminiumsoorten geëvalueerd die geschikter zijn voor warmtegeleiding, zoals 6061-aluminium. Bij precisieassemblages of onderdelen die bij grote temperatuurverschillen worden gebruikt, moet rekening worden gehouden met thermische uitzetting, omdat dit van invloed kan zijn op de posities van gaten, passpeling en vlakheid.
Elektrische eigenschappen
7075-T6-aluminium heeft een bepaalde elektrische geleidbaarheid, maar het is geen aluminiumlegering met een hoge geleidbaarheid. Hieronder worden de gangbare elektrische eigenschappen weergegeven:
| Onroerend goed | Typische waarde | Functie |
| Elektrische geleidbaarheid | Ca. 30–351 TP3T IACS | Geeft aan in hoeverre het materiaal elektrische stroom kan geleiden |
| Elektrische weerstand | Hoger dan dat van zuiver aluminium | Geeft aan in hoeverre het materiaal de stroomdoorvoer weerstaat |
7075-T6-aluminium is elektrisch geleidend, maar de geleidbaarheid ervan is aanzienlijk lager dan die van zuiver aluminium en speciale aluminiumlegeringen met een hoge geleidbaarheid. Daarom is het niet de voorkeurskeuze voor stroomrails, elektrische aansluitingen of componenten die een hoge geleidbaarheid vereisen.
In de praktijk is 7075-T6 geschikter voor constructiedelen waarvoor sterkte, een lichtgewicht ontwerp en stabiliteit bij de bewerking vereist zijn. Als een onderdeel bovendien een hoge elektrische geleidbaarheid of een hoge warmteafvoer vereist, moet doorgaans worden gekeken naar 6061, 1050, 1060, koper of andere, geschiktere materialen.
Corrosiebestendigheid van 7075-T6-aluminium
7075-T6-aluminium heeft een zekere mate van corrosiebestendigheid, maar omdat het relatief hoge gehaltes aan zink, magnesium en koper bevat, is oppervlaktebescherming nog steeds nodig in vochtige omgevingen, bij blootstelling aan zoutnevel of bij gebruik buitenshuis. Hieronder worden veelgebruikte beschermingsmethoden weergegeven:
| Oppervlaktebescherming | Belangrijkste functie | Typische toepassing |
| Anodiseren | Verbetert de basiscorrosiebestendigheid en de uiterlijke stabiliteit | Algemene CNC-onderdelen, uiterlijke onderdelen, constructieonderdelen |
| Hard anodiseren | Verbetert de oppervlaktehardheid, slijtvastheid en bescherming | Slijtagegevoelige onderdelen, bevestigingsmiddelen, tegen elkaar schuivende onderdelen |
| Chemische conversielaag | Vormt een dunne beschermende film en behoudt tegelijkertijd een zekere mate van geleidbaarheid | Lucht- en ruimtevaartonderdelen, elektronische constructieonderdelen, voorbehandeling vóór het lakken |
| Schilderij | Zorgt voor kleur, een mooi uiterlijk en milieubescherming | Constructieonderdelen voor buitengebruik, behuizingen voor apparatuur, geassembleerde onderdelen |
| Poedercoating | Zorgt voor een dikkere laag en een betere bescherming | Onderdelen voor buitengebruik, mechanische constructieonderdelen, decoratieve constructieonderdelen |
7075-T6 is ook relatief gevoelig voor spanningscorrosie, vooral wanneer trekspanning en corrosieve media gedurende lange tijd samenwerken. Als onderdelen worden gebruikt in lucht- en ruimtevaartconstructies, componenten die langdurig belast worden of corrosiegevoelige omgevingen, zijn hardingsgraden zoals 7075-T73 of 7075-T7351 kunnen in aanmerking worden genomen. Hun sterkte ligt iets lager dan die van T6, maar hun weerstand tegen spanningscorrosie is beter.
Warmtebehandelingsvoorwaarden voor 7075-aluminium
Verschillende hardheidsgraden beïnvloeden de sterkte, de vervormbaarheid, de maatvastheid en de weerstand tegen spanningscorrosie van 7075-aluminium. Hieronder worden de gangbare hardheidsgraden weergegeven:
| Temperatuur | Belangrijkste kenmerk | Typische toepassing |
| 7075-O | Gegloeide toestand, lagere sterkte, betere ductiliteit en vervormbaarheid | Gebogen/gevormde onderdelen en onderdelen voor verdere warmtebehandeling |
| 7075-T6 | Hoge sterkte en hoge hardheid; een veelvoorkomende toestand van hoge sterkte | Zeer sterke CNC-onderdelen, constructieonderdelen voor de lucht- en ruimtevaart, opspanningen en verbindingsstukken |
| 7075-T651 | Spanningsvrij gemaakt volgens de T6-behandeling, met een betere maatvastheid | Dikke platen, nauwkeurig bewerkte onderdelen en onderdelen waarbij veel materiaal wordt weggehaald |
| 7075-T73 | Sterkte lager dan T6, maar betere weerstand tegen spanningscorrosie | Onderdelen die langdurig onder belasting staan en onderdelen die gevoelig zijn voor corrosie |
| 7075-T7351 | Zorgt voor een evenwicht tussen weerstand tegen spanningscorrosie en beheersing van restspanning | Dikke platen voor de lucht- en ruimtevaart, cruciale constructieonderdelen, precisieonderdelen die belasting dragen |
| 7075-T76 | Een evenwicht tussen sterkte en corrosiebestendigheid | Constructieonderdelen voor de lucht- en ruimtevaart en onderdelen waarbij een evenwicht tussen sterkte en corrosiebestendigheid vereist is |
7075-T6 versus 7075-T651
7075-T6 heeft een hoge sterkte en is geschikt voor algemene onderdelen die een hoge sterkte vereisen. 7075-T651 is spanningsvrij gemaakt door rekbehandeling op basis van T6, waardoor het geschikter is voor dikke platen, nauwkeurig CNC-gefreesde onderdelen en onderdelen waarbij veel materiaal wordt verwijderd. Voor onderdelen waarbij een strikte beheersing van vervorming vereist is, is T651 doorgaans stabieler dan T6.
7075-T6 versus 7075-T73
Bij 7075-T6 ligt de nadruk op sterkte en hardheid, terwijl bij 7075-T73 de nadruk ligt op weerstand tegen spanningscorrosie. Als onderdelen gedurende lange tijd worden gebruikt in vochtige omgevingen, omgevingen met zoutnevel of omgevingen met hoge spanningen, is T73 wellicht geschikter dan T6, hoewel de sterkte ervan iets lager is.
Hoe kies je de juiste hardheid?
Als bij het project hoge sterkte voorop staat, kan 7075-T6 worden gekozen;
Als het onderdeel een nauwkeurige bewerking en maatvastheid vereist, wordt 7075-T651 aanbevolen;
Als bij het onderdeel meer nadruk ligt op weerstand tegen spanningscorrosie en betrouwbaarheid op lange termijn, kunnen 7075-T73 of 7075-T7351 in overweging worden genomen.
Veelgebruikte bewerkingsmethoden voor 7075-T6-aluminium
7075-T6-aluminium heeft een hoge sterkte en is goed bewerkbaar. Het wordt vaak gebruikt voor CNC-bewerking, smeden en de extrusie van bepaalde hoogsterkte aluminiumprofielen. Voor verschillende onderdeelvormen en prestatie-eisen zijn verschillende bewerkingsmethoden geschikt.
CNC-bewerking
7075-T6-aluminium is uitermate geschikt voor CNC-bewerking en kan worden bewerkt door middel van frezen, draaien, boren, tappen, uitboren, ruimen en draadfrezen. Het materiaal biedt goede verspaningsprestaties en kan worden gebruikt voor het bewerken van complexe contouren, uiterst nauwkeurige gatposities, lichtgewicht uitsparingen en dunwandige onderdelen. Daarom wordt het vaak gebruikt voor op maat gemaakte onderdelen met een hoge sterkte en voor precisie-mechanische componenten.
Tijdens de bewerking moet aandacht worden besteed aan de stabiliteit van de werkstukopspanning, de scherpte van het gereedschap, de spaanafvoer en de bewerkingsvolgorde. Bij dunwandige onderdelen, grote vlakke onderdelen of onderdelen waarbij veel materiaal wordt afgedragen, moeten restspanningen en vervorming door de opspanning zorgvuldig worden beheerst.
Smeden
7075-aluminium kan worden gebruikt voor het smeden van hoogsterke constructieonderdelen. Door het smeden kunnen de metaalstroomlijnen, de materiaaldichtheid en het draagvermogen worden verbeterd, waardoor het materiaal geschikt is voor onderdelen waaraan hoge eisen worden gesteld op het gebied van sterkte, betrouwbaarheid en vermoeiingsweerstand.
Veelvoorkomende toepassingen van smeedwerk zijn onder meer connectoren voor de lucht- en ruimtevaart, dragende beugels, zeer sterke mechanische constructieonderdelen en kritische dragende componenten. Na het smeden zijn doorgaans nog een warmtebehandeling en CNC-nabewerking nodig om te voldoen aan de uiteindelijke eisen op het gebied van afmetingen, gatposities en oppervlaktekwaliteit.
Aluminium extrusie
7075-aluminium kan worden gebruikt voor geëxtrudeerde profielen, maar vanwege de hoge sterkte en de hoge vervormingsweerstand is de verwerking ervan doorgaans moeilijker dan die van gewone aluminiumprofielen. Het is geschikter voor zeer sterke frames, geleiderails, steunen en andere constructieonderdelen met relatief eenvoudige doorsneden en hogere eisen aan de draagkracht. Als de profieldoorsnede te complex is, de wanddikte te dun is of de eisen aan de maattolerantie zeer streng zijn, moeten het ontwerp van de matrijs en de haalbaarheid van de extrusie vooraf worden beoordeeld.
Andere verwerkingsmethoden
Naast CNC-bewerking, smeden en aluminiumextrusie kan 7075-T6-aluminium, afhankelijk van de structuur van het onderdeel, ook met andere aanvullende methoden worden bewerkt.
Draadvonkverspaning is bijvoorbeeld geschikt voor het bewerken van uiterst nauwkeurige contouren, smalle sleuven, scherpe hoeken en plekken die met conventionele gereedschappen moeilijk te bereiken zijn;
Lasersnijden, waterstraalsnijden en zagen worden vaak gebruikt om platen of blokken op maat te snijden;
Slijpen, polijsten, ontbramen en tappen worden toegepast om de maatnauwkeurigheid, de oppervlaktekwaliteit en de montagestabiliteit te verbeteren.
Bij onderdelen die een hoge nauwkeurigheid vereisen of gevoelig zijn voor vermoeidheidsbreuken, moeten bramen, gereedschapssporen, scherpe randen en krassen op het oppervlak na de bewerking eveneens zorgvuldig worden gecontroleerd.
Veelvoorkomende vormen en standaardafmetingen van 7075-T6-aluminium
Aluminium 7075-T6 is in de handel verkrijgbaar in de vorm van platen, staven, buizen, profielen, smeedstukken en blokken. Verschillende vormen zijn geschikt voor verschillende bewerkingsmethoden, en bij de materiaalkeuze moet rekening worden gehouden met de afmetingen van het onderdeel, de structurele sterkte, de bewerkingsspeling en de eisen op het gebied van vervormingsbeheersing.
Plaat / plaatmateriaal: 7075-T6-platen en -plaatmateriaal worden vaak gebruikt voor constructieonderdelen in de lucht- en ruimtevaart, bevestigingsplaten, montageplaten, lichtgewicht panelen en CNC-gefreesde onderdelen. Bij dikke platen of onderdelen waarbij veel materiaal moet worden verwijderd, moet zorgvuldig rekening worden gehouden met de bewerkingsspeling, de opspanningsmethode en de beheersing van vervorming.
Ronde staven / Vierkante staven: Ronde en vierkante staven zijn geschikt voor draaien, frezen en boren, en worden vaak gebruikt voor assen, pennen, hulzen, koppelstukken, bevestigingsblokken, schuifelementen en op maat gemaakte mechanische onderdelen.
Buizen en extrusieprofielen: Buizen en extrusieprofielen zijn geschikt voor lichtgewicht frames, steunen, geleiderails en constructies met een doorlopende doorsnede. Aangezien 7075-T6 een hoge sterkte en een hoge vervormingsweerstand heeft, moet bij het ontwerp van de profieldoorsnede doorgaans een evenwicht worden gevonden tussen sterkte, extrusiebaarheid en de benodigde bewerkingsspeling.
Smeedwerk: 7075-smeedstukken bieden een betere materiaaldichtheid en een grotere draagkracht, en worden vaak gebruikt voor zeer sterke verbindingsstukken, onderdelen voor de lucht- en ruimtevaart, dragende beugels en cruciale mechanische constructieonderdelen.
Blok: 7075-T6-blokken zijn geschikt voor complexe CNC-bewerkingen waarbij materiaal wordt verwijderd en kunnen worden gebruikt voor montageplaten, matrijsonderdelen, opspanningsonderdelen, zeer sterke constructieblokken en op maat gemaakte mechanische componenten.
Veelvoorkomende toepassingen van 7075-T6-aluminium
Lucht- en ruimtevaart Onderdelen: 7075-T6-aluminium wordt vaak gebruikt voor constructieonderdelen in de lucht- en ruimtevaart, verbindingsstukken, steunen, frameonderdelen en zeer sterke, dragende onderdelen. Dankzij de hoge sterkte-gewichtsverhouding kan het totale gewicht worden verminderd zonder dat dit ten koste gaat van de constructieve sterkte.
Auto- en raceonderdelen: Bij toepassingen op het gebied van gewichtsvermindering in de automobielindustrie en in de racerij kan 7075-T6 worden gebruikt voor onderdelen van de ophanging, verbindingsblokken, beugels, montagevoeten en op maat gemaakte onderdelen met een hoge sterkte. Het materiaal is geschikt voor toepassingen waarbij sterkte, gewichtsvermindering en bewerkingsnauwkeurigheid vereist zijn.
Onderdelen voor drones en robotica: Onderdelen voor drones en robotica moeten doorgaans licht van gewicht zijn, een hoge stijfheid hebben en stabiel gemonteerd kunnen worden. 7075-T6 kan worden gebruikt voor armen, frames, verbindingsstukken, montageplaten, klemconstructies en precisiebewegingscomponenten.
Opspanningen en gereedschappen: 7075-T6-aluminium wordt vaak gebruikt voor zeer sterke opspanningen, positioneringsblokken, malplaten, gereedschapsopspanningen en inspectieopspanningen. Het is geschikt voor onderdelen die bestand moeten zijn tegen een hogere klemkracht en herhaalde montage.
Onderdelen voor industriële machines: In industriële apparatuur kan 7075-T6 worden gebruikt voor zeer sterke beugels, schuifelementen, verbindingsplaten, transmissieonderdelen, montagevoeten en op maat gemaakte mechanische constructieonderdelen. Het materiaal is geschikt voor toepassingen die een hoge sterkte, een laag gewicht en nauwkeurige bewerking vereisen.
Sport- en consumentenproducten: 7075-T6 wordt ook gebruikt voor hoogwaardige sportuitrusting, outdooruitrusting, precisieaccessoires en zeer sterke, lichtgewicht consumentenproducten. Bij deze toepassingen ligt de meerwaarde vooral in de sterkte, duurzaamheid en het lichtgewicht ontwerp.
Ontwerpoverwegingen voor onderdelen van 7075-T6-aluminium
Op basis van de ervaring van de ingenieurs van Weldo Machining op het gebied van DFM-beoordeling en daadwerkelijke verspaningswerkzaamheden, moet bij het ontwerp van onderdelen van 7075-T6-aluminium de nadruk worden gelegd op de volgende vijf punten:
Wanddikte: De wanddikte moet zo gelijkmatig mogelijk worden gehouden. Vermijd plaatselijk dunne plekken, plotselinge veranderingen in de wanddikte of grote uitgeholde delen, anders is de kans groter dat dunwandige onderdelen, lange strookvormige onderdelen en grote platte onderdelen tijdens de bewerking vervormen.
Overgangen, randen en bramen: Bij binnenhoeken, trapvormige overgangen, randen van gaten en overgangsgebieden van belastingen worden redelijke overgangen aanbevolen om spanningsconcentraties te verminderen en de toegankelijkheid voor gereedschap te verbeteren. In tekeningen kunnen eisen worden gespecificeerd met betrekking tot ontbramen, afschuinen of randafwerking om te voorkomen dat scherpe randen en bramen de montage, de veiligheid en de oppervlaktekwaliteit nadelig beïnvloeden.
Ontwerp van gaten en schroefdraad: Rond gaten, verzinkingen en schroefdraadgebieden moet voldoende materiaaldikte worden behouden om te voorkomen dat de randafstanden te klein zijn of dat de schroefdraad te diep ligt. Voor onderdelen die herhaaldelijk worden gemonteerd en gedemonteerd, kan het gebruik van schroefdraadinzetstukken worden overwogen.
Compact en lichtgewicht ontwerp: Gewichtsbesparende groeven en pocketstructuren moeten zo symmetrisch mogelijk zijn om te voorkomen dat er aan één kant te veel materiaal wordt verwijderd. Diepe groeven, dunne wanden en grote holtes moeten tijdens de DFM-fase worden beoordeeld om het risico op vervorming te verminderen.
Oppervlaktebehandeling: Indien onderdelen moeten worden geanodiseerd, hardgeanodiseerd, geverfd of gecoat, moet vooraf rekening worden gehouden met de laagdikte, wijzigingen in de afmetingen van de gaten en de montagespeling. Precisiegaten en pasvlakken kunnen indien nodig worden afgedekt of achteraf worden bewerkt.
Conclusie
7075-T6-aluminium is een technische aluminiumlegering met een hoge sterkte, hoge hardheid en uitstekende geschiktheid voor precisie-CNC-bewerking. Het wordt vaak gebruikt voor constructieonderdelen in de lucht- en ruimtevaart, onderdelen voor drones, raceonderdelen, robotica-onderdelen, opspanningen, connectoren en op maat gemaakte onderdelen met hoge sterkte. Voor projecten waarbij een evenwicht moet worden gevonden tussen een lichtgewicht ontwerp, draagvermogen en maatnauwkeurigheid, is 7075-T6 een materiaal dat het overwegen waard is.
De materiaaleigenschappen vormen echter slechts een onderdeel van het succes van een project. Ook de structuur van het onderdeel, de bewerkingsmethode en de oppervlaktebehandeling zijn van invloed op de uiteindelijke kwaliteit. Als u CNC-onderdelen van 7075-T6-aluminium ontwikkelt, Weldo Verspaning kan zorgen voor DFM-optimalisatie en transparante offertes op basis van uw tekeningen of monsters, zodat uw project soepeler verloopt.
Veelgestelde vragen over 7075-T6-aluminium
Is 7075-T6-aluminium geschikt voor CNC-bewerking?
7075-T6-aluminium is uitermate geschikt voor CNC-bewerking. Het materiaal biedt een goede snijstabiliteit en is geschikt voor het bewerken van complexe contouren, precisieboringen, schroefdraad, bevestigingsvlakken en lichtgewicht constructies. Bij dunwandige onderdelen en onderdelen waarbij veel materiaal moet worden verwijderd, is echter zorgvuldige controle van de vervorming vereist.
Hoe kan men vervorming tijdens de bewerking van 7075-T6-aluminium beperken?
7075-T6-aluminium is gevoelig voor vervorming tijdens de bewerking van dikke platen, onderdelen waarbij veel materiaal wordt afgenomen, dunwandige onderdelen en lange strookvormige onderdelen, als gevolg van het vrijkomen van restspanningen of onjuiste opspanning. Dit risico kan worden verminderd door een stabielere materiaaltoestand te kiezen en door gebruik te maken van symmetrische materiaalafname, gelaagde bewerking, omkeerbewerking en meerdere lichte sneden.
Tegelijkertijd moeten stabiele opspanklemmen, zachte bekken, steunblokken of vacuümopspanklemmen worden gebruikt om overmatige klemkracht te voorkomen. Door na het voorbewerken voldoende speling over te laten, gevolgd door halfafwerking en afwerking, kan de uiteindelijke maatvastheid en vlakheid beter worden beheerst.
Roest 7075-T6-aluminium?
7075-T6-aluminium roest niet zoals staal, maar in vochtige omgevingen, bij blootstelling aan zoutnevel of in corrosieve omgevingen kan toch oxidatie, putcorrosie of plaatselijke corrosie optreden. Daarom is voor gebruik buitenshuis of in omgevingen met een hoge luchtvochtigheid doorgaans een oppervlaktebescherming nodig, zoals anodiseren, hardanodiseren, lakken of coaten.
Kan 7075-T6-aluminium worden gelast?
7075-T6-aluminium wordt over het algemeen niet aanbevolen voor kritieke gelaste constructies. Lassen kan de lokale sterkte verminderen, het risico op scheurvorming vergroten en leiden tot onstabiele prestaties. Daarom wordt vaker gebruikgemaakt van boutverbindingen, klinknagels, schroefdraadverbindingen of andere mechanische bevestigingsmethoden.
