Por qué se elige 6061-T6 para componentes de accesorios eléctricos
6061 es una aleación de Al-Mg-Si tratable térmicamente y que se suministra como placa, lámina, barra extruida y tubo sin costura. La solución de templado T6 - tratada térmicamente y luego envejecida artificialmente - ofrece una combinación equilibrada de límite elástico, rigidez y estabilidad dimensional que sobrevive a la perforación, roscado, fresado y roscado sin distorsión. Las piezas mecanizadas típicas incluyen paneles de gabinete, cuerpos de cajas de conexiones, soportes de terminales, soportes de riel DIN, abrazaderas de cables y placas de conexión a tierra.
Límite elástico 276 MPa mínimo y resistencia a la tracción 310 MPa típico en el temple T6
Dureza Brinell de aproximadamente 95 HB con un alargamiento cercano al 12%.
Densidad 2,70 g/cm3 y módulo elástico 68,9 GPa
Comportamiento de mecanizado libre-con virutas cortas y roscas roscadas estables
Perfil de composición y estándares rectores
Los límites de composición siguen el registro 6061 de la Asociación del Aluminio y se reproducen en ASTM B209 para láminas y placas y en ASTM B221 para barras, varillas y perfiles extruidos. Los mismos límites están registrados en GB/T 3190 y EN 573-3, por lo que un componente puede moverse entre dibujos métricos y en pulgadas sin volver a calificar el material.
| Elemento | Contenido,% en peso |
|---|---|
| Silicio | 0.40 - 0.80 |
| Hierro | 0,70 máx. |
| Cobre | 0.15 - 0.40 |
| Manganeso | 0,15 máx. |
| Magnesio | 0.80 - 1.20 |
| Cromo | 0.04 - 0.35 |
| Zinc | 0,25 máx. |
| Titanio | 0,15 máx. |
| Otros elementos, cada uno / total | 0,05 máx./0,15 máx. |
| Aluminio | Balance |
Las designaciones de temperamento utilizadas aquí siguen ANSI H35.1. T6 significa tratamiento térmico de solución seguido de envejecimiento artificial hasta alcanzar una resistencia sustancialmente máxima mediante precipitación de partículas finas de Mg2Si, una condición que es estable a temperaturas de servicio normales.
Datos mecánicos y físicos utilizados en el diseño
| Propiedad | Valor para 6061-T6 a temperatura ambiente |
|---|---|
| Resistencia a la tracción | 310MPa |
| Fortaleza de rendimiento, 0,2% compensada | 276 MPa |
| Alargamiento | Alrededor del 12% |
| Dureza Brinell | 95 HB |
| módulo elástico | 68,9 GPa |
| relación de veneno | 0.33 |
| Densidad | 2,70 g/cm3 |
| Conductividad térmica | 167 W/m-K a 25 °C |
| Conductividad eléctrica | 43 % de IACS sobre una base de igual-volumen |
| Calor específico | 896 J/kg-K |
| Expansión térmica, 20-100 C | 23,6 µm/m-K |
| rango de fusión | 582 - 652 C |
Estos valores son representativos de placas y material extruido en el temple T6. Los mínimos dependientes del espesor se enumeran en la norma del producto correspondiente y se verifican antes de finalizar una sección de pared.
Rendimiento eléctrico y térmico
En términos de volumen igual-el 6061-T6 conduce aproximadamente un 43 % de IACS, muy por debajo del 61 % de IACS del aluminio de grado conductor 1350, pero más que adecuado para placas de conexión a tierra, placas de unión, rieles de montaje y soportes que también transportan una corriente modesta. Cuando una parte debe conducir y transportar carga, 6061-T6 permite que un solo material cumpla ambas funciones y evita una junta de transición de aluminio a acero.
Dos reglas de interfaz gobiernan el rendimiento. Primero, las superficies de contacto se limpian hasta dejar el metal desnudo y se ensamblan con un par controlado para que la resistencia de contacto se mantenga estable durante los ciclos térmicos. En segundo lugar, los recubrimientos anódicos son dieléctricos, por lo que las caras de conexión a tierra, las roscas y las áreas de contacto de las barras colectoras se enmascaran antes de anodizar o se terminan con un recubrimiento de conversión de cromato.
La conductividad térmica cercana a 167 W/m-K aleja el calor de las barras colectoras cerradas, los paneles de relés y los módulos de alimentación. Debido a que la aleación también ofrece 68,9 GPa de rigidez, las placas base del disipador de calor se pueden fresar más delgadas que los equivalentes de acero manteniendo la planitud necesaria para el contacto de la interfaz.
Mecanizado, acabado y durabilidad ambiental
Las tolerancias CNC de más o menos 0,05 mm son habituales en cavidades fresadas y de más o menos 0,02 mm en caras y orificios coincidentes.
Secciones de pared a partir de 2,5 mm y rosca de 1,5 veces el diámetro nominal limitan la deformación en stock T6
La anodización según ISO 7599 a 10 - 25 um, o recubrimiento de conversión de cromato, cubre la mayoría de las tareas en interiores y exteriores.
El recubrimiento en polvo se especifica para atmósferas costeras o industriales cuando se requiere cobertura total de la superficie y control del color.
Bare 6061 forma una película de óxido inerte en el aire, lo que proporciona un buen rendimiento en condiciones húmedas y ligeramente salinas, mientras que la inmersión prolongada requiere anodización.
Para carcasas aptas para exteriores, una capa anódica dura resiste la abrasión, mientras que una versión con revestimiento de conversión mantiene la conductividad en la junta. Ambos acabados se aplican a la misma pieza mecanizada, por lo que el recubrimiento se puede seleccionar después de congelar el diseño del accesorio y definir la interfaz eléctrica.
Preguntas frecuentes
P: ¿Es el 6061-T6 lo suficientemente resistente como para gabinetes eléctricos que soporten carga?
Sí. Un límite elástico de 276 MPa combinado con un módulo de 68,9 GPa permite que la placa 6061-T6 soporte paneles, soportes y soportes que también deben resistir vibraciones e impactos.
P: ¿Cómo se compara el 6061-T6 con el acero para piezas de conexión a tierra?
El aluminio pesa aproximadamente un tercio más que el acero y el 6061-T6 conduce aproximadamente el 43% de IACS, por lo que una sección ligeramente más grande normalmente coincide con una placa de puesta a tierra de acero con una fracción de su masa.
P: ¿Se pueden seguir utilizando piezas anodizadas 6061 como conductores?
Sólo cuando la capa anódica está enmascarada o mecanizada en la cara de contacto, porque la película de óxido es un aislante eléctrico.
P: ¿Qué temperamento se adapta mejor a los accesorios eléctricos CNC?
T6 proporciona la mayor resistencia para piezas mecanizadas, T4 se utiliza cuando las piezas se forman antes de envejecer y el temple O se aplica a piezas que se doblan y luego se tratan térmicamente.
P: ¿Se corroe el 6061-T6 en instalaciones al aire libre?
Resiste bien la exposición atmosférica, húmeda y ligeramente salina, y los sitios costeros o químicamente agresivos normalmente se especifican con anodizado o recubrimiento en polvo.
P: ¿Qué formas de productos están disponibles para mecanizado?
Las placas desde 1 mm hacia arriba, las barras extruidas, los tubos y los perfiles de extrusión casi{1}}netos se producen en 6061-T6 según los límites de ASTM B209 y ASTM B221.