تحليل الخصائص والخصائص الممتازة لمثبتات الألومنيوم

يبلغ وزن مثبتات الألمنيوم 1/3 فقط من وزن مثبتات الفولاذ المماثلة. خصائص القوة لهذه السبيكة ذات معدل الاستخدام العالي جدًا رائعة. ولكن في الواقع، من حيث نسبة القوة، فإن مثبتات الألومنيوم أعلى من أي مثبتات أخرى مصنوعة من مواد صناعية وتجارية. الألومنيوم غير قابل للمغنطة. الموصلية الحرارية والكهربائية لمثبتات الألومنيوم جيدة جدًا، حوالي 2/3 من الموصلية النحاسية تحت نفس الحجم. يتمتع الألومنيوم بخصائص معالجة جيدة ويسهل تشكيله على البارد وتشكيله على الساخن.

مقارنة خصائص القوة لمثبتات سبائك الألومنيوم والمثبتات المعدنية:

تمت مناقشة خصائص القوة لمواد سبائك الألومنيوم المثبتة بالخيط الخارجي 2024-T4 و6061-T6 و7075-T73 بشكل خاص في ASTMF468 في الصفحة B-158؛ مواد سبائك الألومنيوم الجوز 2024-T4، 6061-T6 و6062 تمت مناقشة خصائص قوة T9 بالتفصيل في ASTMF467 في الصفحة B-184.

من الضروري شرح الاختلافين في الخواص الميكانيكية بين أدوات التثبيت الملولبة المصنوعة من سبائك الألومنيوم وغيرها من أدوات تثبيت المواد المعدنية.

النقطة الأولى هي: عند حساب سعة الحمولة لجزء ما، يتم قياس مساحة الجزء السفلي من المقطع العرضي بدلاً من مساحة إجهاد الشد الأكبر. فقط قيم قوة الشد والخضوع لعينات الاختبار الميكانيكي الواردة في الجدول 2 من ASTMF468 هي قيم القوة الحقيقية. عند حساب قوة الحجم الكامل للقفل، يمكنك إجراء التعديلات المناسبة. بهذه الطريقة، عند ضرب قيمة الضغط ومساحة المنطقة الملولبة في سعة الحمولة بالجنيه، تكون نتيجة الحساب تقريبًا حاصل ضرب القيمة الحقيقية في الجدول ومساحة المساحة السفلية للسن الأصغر.

النقطة الثانية هي أن فرق صلابة سبائك الألومنيوم صغير جدًا، ولا معنى له مثل معايير الفحص. وكبديل لاختبار الصلابة، عادة ما يتم تقديم اختبار قوة القص.

سبائك الألومنيوم 2024-T4 (تحتوي على 4.5% نحاس، 1.6% منجنيز، 1.5% مغنيسيوم، والباقي ألومنيوم) هي سبيكة شديدة التحمل. إنه يحقق توازنًا مثاليًا في الجمع بين القوة ومقاومة التآكل وقابلية التصنيع والاقتصاد، ويستخدم على نطاق واسع في تصنيع أدوات التثبيت الملولبة.

البراغي والمسامير والمسامير المصنوعة من سبائك الألومنيوم 7075-T73 (تحتوي على 1.6% نحاس، 2.5% منجنيز، 0.3% كروم، والباقي ألومنيوم) حققت تحسينات طفيفة في القوة. وبسبب عملية المعالجة الحرارية الخاصة لـ T73، فإنه يمكن أن يمنع حدوث التآكل الناتج عن الإجهاد إلى حد كبير. ومع ذلك، فإن تكلفتها العالية قد حدت من شعبيتها.

يمكن استخدام سبائك الألومنيوم 6061-T6 (التي تحتوي على 0.6% سيليكون، 0.25% نحاس، 1% مغنيسيوم، 0.2% كروم، والباقي ألومنيوم) لتصميم الخيوط الداخلية والخارجية مع متطلبات أعلى لمثبت مقاومة التآكل.

سبائك الألومنيوم 6062-T9 (تحتوي على 0.6% سيليكون، 0.25% نحاس، 1% مغنيسيوم، 0.09% كروم، 0.5% رصاص، والباقي ألومنيوم) مخصصة تقريبًا لصواميل التصميم. هذه السبيكة أقوى من سبائك الألومنيوم 6061-T6 ولها مقاومة أفضل للتآكل نسبيًا.

تتمتع الصامولة كاملة السماكة المصنوعة من سبائك الألومنيوم 6062-T9 بالقوة الكافية لتتناسب مع البراغي المصنوعة من سبائك الألومنيوم 2024-T4 أو 7075-T73. إن براغي الماكينة والصواميل وغيرها من الصواميل مقاس 1/4 بوصة والصواميل الأصغر مصنوعة من سبائك الألومنيوم 2024-T4.

مزايا سبائك الألومنيوم المستخدمة في تصنيع المثبتات

تعتبر سبائك الألومنيوم الأربعة المذكورة هي الأكثر استخدامًا على نطاق واسع في صناعة أدوات التثبيت الملولبة، بينما تستخدم سبائك الألومنيوم الأخرى في تصنيع أنواع أخرى من أدوات التثبيت. إن المسامير الصلبة الصغيرة ونصف الأنبوب والمسامير العمياء مصنوعة من سبائك الألومنيوم 1100-F، 5052-F، و5056-F. تتميز سبائك الألومنيوم 2017-T4، و2117-T4، و2024-T4، و6061-T6 القابلة للمعالجة بالحرارة، وسبائك الألومنيوم 7075-T73 المطورة حديثًا نسبيًا بقوة قص فائقة ويمكنها القيادة دون معالجة ما قبل ناقل الحركة. .

عادة ما تكون الحلقات المسطحة مصنوعة من سبائك 2024-T4 المطلية بالألمنيوم؛ عادة ما تكون غسالات الزنبرك الحلزوني مصنوعة من سبيكة 7075-T6؛ يمكن تصنيع مسامير التنصت من سبيكة 7075-T6؛ مسامير التنصت الذاتية مصنوعة من نفس مادة السبائك من خلال أنود التعامل معها. يمكن استخدام سبائك الألومنيوم 2011-T3 (التي تحتوي على 5.5% نحاس، 0.5% رصاص، 0.5% بزموت، والباقي ألومنيوم) في تصنيع أجزاء لآلات قطع الخيوط.

في ظل الظروف العادية، الألومنيوم لديه مقاومة كافية للتآكل. وعندما تكون بيئة التعرض المتوقعة قاسية جدًا، يمكن تحسين مقاومتها للتآكل بشكل كبير عن طريق الأنودة. الأنودة هي عملية تصنيع كهربائية تشكل طبقة أكسيد على سطح المعدن. لا تعمل عملية الأنودة على تعزيز القدرة على مقاومة التآكل فحسب، بل تعزز أيضًا القدرة على الحماية ضد التآكل والخدوش. يأتي طلاء الأنود بعدة ألوان لأغراض الديكور وتحديد الهوية. في حالة التآكل الجوي، يشكل الألومنيوم طبقة أكسيد رمادية فاتحة على السطح. لن تلوث منتجات التآكل هذه سطح الألومنيوم، أو تنتشر إلى السطح المجاور، وهو ما يختلف عن أداء العديد من المعادن الأخرى تحت تأثير التآكل.

تبلغ قوة الشد للألمنيوم النقي حوالي 13000 رطل لكل بوصة مربعة. من الممكن زيادة القوة بشكل كبير عن طريق إضافة كمية صغيرة من عناصر صناعة السبائك. سبائك الألومنيوم 2XXX، 6XXX، و7XXX لها تأثير جيد على المعالجة الحرارية. لذلك، فإن جميع أدوات التثبيت الملولبة المستخدمة لنقل الحمولة تقريبًا مصنوعة من هذه الأنواع الثلاثة الرئيسية من سبائك الألومنيوم. هناك أربع سبائك ألمنيوم مخصصة تقريبًا