CNC-bewerking van aluminium 6061, 7075 en 2024: de belangrijkste verschillen

De keuze tussen aluminium 6061, 7075 en 2024 heeft niet alleen invloed op de sterkte van een CNC-gefreesd onderdeel. De legering beïnvloedt ook het bewerkingsgedrag, de maatvastheid, de corrosiebescherming, de oppervlakteafwerking en de totale productiekosten.

6061 wordt veel gebruikt voor algemeen bestemde CNC-gefreesde onderdelen, omdat het een goede balans biedt tussen sterkte, bewerkbaarheid, corrosiebestendigheid en kosten. 7075 wordt vaak gekozen voor onderdelen die een hogere sterkte vereisen zonder dat het gewicht aanzienlijk toeneemt. 2024 wordt doorgaans geassocieerd met constructies in de lucht- en ruimtevaart en toepassingen waarbij vermoeidheidsprestaties een belangrijke ontwerpoverweging zijn.

Voor ingenieurs en inkoopteams bestaat de uitdaging erin een materiaal te kiezen dat voldoet aan de daadwerkelijke eisen van het onderdeel, zonder te betalen voor eigenschappen die het ontwerp niet nodig heeft. Inzicht in de verschillen tussen deze legeringen helpt bij het vaststellen van de juiste materiaalspecificatie voordat met de bewerking wordt begonnen.

Vergelijking van de eigenschappen van aluminium 6061, 7075 en 2024

De drie legeringen behoren tot verschillende families van aluminiumlegeringen, en hun eigenschappen weerspiegelen verschillende combinaties van legeringselementen en warmtebehandelingen.

Onroerend goed	6061-T6	7075-T651	2024-T3
Belangrijkste legeringselementen	Magnesium, silicium	Zink, magnesium, koper	Koper, magnesium
Typische treksterkte	Ongeveer 310 MPa	Ongeveer 572 MPa	Ongeveer 470 MPa
Typische vloeigrens	Ongeveer 276 MPa	Ongeveer 503 MPa	Ongeveer 324 MPa
Dichtheid	Ongeveer 2,70 g/cm³	Ongeveer 2,81 g/cm³	Ongeveer 2,78 g/cm³
Bewerkbaarheid	Goed	Goed tot zeer goed	Goed tot zeer goed
Corrosiebestendigheid	Over het algemeen goed	Lager dan 6061	Zonder bescherming vrij beperkt
Lasbaarheid	Over het algemeen goed, mits de juiste procedures worden gevolgd	Over het algemeen ongeschikt voor smeltlassen	Over het algemeen ongeschikt voor smeltlassen
Anodiseren	Wordt vaak gebruikt voor decoratieve en beschermende afwerkingen	Geschikt voor bepaalde afwerkingen	Vereist een zorgvuldige proceskeuze
Relatieve materiaalkosten	Meestal lager	Meestal hoger	Hangt af van het model en de specificaties
Typische toepassingen	Behuizingen, beugels, bevestigingsmiddelen, machineonderdelen	Zeer sterke constructies, onderdelen voor de lucht- en ruimtevaart, gereedschappen	Vermoeidheidsgevoelige constructies, onderdelen voor de lucht- en ruimtevaart

Opmerking: De mechanische eigenschappen zijn representatieve referentiewaarden, geen gegarandeerde minimumwaarden. De werkelijke waarden zijn afhankelijk van de productvorm, dikte, hardheid en de geldende materiaalspecificatie. De drie weergegeven hardheden komen niet overeen met identieke warmtebehandelingsomstandigheden; de tabel is dan ook bedoeld als praktische vergelijking en niet als een gecontroleerde materiaaltest.

Het belangrijkste verschil is duidelijk: 7075-T651 biedt over het algemeen de hoogste sterkte van deze drie representatieve toestanden. 6061 biedt een evenwichtigere combinatie van eigenschappen, terwijl 2024 met name geschikt is wanneer de gespecificeerde mechanische en vermoeiingseigenschappen aansluiten bij de toepassing.

De treksterkte alleen is echter niet bepalend voor de geschiktheid van een legering voor een CNC-gefreesd onderdeel. Ook moet rekening worden gehouden met blootstelling aan corrosie, vermoeidheidsbelasting, stijfheid, de complexiteit van de productie en de eisen aan de afwerking.

CNC-bewerking van 6061-aluminium

6061 is een van de meest gebruikte aluminiumlegeringen voor CNC-bewerking op maat. Deze legering combineert een gemiddelde tot hoge sterkte met een goede algemene corrosiebestendigheid, goede bewerkbaarheid en ruime beschikbaarheid.

Door het magnesium- en siliciumgehalte van de legering is deze geschikt voor neerslagverharding. In de T6-toestand biedt deze legering een gunstige balans tussen mechanische eigenschappen en verwerkbaarheid voor talrijke industriële onderdelen.

Bewerkingseigenschappen van 6061-aluminium

6061 is geschikt voor CNC-frezen, draaien, boren, tappen, uitboren en het bewerken van uitsparingen. Het wordt vaak gebruikt voor onderdelen met meerdere gaten, bevestigingsvlakken, schroefdraadelementen en bewerkte contouren.

Het bewerkingsgedrag is over het algemeen voorspelbaar, maar de geometrie van het gereedschap en de snijomstandigheden blijven van belang. Onder ongeschikte omstandigheden kan aluminium aan de snijkanten blijven kleven, wat kan leiden tot opbouw van snijresten, een slechte oppervlakteafwerking of een onregelmatige spaanafvoer. Het juiste gereedschap, scherpe snijkanten en een effectieve spaanafvoer dragen bij aan een stabiele bewerking.

Voor productieonderdelen biedt 6061 vaak een goede balans tussen cyclustijd, gereedschapsslijtage en de afwerkingskwaliteit van het oppervlak. De daadwerkelijke bewerkingsprestaties hangen echter af van de machine, het gereedschapspad, de toestand van het ruwe materiaal en de geometrie van het onderdeel, en niet alleen van de legeringsaanduiding.

Dimensionale stabiliteit en oppervlakteafwerking

6061 kan worden gebruikt voor precisieonderdelen, waaronder behuizingen, platen, beugels en bevestigingselementen. Grote materiaalverwijderingsverhoudingen of dunwandige onderdelen kunnen echter leiden tot uitdagingen op het gebied van maatvoering.

Bij het verspanen van een dikke plaat tot een lichtgewicht behuizing kan er restspanning vrijkomen naarmate er materiaal wordt verwijderd. Ook klemkrachten en snijwarmte kunnen de uiteindelijke geometrie beïnvloeden. Voor kritieke onderdelen kan het nodig zijn om bij de productievolgorde de voor- en nabewerkingshandelingen van elkaar te scheiden en tussentijdse maatcontroles in te lassen.

6061 wordt ook vaak gekozen voor geanodiseerde onderdelen. Het leent zich over het algemeen goed voor decoratieve en beschermende anodisatie, waardoor het geschikt is voor elektronische behuizingen, instrumentenpanelen, behuizingen van apparatuur en zichtbare mechanische onderdelen.

Typische toepassingen van CNC-gefreesde onderdelen van 6061

6061 is een praktisch uitgangspunt voor:

• Behuizingen voor elektronische en industriële apparatuur
• Bevestigingsbeugels en constructieplaten
• Automatiseringsopstellingen en gereedschappen
• Verdeelstukken en mechanische behuizingen
• Machineonderdelen voor algemeen gebruik

Dit is met name interessant wanneer het onderdeel een goede corrosiebestendigheid en een redelijke balans tussen prestaties en kosten vereist, in plaats van de hoogst mogelijke sterkte.

CNC-bewerking van 7075-aluminium

7075 is een zeer sterke aluminiumlegering die zink, magnesium en koper bevat. Deze legering wordt op grote schaal gebruikt in de lucht- en ruimtevaart en bij andere veeleisende toepassingen waarbij het belangrijk is om het gewicht van onderdelen te verminderen zonder in te boeten aan sterkte.

Bij gangbare hoogsterkte-hardingen zoals T6 en T651 presteert 7075 aanzienlijk beter dan 6061-T6 wat betreft trek- en vloeigrens. Hierdoor is het geschikt voor constructieonderdelen die binnen een beperkte ontwerpruimte aanzienlijke belastingen moeten dragen.

Waarom 7075 wordt gebruikt voor onderdelen met een hoge sterkte

Een onderdeel vervaardigd uit 7075 kan voldoen aan een sterkte-eis waarvoor bij een legering met lagere sterkte anders een grotere dwarsdoorsnede nodig zou zijn. Dit kan van groot belang zijn bij lichtgewicht constructies, precisie-opspanningen en beugels die zware belastingen moeten dragen.

Een hogere sterkte betekent echter niet automatisch een grotere stijfheid. De elasticiteitsmoduli van 6061, 7075 en 2024 liggen relatief dicht bij elkaar. Als een onderdeel onder belasting overmatig doorbuigt, kan het aanpassen van de geometrie, de wanddikte of de ondersteuningsopstelling effectiever zijn dan simpelweg overschakelen op 7075.

Het materiaal moet daarom worden gekozen op basis van de daadwerkelijke ontwerpvereisten, en niet alleen op basis van sterkteklassen.

Uitdagingen bij de bewerking van 7075-aluminium

7075 is over het algemeen zeer geschikt voor CNC-frezen en andere bewerkingen. Het feit dat het een hoge sterkte heeft, betekent niet per se dat het in elke situatie moeilijker te bewerken is dan 6061.

De grootste uitdaging ligt vaak in het beheersen van de uiteindelijke geometrie. Dunne wanden, diepe uitsparingen en asymmetrische materiaalafname kunnen vervorming veroorzaken, met name wanneer het uitgangsmateriaal restspanning bevat. De T651-toestand is door rekken spanningsvrij gemaakt en wordt vaak gebruikt voor plaatproducten waarbij maatvastheid belangrijk is, hoewel hiermee niet alle vervorming door bewerking wordt voorkomen.

Bij precisieonderdelen moet bij de procesplanning rekening worden gehouden met de materiaalkeuze, de werkstukopspanning, de volgorde van materiaalverwijdering, de toestand van het gereedschap en de inspectie-eisen.

Corrosiebestendigheid en afwerking

7075 biedt over het algemeen een lagere corrosiebestendigheid dan 6061. Afhankelijk van de omgeving kunnen beschermende anodisering, conversielakken, primers of andere afwerkingssystemen nodig zijn.

Ook de gekozen hardingsgraad is van belang. De T6- en T651-toestanden bieden een hoge sterkte, terwijl verouderde toestanden zoals T73 vaak in overweging worden genomen wanneer een verbeterde weerstand tegen spanningscorrosiescheurtjes vereist is. Het nadeel hiervan is een lagere sterkte in vergelijking met toestanden met maximale sterkte.

7075 is over het algemeen ook ongeschikt voor conventionele, door smelten gelaste constructies. Als lassen deel uitmaakt van het ontwerp, moeten de verbindingsmethode en de materiaalspecificatie vóór de productie worden gecontroleerd.

Typische toepassingen van CNC-gefreesde onderdelen van 7075

Veelvoorkomende toepassingen zijn onder meer:

• Zeer sterke constructiebeugels
• Constructieonderdelen voor de lucht- en ruimtevaart
• Precisie-gereedschappen en opspanningen
• Lichtgewicht mechanische koppelingen
• Onderdelen die een hoge sterkte vereisen binnen een beperkte ruimte

7075 is vooral nuttig wanneer de extra sterkte ervan een specifiek technisch doel dient. Voor onderdelen waarvoor die sterkte niet nodig is, kan 6061 een voordeligere oplossing bieden.

2024 CNC-bewerking van aluminium

2024 is een aluminium-koperlegering die vaak wordt gebruikt in constructies voor de lucht- en ruimtevaart en in toepassingen waarbij sterkte en vermoeiingsweerstand van belang zijn.

Of het geschikt is, hangt af van de opgegeven hardheid, de productvorm en de ontwerpvereisten. Voor onderdelen die gevoelig zijn voor vermoeidheidsbreuken moeten de relevante technische gegevens de verwachte belastingsomstandigheden weerspiegelen, in plaats van uit te gaan van een algemene rangschikking van legeringen.

Bewerkingseigenschappen van aluminium 2024

2024 is over het algemeen bewerkbaar met behulp van CNC-frezen, boren, draaien en andere conventionele verspaningsprocessen. De keuze van het gereedschap, de spanenafvoer en de werkstukopspanning moeten worden afgestemd op de geometrie van het onderdeel en de vereiste afwerkingskwaliteit.

Net als bij 6061 en 7075 moet bij dunwandige onderdelen en componenten waarbij veel materiaal wordt verwijderd, rekening worden gehouden met restspanningen en maatvastheid. De bewerkingsvolgorde kan van invloed zijn op de vraag of een afgewerkt onderdeel na het losmaken van de opspanning de vereiste vorm behoudt.

Het belangrijkste verschil is niet dat 2024 over het algemeen gemakkelijker of moeilijker te bewerken is dan de andere legeringen. De waarde ervan ligt in het voldoen aan specifieke mechanische en toepassingsvereisten, waarbij rekening wordt gehouden met de beperkingen op het gebied van corrosiebescherming en verbindingstechnieken.

Prestaties bij vermoeidheid en structurele toepassingen

2024 wordt op grote schaal gebruikt in vermoeidheidsgevoelige toepassingen in de lucht- en ruimtevaart. De weerstand tegen vermoeidheid hangt echter van veel meer af dan alleen de legeringsaanduiding.

Het spanningsbereik, de belastingscycli, de oppervlakteafwerking, gaten, inkepingen, restspanning, corrosie en de toestand van het materiaal kunnen allemaal van invloed zijn op de vermoeidheidslevensduur. Een onderdeel dat onder bepaalde belastingsomstandigheden goed presteert, biedt onder andere omstandigheden mogelijk niet dezelfde levensduur.

Wanneer in een tekening 2024 wordt gespecificeerd, moeten de vereiste hardheid en productvorm worden gehandhaafd, tenzij een technische beoordeling een wijziging toestaat. Het vervangen van materialen kan van invloed zijn op de constructieve prestaties en de naleving van de oorspronkelijke ontwerpspecificatie.

Corrosiebescherming en oppervlaktebehandeling

In vergelijking met 6061 vereist 2024 over het algemeen meer aandacht voor corrosiebescherming. Het kopergehalte draagt bij aan de mechanische eigenschappen, maar maakt de legering ook gevoeliger voor bepaalde corrosiemechanismen.

Afhankelijk van de gebruiksomgeving en de geldende specificaties kunnen beschermende coatings of geschikte anodisatieprocessen vereist zijn. Voor sommige toepassingen zijn ook Clad 2024-producten verkrijgbaar, waarbij een oppervlaktelaag wordt gebruikt om de corrosiebescherming te verbeteren.

Conventioneel smeltlassen is over het algemeen geen voorkeursmethode voor het verbinden van 2024. Als het afgewerkte onderdeel een gelaste assemblage vereist, moeten de materiaal- en verbindingsvereisten gezamenlijk worden beoordeeld.

Typische toepassingen van CNC-gefreesde onderdelen uit 2024

2024 kan betrekking hebben op:

• Constructieonderdelen voor de lucht- en ruimtevaart
• Vermoeidheidsgevoelige mechanische constructies
• Vliegtuigbevestigingen en -beugels
• Onderdelen die zijn ontworpen volgens specifieke materiaalspecificaties voor de lucht- en ruimtevaart

Voor universele behuizingen of onderdelen die aan corrosie worden blootgesteld en waarvoor geen specifieke eisen gelden voor 2024, kan 6061 een praktischer keuze zijn. Wanneer een hogere sterkte de belangrijkste eis is, verdient 7075 wellicht meer aandacht.

Verschillen bij CNC-bewerking tussen aluminium 6061, 7075 en 2024

De drie legeringen kunnen allemaal tot precisieonderdelen worden bewerkt, maar hun onderlinge verschillen zijn van invloed op de procesplanning, de afwerking en de totale productiekosten.

Bewerkbaarheid en snijprestaties

6061 wordt veel gebruikt omdat het een goede balans biedt tussen bewerkbaarheid, beschikbaarheid en kosten. Onder ongeschikte verspaningsomstandigheden kunnen de relatief kleverige spanen aan de snijkant blijven kleven, wat de afwerking en de spaanafvoer nadelig beïnvloedt.

7075 en 2024 worden over het algemeen ook beschouwd als bewerkbare legeringen. Hun daadwerkelijke verspaningsprestaties hangen af van de geometrie van het gereedschap, de toestand van het materiaal, de stijfheid van de machine, de verspaningsparameters en de te vervaardigen onderdelen.

Het frezen van een open beugel is bijvoorbeeld iets heel anders dan het bewerken van een diepe holte met dunne wanden. Een algemene bewerkbaarheidsclassificatie kan geen uitsluitsel geven over de cyclustijd of de haalbare oppervlakteafwerking van beide onderdelen.

Bij het vergelijken van offertes voor bewerkingen is het zinvoller om het daadwerkelijke gereedschapspad, het materiaalverwijderingsvolume, de toleranties en de afwerkingsvereisten te beoordelen dan ervan uit te gaan dat een bepaalde legering altijd een snellere bewerkingstijd oplevert.

Dimensionale stabiliteit en vervorming door bewerking

Maatvastheid is met name van belang voor precisieonderdelen van aluminium met dunne wanden, diepe uitsparingen of waarbij grote hoeveelheden materiaal uit het oorspronkelijke ruwstuk zijn verwijderd.

Restspanning in het materiaal kan tijdens de bewerking worden weggenomen. Ook kan de klemdruk een onderdeel tijdelijk vervormen, waardoor het terugveert wanneer het uit de opspanning wordt gehaald. Deze effecten kunnen van invloed zijn op de vlakheid, de paralleliteit, de wanddikte en de positionele nauwkeurigheid.

Het probleem doet zich niet uitsluitend bij één bepaalde legering voor. De toestand van het uitgangsmateriaal, de productvorm, de geometrie en de bewerkingsvolgorde zijn vaak bepalender dan de legeringsaanduiding op zich.

Een geschikt proces kan bestaan uit het gebruik van spanningsvrij gemaakt materiaal, evenwichtige materiaalafname, afzonderlijke voor- en nabewerkingsbewerkingen, gecontroleerde werkstukopspanning en tussentijdse inspectie. De precieze aanpak hangt af van het onderdeel en de vereiste toleranties.

Corrosiebestendigheid en oppervlaktebescherming

6061 is over het algemeen de meest voor de hand liggende keuze van de drie wanneer corrosiebestendigheid een belangrijke factor is.

7075 en 2024 kunnen nog steeds in veeleisende omgevingen worden gebruikt, maar de eisen aan de beschermende afwerking kunnen complexer zijn. De juiste coating hangt af van blootstelling aan vocht, chemicaliën, temperatuur, contact met ongelijksoortige metalen en de gevolgen van corrosie tijdens het gebruik.

Anodiseren of een conversielaag kunnen in geschikte toepassingen bescherming bieden, maar geen van beide is een universele oplossing. Het gespecificeerde proces, de kwaliteit van de coating, de oppervlaktevoorbereiding en het ontwerp van het samenstel zijn allemaal van invloed op het resultaat.

Voor onderdelen voor de lucht- en ruimtevaart moeten de specificaties inzake materiaal en afwerking worden beschouwd als onderdeel van de ontwerpvereisten, en niet worden vervangen door een algemene aanbeveling.

Anodiseren en oppervlakteafwerking

6061 wordt vaak gekozen voor onderdelen waarvoor decoratieve anodisatie vereist is, omdat dit materiaal over het algemeen een goede balans biedt tussen uiterlijk, corrosiebescherming en verwerkingsconsistentie.

7075 kan ook worden geanodiseerd, maar de samenstelling van de legering en het gekozen proces zijn van invloed op het uiteindelijke oppervlak. Bij 2024 moet bijzondere aandacht worden besteed aan corrosiebescherming en afwerkingsvereisten.

Als het afgewerkte onderdeel moet voldoen aan een specifieke norm voor kleur, laagdikte of uiterlijk, overleg dan vóór de productie met de leverancier van de afwerking. Verschillende legeringen leveren onder dezelfde afwerkingsomstandigheden mogelijk niet identieke resultaten op.

Anodiseren heeft ook invloed op de afmetingen van onderdelen. Voor onderdelen met nauw aansluitende gaten, pasvlakken en schroefdraad moet in de tekening worden aangegeven of de afmetingen gelden vóór of na de afwerking. Zo kan tijdens het productieproces rekening worden gehouden met de dikte van de coating en eventuele afplakwerkzaamheden.

Kracht, gewicht en vermoeidheid

7075 biedt de hoogste sterkte van alle representatieve materiaalsoorten die in dit artikel worden vergeleken. Dit kan van pas komen wanneer een onderdeel hoge belastingen moet kunnen dragen en tegelijkertijd compact en licht moet blijven.

De dichtheid van 7075 is echter iets hoger dan die van 6061, en de elasticiteitsmoduli van de drie legeringen liggen relatief dicht bij elkaar. Een hogere sterkte betekent niet automatisch een lager gewicht of een evenredig grotere stijfheid.

2024 wordt vaak overwogen voor constructietoepassingen waarbij vermoeidheid een rol speelt, maar de vermoeidheidslevensduur hangt af van de daadwerkelijke spanningsgeschiedenis, de geometrie van het onderdeel, de toestand van het oppervlak en de bedrijfsomgeving.

Het materiaal moet daarom worden gekozen op basis van de belastingssituatie en de ontwerpcriteria van het onderdeel, en niet op basis van één enkele mechanische eigenschap.

Totale kosten voor CNC-bewerking

6061 is doorgaans het voordeligste uitgangspunt, omdat het overal verkrijgbaar is en de grondstofkosten vaak lager liggen dan bij 7075.

7075 heeft doorgaans een hogere materiaalprijs. Die extra kosten kunnen gerechtvaardigd zijn als het onderdeel dankzij de sterkte van deze legering aan eisen kan voldoen waaraan een legering met een lagere sterkte niet kan voldoen.

De prijs voor 2024 varieert afhankelijk van de productvorm, de hardheid, de beschikbaarheid en de specificaties. Voor toepassingen in de lucht- en ruimtevaart kunnen ook certificerings- en traceerbaarheidseisen van invloed zijn op de inkoop.

De totale productiekosten omvatten materiaal, bewerkingstijd, materiaalverspilling, gereedschap, werkstukopspanning, afwerking, keuring en eventuele afkeur. Een lagere materiaalprijs leidt niet altijd tot de laagste kosten per afgewerkt onderdeel.

Hoe kies je tussen 6061-, 7075- en 2024-aluminium voor CNC-bewerking?

De juiste legering hangt af van de eisen die voor het uiteindelijke onderdeel van cruciaal belang zijn.

Vereiste	Materiaal dat als eerste moet worden beoordeeld	Belangrijke overwegingen
Universeel inzetbare, machinaal bewerkte onderdelen	6061	Sterkte, corrosiebestendigheid en kosten
Behuizingen voor elektronische apparatuur en apparaten	6061	Anodiseren, uiterlijk en maatvoeringseisen
Zeer sterke constructieonderdelen	7075	Vereiste hardheid, belasting en corrosiebescherming
Vermoeidheidsgevoelige constructies voor de lucht- en ruimtevaart	2024 of een andere gespecificeerde legering voor de lucht- en ruimtevaart	Ontwerpcriteria met betrekking tot vermoeidheid, materiaaltoestand en goedgekeurde specificaties
Gelaste assemblages	6061 zou geschikt kunnen zijn	Lasprocedure en eigenschappen na het lassen
Decoratieve geanodiseerde onderdelen	6061 is vaak een praktische keuze	Kleurconsistentie en eisen aan de coating
Dunwandige precisieonderdelen	Hangt af van het ontwerp en de materiaalspecificaties	Restspanning, werkstukopspanning en bewerkingsvolgorde
Kostenbewuste productie	6061 is vaak het uitgangspunt	Of het aan alle functionele eisen voldoet

Kies 6061 wanneer evenwichtige prestaties belangrijk zijn

6061 is doorgaans het eerste materiaal dat in aanmerking komt voor standaard industriële onderdelen waarvoor een goede bewerkbaarheid, corrosiebestendigheid en redelijke kosten vereist zijn.

Het is met name geschikt voor behuizingen, beugels, bevestigingselementen en machinaal bewerkte constructies waarvoor de hogere sterkte van 7075 of een specifieke legeringstoestand voor de lucht- en ruimtevaart niet vereist is.

Kies 7075 wanneer sterkte een ontwerpvereiste is

7075 is het overwegen waard wanneer het ontwerp een hogere sterkte vereist binnen beperkte afmetingen of een beperkt gewicht.

Controleer, voordat u een keuze maakt, de vereiste hardheid, corrosiebescherming, verbindingsmethode en fabricagetoleranties. Als de extra sterkte de prestaties van het onderdeel niet verbetert of geen efficiënter ontwerp mogelijk maakt, is de meerprijs voor het materiaal wellicht niet gerechtvaardigd.

Kies voor 2024 wanneer de specifieke mechanische eigenschappen ervan vereist zijn

2024 is geschikt wanneer de ontwerp- of materiaalspecificaties om de eigenschappen ervan vragen, met name in constructietoepassingen waarbij vermoeidheid een rol speelt.

Er moet in een vroeg stadium rekening worden gehouden met de eisen op het gebied van corrosiebescherming en de beperkingen bij conventioneel smeltlassen. Er mag niet worden overgestapt op 6061 of 7075 zonder de technische en specificatie-eisen te controleren.

Kijk naar het gehele onderdeel, niet alleen naar de legering

Bij CNC-gefreesde onderdelen moeten de materiaalkeuze en de produceerbaarheid gezamenlijk worden beoordeeld.

Een dunwandig onderdeel met diepe uitsparingen kan een zorgvuldige planning van de bewerkingsvolgorde vereisen, ongeacht welke legering wordt gekozen. Een onderdeel dat wordt blootgesteld aan corrosieve omstandigheden kan een beschermende afwerking nodig hebben, zelfs als het basismateriaal een redelijke corrosiebestendigheid biedt. Bij een onderdeel met kritieke pasvlakken kan het nodig zijn om de afmetingen na het anodiseren te controleren in plaats van ervoor.

Door de tekening, de materiaalspecificatie, de bedrijfsomstandigheden en de afwerkingsvereisten gezamenlijk te bekijken, kunnen onnodige materiaalkosten en aanpassingen in het productieproces worden voorkomen.

Hoe de keuze van een aluminiumlegering de kwaliteit van CNC-bewerkingen beïnvloedt

De materiaalkeuze is slechts één van de factoren die bepalend zijn voor consistente resultaten bij CNC-bewerkingen. De toestand van het ruwe materiaal, de bewerkingsvolgorde, de werkstukopspanning, het afwerkingsproces en het inspectieplan dragen allemaal bij aan het uiteindelijke onderdeel.

Controle van materiaal en voorraad: Controleer vóór het bewerken de legering, de hardheidsgraad, de productvorm en de van toepassing zijnde specificatie. Indien nodig moeten materiaalcertificaten worden gecontroleerd en bewaard met het oog op traceerbaarheid.

Bewerkingsvolgorde: Voorbewerkingen en nabewerkingen moeten worden afgestemd op de geometrie van het werkstuk en de vereisten voor materiaalafname. Bij dunne wanden en diepe holtes kan het nodig zijn om de bewerking in fasen uit te voeren om vervorming te beperken.

Werkstukopspanning: De opspanning moet het onderdeel ondersteunen zonder dat er overmatige vervorming door de klemkracht ontstaat. Dit is met name van belang voor onderdelen met flexibele wanden of grote, niet-ondersteunde oppervlakken.

Maatcontrole: Kritische afmetingen en geometrische toleranties moeten vóór de productie worden vastgesteld. Afhankelijk van de tekening kunnen de controles onder meer betrekking hebben op de positie van gaten, vlakheid, parallelliteit, concentriciteit en schroefdraadvereisten.

Oppervlakteafwerking: De laagdikte, het afplakken, de oppervlaktevoorbereiding en de afmetingen na afwerking moeten in het productieplan worden opgenomen.

Documentatie: Materiaalcertificaten, maatrapporten, eerste-artikelinspecties en andere documenten moeten worden verstrekt wanneer dit volgens de specificaties van de klant vereist is.

Deze controles zijn vooral van belang wanneer het onderdeel nauwe toleranties, dure grondstoffen, een complexe geometrie of strenge traceerbaarheidseisen heeft.

Wat u moet vermelden bij het bestellen van CNC-gefreesde aluminium onderdelen

Een offerteaanvraag waarin alleen de legering wordt gespecificeerd, kan belangrijke vragen over het productieproces onbeantwoord laten.

Zo hebben 7075-T6 en 7075-T651 bijvoorbeeld niet dezelfde materiaaleigenschappen. De vereiste hardheid kan van invloed zijn op de mechanische eigenschappen en de geschiktheid van het materiaal voor een bepaalde toepassing.

Voor een uitgebreidere offerte verzoeken wij u het volgende te verstrekken:

• Legering en hardheid: Geef de exacte kwaliteit en de toestand van het materiaal aan.
• Materiaalnorm: Bepaal welke ASTM-, AMS- of klantspecifieke eis van toepassing is.
• CAD-bestanden en tekeningen: Voeg 3D-geometrie, afmetingen en productie-opmerkingen toe.
• Kritische toleranties: Bepaal de afmetingen en geometrische relaties die van invloed zijn op de functie.
• Oppervlakteafwerking: Geef het type anodisatie, de kleur en de coatingvereisten aan, en vermeld of de afmetingen vóór of na de afwerking gelden.
• Gebruiksomstandigheden: Geef een beschrijving van de relevante mechanische belastingen, de eisen inzake vermoeidheid, de blootstelling aan corrosie en de temperatuur.
• Aantal: Geef het aantal prototypes en het verwachte productievolume aan, indien bekend.
• Inspectievoorschriften: Voeg, indien van toepassing, materiaalcertificaten, maatrapporten, inspectierapporten van het eerste exemplaar en traceerbaarheidseisen toe.

Indien de legering al door de ontwerpinstantie is gespecificeerd, dient deze eis in de offerteaanvraag te worden gehandhaafd. Indien het materiaal nog in evaluatie is, dient u de functionele eisen en bedrijfsomstandigheden te vermelden, zodat geschikte opties kunnen worden beoordeeld.

Vraag een offerte aan voor CNC-bewerking van aluminium

De verschillen tussen de aluminiumsoorten 6061, 7075 en 2024 zijn van invloed op zowel de prestaties van de onderdelen als de productiekosten. De beste keuze hangt af van de ontwerpvereisten, de complexiteit van de bewerking, de gebruiksomgeving en de gespecificeerde materiaaltoestand.

Xtmade ondersteunt CNC-bewerking van aluminium op maat op basis van tekeningen, CAD-bestanden, monsters en specificaties van de klant. Dien uw ontwerp en materiaalvereisten in voor een productiebeoordeling en een offerte.