隨著人們生活品質(zhì)的提高,對(duì)產(chǎn)品審美和品質(zhì)的要求也在不斷提升。越來越多的消費(fèi)類產(chǎn)品采用合金材料來制作。金屬材料給人高端、堅(jiān)固、耐用的品質(zhì)感,而傳統(tǒng)的塑料外殼產(chǎn)品在消費(fèi)者心中逐漸被貼上“廉價(jià)”和“低品質(zhì)”的標(biāo)簽。
對(duì)于消費(fèi)類產(chǎn)品而言,常用的合金材料由鋁合金、鋅合金和鎂合金。鈦合金由于其生物相融性好,常用在醫(yī)療領(lǐng)域。方工就來扒一扒這幾種合金材料的特性,做個(gè)對(duì)比。
因此,歸納性的總結(jié)放在前面,見以下性能對(duì)比表。
這四種合金,鈦合金.硬,強(qiáng)度也.好。硬度方面,鈦合金要遠(yuǎn)硬與其他三種合金。就抗拉強(qiáng)度而言,鈦合金強(qiáng)與鋅合金,其次是鎂合金。
強(qiáng)度和硬度對(duì)比
但產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言,還需要考慮重量,如果將比重考慮進(jìn)度,鋅合金由于密度.大,比強(qiáng)度反而.小了。鈦合金和鎂合金比強(qiáng)度高,但鈦合金價(jià)格昂貴,加工性不好,因此在要綜合考慮重量和強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)件種,多采用鎂合金。
鋁合金
材料成分直接找度娘,這里不費(fèi)篇幅羅列。鋁合金的密度為2.63~2.85g/cm,有較高的強(qiáng)度(σb為110~270MPa),比強(qiáng)度接近高合金鋼,比剛度超過鋼,有良好的鑄造性能和塑性加工性能,良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能,良好的耐蝕性和可焊性。
壓鑄鋁合金的流動(dòng)性比較好,熔點(diǎn)為熔點(diǎn)660℃。
鋁合金在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的工藝應(yīng)用形式也.豐富,常用加工工藝有:壓鑄、擠出成型、機(jī)加工、沖壓、鍛造。建筑門窗大量應(yīng)用鋁合金型材,機(jī)械設(shè)備也常用鋁型材搭建框架。電子產(chǎn)品和生活快消品的外殼也不乏鋁合金,這類產(chǎn)品外觀要求較高,比較常見的工藝是擠出,機(jī)加工,沖壓等。
快消品的外殼比較少用壓鑄鋁,因?yàn)閴鸿T鋁合金含有較高成分的Si,所以在做Anodizing(陽極氧化)時(shí),直接與藥液產(chǎn)生反應(yīng),氧化后表面效果比較差。鋁鑄件常用于內(nèi)部結(jié)構(gòu)件和對(duì)外觀要求不高的零件,摩托車的發(fā)動(dòng)機(jī)外殼需要復(fù)雜的結(jié)構(gòu),要求重量輕同時(shí)也需要足夠的強(qiáng)度,大都旋轉(zhuǎn)鋁合金壓鑄作為胚料。
鈦合金機(jī)械加工性能同樣不佳。鈦合金切削加工時(shí)切削力只是略高于同等硬度的鋼,但大多數(shù)鈦合金熱導(dǎo)率很低,只有鋼的1/7,鋁的1/16,因此切削產(chǎn)生的熱量不會(huì)迅速散走,聚集在切削區(qū)域,導(dǎo)致刀具刃口迅速磨損,崩塌和生成積屑瘤。