6mm 6061 T6 アルミニウム シート
購入者が指定する場合6mm 6061 T6 アルミニウムシート、多くの場合、「6mm」は単なる厚さとして扱われ、「6061 T6」は単なる合金/焼き戻しコードとして扱われます。ただし、エンジニアリングの観点から見ると、この組み合わせは非常に特殊な「しきい値」に位置します。
- になるくらいの厚み真の構造部材、クラッディングだけではありません。
- 十分に薄いカット、曲げ、CNC加工典型的な製造装置で。
- T6 は強くて硬いですが、それでも実行可能な適切な半径と方法で。
この限界値の性質により、6mm 6061 T6 がフレーム、機械ベース、車両装甲スキン、ランプ、ツーリング プレート、固定具、さらには海洋および航空宇宙部品の「主力」ゲージとなるのです。以下は、その独特の「しきい値」の観点から、機械の動作、性質、処理の現実、および適合するアプリケーションなど、より深く統合された外観です。
1. 6061 T6 が「6061 T6」である理由は何ですか?
6061は析出硬化型ですAl-Mg-Si合金、以下のバランスをとるように設計されています。
- 中~高強度
- 優れた耐食性
- ほとんどの熱処理可能な合金よりも優れた溶接性
- 良好な機械加工性
比較アンカー:
- よりも機械加工と熱処理がはるかに簡単です。2xxx / 7xxx航空宇宙合金
- よりも強くて硬い5xxx非熱処理シート(特にT6)
- より多用途ですが、5xxx 海洋グレードほど溶接最適化されていません。
代表的な化学組成範囲 (質量%):
| 要素 | 一般的な範囲 (%) |
|---|---|
| そして | 0.40~0.80 |
| 鉄 | ≤ 0.70 |
| 銅 | 0.15~0.40 |
| ん | ≤ 0.15 |
| マグネシウム | 0.80 – 1.20 |
| Cr | 0.04~0.35 |
| 亜鉛 | ≤ 0.25 |
| の | ≤ 0.15 |
| その他(それぞれ) | ≤ 0.05 |
| その他(合計) | ≤ 0.15 |
| アル | バランス |
Mg と Si は、T6 焼き戻し中に Mg₂Si 析出物を形成します。これが強度の大部分の源となります。
2. 厚さ 6mm の「T6」とは実際には何を意味しますか?
T6 = 溶体化熱処理 + ピーク (またはピークに近い) 硬度まで人工的に時効させたもの。
本質的なプロセス:
- 溶体化熱処理(~530 ~ 550°C、合金と仕様に依存)
- 急冷(伝統的に水に入れる)
- 人工老化(~160 ~ 185°C、数時間)
6mm では、次の厚さの範囲内になります。
- のクエンチは依然として非常に効果的です— コア/スラブの温度に大きな遅れが生じるリスクがほとんどないため、厚さ全体にわたって比較的均一な良好な特性が得られます。
- 急冷中の歪みは管理可能ですが、それでも管理する必要があります。平坦度制御を考慮。
6061‑T6 が考慮されますピーク強度に近い状態。さらに老化させると (T7x っぽい) 内部応力が緩和され、顎の応力腐食がわずかに改善されますが、強度がいくらか犠牲になります。ここが 6mm の強みです。
- T6 は強度がありながらも十分に薄いため、標準的な治具で平らにすることができます。
- 重要な場合には、加工後に機械的または穏やかな熱応力を緩和することができます。
3. 6mm 6061 T6 の機械的特性: 「しきい値」動作
典型的なヨーロッパ/ASTM 値 (シート/プレート範囲、参考):
| 財産 | 6061 T6 (標準) |
|---|---|
| 引張強さ、Rm | ~ 260 ~ 310 MPa |
| 0.2% 耐力、Rp0.2 | ~ 240 ~ 280 MPa |
| 伸び(A50) | ~ 8 ~ 12 % |
| ブリネル硬度、HBW (10/500) | ~ 90 ~ 100 |
| 弾性率、E | ~ 69 ~ 71 GPa |
| せん断強度 | ~ 170 ~ 200 MPa |
| 密度 | ~ 2.70 g/cm3 |
| ポアソン比 | ~0.33 |
デザインの観点から:
- で6mm、曲げ剛性いいえ3 mm よりも大幅に厚くなります (厚さは約 2 倍ですが、私∝t³したがって、同じスパンと幅では最大 8 倍の曲げ剛性になります)。
- その後、多くのデザインを「サブフレームが必要なシート」から「構造パネルとしてのシート自体」に切り替えることができます。
設計上の影響:
- 多くの場合、1 枚の 6mm シートで交換できます。リブ付き3mm構造、製造と組み立てが容易になります。
- フレームメンバー/インターフェース接合部の減少 → 溶接やボルト接合が減少し、疲労に有利です。
4. 6mm が製造における「スイート スポット」である理由
製造者のセットアップの観点から見ると、6mm は明らかに適した帯域に分類されます。
4.1 成形と曲げ
6061‑T6 は、柔らかい焼き戻し (T4、O) に比べて延性が低いため、最小曲げ半径案件。
90°エアベンディングの一般的なガイド横方向について:
- 内側の曲げ半径≈ 1–2 × t(つまり、6 mm シートの場合は 6 ~ 12 mm) マイクロクラックを回避します。
T6 の 3 ~ 4 mm シートは、最適でないツーリングでは「いじめられる」場合があります。 6mm は丁重に拒否されます。正しい半径、パンチ先端の半径、および粒子の方向を尊重する必要があります。
実行しなければならない場合きつい半径:
- 成形には 6061‑T4 または O を使用し、その後溶体化処理して T6 付近まで時効します (または再熱処理には ASTM B918 などの仕様に従って T42/T62 ルートを選択します)。
- または、成形リブ、より大きな半径のヘム、または溶接を使用するようにジョイントを再設計します。
4.2 被削性
6061‑T6 は、アルミニウムの被削性ベンチマークの 1 つです。
- 6mmの厚さは、フライステーブルやルーターに安定してクランプするのに十分な厚さです。
- あなたはできる機械ポケット、軽量化穴、カウンターウォールそして依然として誠実さを維持します。
典型的なパラメータ (機械およびツールごとに最適化される例示):
- 超硬エンドミル:
- 切削速度: 250 ~ 600 m/min (工具の品質/クーラントの設定に基づく)
- 刃あたりの送り: 0.05 ~ 0.20 mm/刃
- 高ねじれ工具、鋭い刃先形状、適切な切りくず排出を使用してください。
薄いシート (1 ~ 2 mm) は振動と歪みのパズルです。 6mmなので一般的な店舗設備で確実に扱えます。多くの業界では、6mm では、レーザーのみのシート作業がレーザーと機械加工の組み合わせジョブに変わります。より多くの 3D プロファイリングと皿穴加工が実用的になるためです。
4.3 接合と溶接: HAZ のリアリズム
6061 T6 は完全に溶接可能ですが、T6 の強度は熱影響部 (HAZ) で失われます。:
- 溶接付近の HAZ は 6061-O/T4 レベル (収率約 100 ~ 160 MPa) まで低下する可能性があります。
- 構造を誇大宣伝するには、溶接接合部を次のようにする必要があります。低減されたHAZ強度に基づいて設計、親 T6 ではありません。
6mm が重要な理由:
- 十分断面の厚さフライス加工された接合部の準備と深い溶接溶け込みに耐えます。
- 厚いセクションエイド歪み制御MIG/TIG中。
- HAZ幅はプレート幅に対して管理可能なままです。
多くの製造業者は、次の方法でこれのバランスを取ります。
- 使用する6mm 6061-T6 ボルト締め/ジョイントフレーム用ここで、HAZ 制約は最小限です。
- または、溶接継手のサイズを大きくしすぎたり、HAZ の減少を補うために補強材を含めたりします。
5. 実際の使用における熱伝導率、重量、剛性
個々の熱伝導率、密度、剛性などの特性は教科書的な事実です。 6mm 6061 T6 の場合、興味深いのは、実際の設計でどのように組み合わされるかです。
5.1 熱的および電気的挙動
典型的な値:
- 熱伝導率:~167~180 W/m・K
- 熱膨張係数 (CTE): ~ 23 ~ 24 µm/m·K
- 電気伝導率: ~ 40% IACS
厚さ 6 mm のプレート/シートは次の機能を兼ねることができます。
- コントローラーとヒートシンク: パワーエレクトロニクス、EV バッテリーサポートプレート、LED ウォール。
- サーマルスプレッダー局所的な熱をより広いラジエーター領域に移動させます。
これが 2mm シートの場合、ねじ山の深さ、構造強度、熱慣性が不十分になる可能性があります。 8 ~ 10mm になると、重量とコストが大幅に跳ね上がります。6mm により、機構、パーマメントスレッド、熱制御の設計を同時に行うことができます。。
5.2 構造パネルの重量増加
2.7 g/cm3 の場合:
- 6mm シートの重さは約 16.2 kg/m² です。
比較:
- 同じ曲げ剛性の軟鋼 (S235) が必要となります。はるかに薄い約 200 ~ 210 GPa の E を考慮したシートですが、密度に対する剛性の均一化により、6 mm Al がより高い耐食性と約 1/3 の密度で競争力を発揮することがよくあります。
6mm 6061 T6 が次のように頻繁に表示されるのはこのためです。
- 床/屋根パネルトラック、特殊車両、移動ユニット、
- リフトゲート、スロープ、パレット/トレーラーデッキ、
- 機械の筐体剛性と開口部の加工の容易さの両方が必要な場合。
6. 腐食と表面仕上げ: 中間点から耐久性を得る
6061 は 5083/5086 のような海洋グレードのヒーローではありませんが、多くの大気中で正直に優れた耐食性を提供します。
- のために一般的な大気暴露特に内陸/工業用途では、コーティングは必要ないことがよくあります。
- で沿岸または穏やかな海洋性環境、保護システムは次のことに役立ちます。
- 陽極酸化処理 (通常 10 ~ 25 µm)
- 適切な前処理を経た粉体塗装
- それほど重要ではない用途向けの裸+一貫した淡水洗浄。
6mmで腐食手当もっと寛容になる:
- 1 ~ 2 mm の外皮とは異なり、ファスナーの周囲にわずかな孔食やガルバニック攻撃が発生しても、耐荷重能力が急速に脅かされることはありません。
6.2 陽極酸化処理と粉体塗装
6061 は非常によく陽極酸化されます。
- ~25 µm までの陽極層を簡単に透明または着色できます。
- ベストプラクティス:フィニッシュを役割に合わせる
- 装飾/建築: 6061 サンディング/エッチング + 陽極酸化処理 (クリアまたは着色)
- 工業用: 化成処理または陽極酸化処理 + パウダーコート
6mm の注目すべき機能:
- 機械加工されたベベル、ポケット、平坦性が重要な表面には、均一な陽極層が形成されます。ラック/サポートが適切であれば、仕上げ中の歪みは無視できます。
7. 6mm 6061 T6 が優れた用途
単にセクターをリストするのではなく、プロパティ/プロフィールを実際の職種に一致させると便利です。
7.1 交通および車両システム
使用:構造ボディパネル、床、スロープ、ツールボックス、サブフレーム。
選ばれた理由:
- T6 強度 → 耐荷重部材(ランニングボード、手すり、クロスバー)。
- 6mm の厚さは、モジュールやタイダウンの確実なボルト締めやねじ切りインサートに十分な厚さです。
- ヒンジ、ラッチ、ロッキング構造の周囲の CNC カットアウトが容易。
- スチール製と比べて重量が軽減されるため、積載量と燃料効率が向上します。
7.2 産業機器・機械拠点
使用:機械テーブル、ベース、ガードプレート、リニアレールサポート、治具プレート。
- 6mm T6 形成可能溶接またはリベット留めされたボックス構造のねじれ耐性のある外板、剛性を大幅に向上させます。
- 研削/機械加工面には 6061-T6 を次のように採用します。
- コネクタインターフェース
- 2.5D クーラントマニホールド
- 光学/機械アライメントキャリア
さらなる利点:
- フレーム全体を残すことができます非磁性、磁石、センサー、精密金型、またはスキャン システムの近くにある機器にとって重要です。
7.3 ロボット工学、自動化、テスト装置
使用:ロボット アームのアーマチュア、制御盤パネル、センサー取り付けプレート、移動ロボットのシャーシ。
ロボット工学は多くの場合、3mm シートのプロトタイプから始まります。ペイロードや動作剛性をスケールアップすると、多くの場合、6mm 6061:
- CNC に適していますが、溶接の歪みを発生させずにルーチンや開口部を切断できます。
- リニアモーションレール、エンコードされたスケール、ピックアンドプレースマシンなど、幅広のプレート全体での厳しい公差が可能です。必要に応じて、ネジ山インサートを使用してタップ付きアルミニウムに現実的な M8/M10 ボルトで固定します。
7.4 海洋および沿岸での使用 (選択的)
6061 は積極的な海水浸漬に対応するトップデッキではありませんが、以下の責任を共有します。
- *上部構造、レール、歩道、マスト、ブラケットは露出しているが水はけがよい。
- 6mm であれば、たとえ中程度の孔食深さであっても耐荷重が急激に低下することはないため、限定的な腐食やガルバニック攻撃が発生した場合でも、十分な構造上の安全マージンが確保されます。
常識的なルール:
- 提供するステンレスからの電気絶縁ハードウェア (ナイロン/PE ワッシャー、スリーブ)。
- 水没耐荷重部品には 5xxx シリーズを、完全な海面露出ラインより上の構造サブアセンブリおよび機械加工コンポーネントには 6061 を検討してください。
7.5 航空宇宙および UAV/一般航空サポート構造
6061 は 2024/7075 のような航空宇宙業界の重鎮ではありません。それでも、6mm 6061 T6 は重要な二次的な役割を果たします。
- 地上支持工具、組立治具、輸送フレーム。
- UAV 構造 (低/中要求の機械的負荷) では、軽量とコストが最大の静的レンディング性能を上回ります。
- リブ フランジ、強化アクセス パネル、スプレッダー プレート、エンクロージャ。
なぜなら疲労性能と溶接性6061 は多くの強力な航空宇宙専用合金よりも優れており、非主要なロード シェルやサポート システムに広く使用されています。
8. 6mm 前後の焼き戻しと状態の選択
6061‑T6 が曲げに対して強すぎる、または溶接に対して敏感すぎると思われる場合は、6 mm を厚さとして扱います。気性戦略報われます。
8.1 6mm に見られる一般的な 6061 の焼き戻し
- TT:ピーク時効硬度(記載の通り)。機械加工されたコンポーネントおよびパネルのデフォルト。
- T651:T6 + 残留応力を緩和するためのストレッチ (幅狭のシートではなくプレートに一般的。加工中の平面度の安定性が向上します)。
集中成形が必要な場合:
- T4/T42曲げ用: 延性が高く、成形後に熱処理 (焼き戻し) を行うことで、T6 に近い特性が得られます。
高度に溶接されたフレームワークの場合、または耐 SCC 性を向上させるには:
- T61/T63/T64 または T7x ファミリ応力腐食ボーナスを提供し、適度な強度のトレードオフで、初期の T6 と比較してより多くの緩和を強調することを指定または製造できます。
9. 実装標準と仕様の経路
6061 シート/プレートに関する一般的な国際参考文献は次のとおりです。
- ASTM B209– アルミニウムおよびアルミニウム合金のシートおよびプレート
- EN 485 / EN 573 / EN 515– 鍛造Al合金の組成および機械的特性
- AMS QQ-A-250/11– アルミニウム合金 6061、プレートおよびシート、O、T4、T6、T651 焼き戻し
のために6mm、 注記:
- ASTM および EN の規約では、メーカーや仕様に応じて、厚さ約 6 mm が「シート」または「プレート」として記載される場合があります。性能の観点からは、用語自体よりも重要なデータ (粒子の方向、焼き戻し、平坦度の仕様) の方が重要です。
購入する際に仕様を書くときは、次のようにします。
- 明示的に述べます:
- 合金: 6061
- 材質: T6 または T651
- 厚み:「6.0±×mm」
- 納入規格: ASTM B209 または EN 485-2 など
- 機械的特性と平面度の要件
- 重要な場合: 木目方向、圧延方向と曲げ線。認証要件 (EN 10204 3.1)。
10. 実践的な設計ガイドライン – しきい値の性質を利用する
あなたのパートが具体的には6mm 6061‑T6、いくつかの実用的な簡略化が合理的なデフォルトになります。
スパンとたわみ
- 通常の使用荷重 (500 ~ 2000 N/m²) の下で 1 ~ 1.5 m のスパン範囲のパネルの場合、6 mm は多くの場合、余分なストリンガーなしでたわみに対処できることを意味します。基本的なプレートたわみ推定値または FEA バックオブエンベロープ実行を使用して 3mm と 6mm を比較すると、サブフレームが大幅に簡素化される可能性があります。
ボルト/ファスナーの設計
- 6mm は適切なエッジ距離とパッティングの最小距離を提供します。M4~M10適切なワッシャー/荷重方向を選択すると、破れることなく穴をあけることができます。
- 薄い 2 ~ 3 mm の Al はリベットに依存する場合があります。 6mm では、経済性がボルトとヘリコイドに加え、統合されたネジ穴に移行します。
曲げ線計画
- 単純な構造 (単純なシャーシ、ラック ブラケット) の場合は、内側の半径を維持します。6~10mm転がり方向に対して直角。これにより、各曲げを再評価することなく、一貫した結果が得られます。
オープンポケットとカットアウト
- 大きなスロットを快適にフライス加工したり、重要でない部分の残りの壁厚を 2 ~ 3 mm まで軽くしたりして、動的剛性を形成することができます。 3 手動ゲージでは、統合されたポケットにこのようなマージンが提供されることはほとんどありません。厚さ6mmの統合レイアウトが主流のアーキテクチャです。
平面度と加工方針
- 重機械加工後の忍耐力が重要な場合は、6 mm の T651 プレートストックを使用し、表面全体をクランプし、各パスで軽いアンバランスなサイド カットを使用します。降伏強度と適度な厚さが事前の応力除去と連携して歪みを小さく保ちます。
設計事務所や製造工場では、「スキン」から「パネル」、そして「構造プレート」への移行は、多くの場合、6mm。多用途、溶接可能、機械加工可能と組み合わせると、6061カラット合金の場合、この厚さがターニングポイントになります。
- プレートを一体の構造要素に変えることで、組み立てを簡素化します。
- 規律ある半径と明確な粒子を尊重しながら、機械加工と成形の両方を可能にします。
- 床、スロープ、機械フレームワーク、ロボットベース、輸送コンポーネントに適切な質量/強度比を提供します。
- 表面仕上げや適度な腐食制御要件とうまく連携します。
