Penjelasan Paduan Aluminium:Panduan Nilai, Properti, dan Aplikasi

Paduan aluminium adalah salah satu bahan yang paling serbaguna dan efektif untuk merancang produk untuk digunakan di berbagai industri. Bahan ini memiliki kekuatan yang sangat baik, ketahanan yang luar biasa terhadap korosi, kemampuan perlakuan panas, kemampuan las yang baik, dan sifat mampu bentuk. Akibatnya, banyak produsen terpaksa menggunakan berbagai jenis paduan aluminium dalam beberapa aplikasi.

Aluminium tersedia dalam berbagai tingkatan, masing-masing dengan unsur dan sifat paduan yang berbeda-beda. Jadi, Anda harus mengetahui perbedaan antara kualitas paduan aluminium ini untuk memilih yang tepat untuk proyek Anda. Panduan ini membahas jenis paduan aluminium, fitur, manfaat, dan aplikasinya.

Apa itu Paduan Aluminium?

Paduan aluminium adalah kombinasi unik dari berbagai elemen logam dengan kekuatan dan daya tahan yang ditingkatkan. Aluminium secara tradisional ringan dan memiliki ketahanan korosi yang sangat baik. Paduan ini dibentuk dengan menggabungkan aluminium dalam bentuk cair/cair dengan unsur lain, yang kemudian mendingin dan mengeras, membentuk bahan padat yang homogen. Unsur-unsur lain yang dikombinasikan dengan aluminium untuk membentuk paduan ini mungkin memakan hingga 15 persen dari total massa.

Contoh unsur tambahan ini antara lain Seng, Besi, Magnesium, Tembaga, dan Silikon. Lebih penting lagi, menambahkan elemen-elemen ini ke aluminium menawarkan peningkatan konduktivitas listrik, ketahanan korosi, kemampuan kerja, dan kekuatan pada paduan tersebut, dibandingkan elemen logam murni.

Sifat Aluminium

Aluminium memiliki banyak sifat luar biasa, menjadikannya terkenal dan umum digunakan di sebagian besar aplikasi. Berikut beberapa di antaranya:

Ketahanan Korosi

Aluminium menghasilkan lapisan oksida tipis alami yang melindungi logam agar tidak bereaksi dengan lingkungan. Oleh karena itu, cocok untuk beberapa aplikasi yang mungkin terkena bahan korosif seperti kendaraan. Namun perlu diperhatikan bahwa paduan aluminium memiliki sifat ketahanan korosi yang lebih tinggi dibandingkan aluminium murni.

Ringan

Berat standar aluminium tepatnya 2,7 g/cm³, kira-kira sepertiga berat baja. Sifatnya yang ringan membantu mengurangi biaya produksi secara signifikan. Biasanya industri otomotif menggunakan aluminium pada mobil untuk mengurangi bobot dan meningkatkan kapasitas muatan. Selanjutnya, Anda dapat menyesuaikan komposisi jenis paduan aluminium untuk mengubah bobotnya tergantung pada aplikasinya.

Konduktivitas Listrik dan Termal

Aluminium adalah konduktor listrik dan panas yang baik karena beratnya. Tingkat konduktivitas listrik dan termalnya dua kali lipat dari tembaga. Oleh karena itu, umumnya digunakan untuk membuat saluran transmisi listrik. Selain itu, ia berfungsi sebagai penyerap/penyebar panas yang sangat baik, menjadikannya pilihan ideal untuk peralatan yang memerlukan pembuangan panas dengan cepat dan cepat.

Aplikasi Paduan Aluminium

Berikut adalah beberapa aplikasi paduan aluminium yang paling umum.

Industri Dirgantara

Industri pesawat terbang seringkali membutuhkan paduan aluminium yang ringan dan kuat. Paduan ini harus menawarkan rasio kekuatan terhadap berat yang sangat baik sekaligus menyesuaikan kisaran anggaran dengan sempurna. Demikian pula, penggunaan kadar aluminium pada pesawat membantu mencegah kerusakan dini pada pesawat akibat paparan kondisi lingkungan yang tidak mendukung.

Sektor Layanan Kesehatan

Produk aluminium telah membantu industri kesehatan menjaga kebersihan dan biokompatibilitasnya yang tinggi. Beberapa peralatan kesehatan, seperti bedah dan ortopedi, dibuat dari berbagai jenis aluminium. Demikian pula, produsen membuat peralatan umum lainnya seperti baki dan wadah dari aluminium.

Industri Otomotif

Produsen kendaraan menggunakan kualitas aluminium untuk membuat kendaraan ideal menjadi ringan, ramah lingkungan, dan tahan lama. Produsen menggunakan komponen die-cast berbeda yang terbuat dari aluminium pada mobil untuk membuatnya lincah dan kokoh karena tingkat daya tahan yang tinggi dan sifat ringan dari paduan aluminium.

Teknik Elektro dan Elektronika

Produsen elektronik konsumen terus menerus menggunakan berbagai jenis paduan aluminium dalam pembuatan produk karena konduktivitas panasnya yang tinggi. Produsen menggunakan konduktivitas panas aluminium yang sangat baik dalam pembuatan komponen seperti komponen pendingin untuk prosesor grafis dan unit pendingin.

Bagaimana Mengidentifikasi Nilai Paduan Aluminium?

Umumnya, Anda dapat mengidentifikasi paduan aluminium menggunakan model identifikasi 4 digit. Setiap digit pada bagan nilai aluminium mewakili aspek berbeda dari logam paduan dan biasanya ditulis sebelum elemen logam murni demi kejelasan. Misalnya Aluminium 5052.

Digit mewakili entitas terpisah seperti paduan baja, paduan titanium, atau paduan lainnya. Berikut adalah rincian elemen paduan utama yang diwakili oleh setiap digit pertama:

• "1" berarti tidak adanya unsur paduan dan merupakan aluminium murni
• "2" melambangkan Tembaga
• “5” melambangkan Magnesium
• “6” melambangkan Magnesium dan Silikon
• “7” melambangkan Seng
• “8” dipesan untuk semua bahan paduan lainnya

Anda harus mencatat bahwa angka-angka ini dapat mengidentifikasi seluruh daftar paduan aluminium. Misalnya, mengingat “2” berarti Tembaga, semua paduan aluminium-tembaga akan disebut sebagai “seri 2xxx”.

Selanjutnya, digit kedua menandakan kondisi paduan yang unik dan apakah paduan tersebut telah diubah dari keadaan aslinya. Namun, angkanya tetap “0” jika tidak ada modifikasi khusus. Sedangkan untuk digit ketiga dan keempat, biasanya digunakan untuk membuat serial dan membedakan masing-masing paduan.

Seri 1xxx (aluminium murni yang terdiri dari 99% aluminium) sedangkan dua digit terakhir menunjukkan persentase aluminium minimum di atas 99%. Misalnya, aluminium 1060 mengandung setidaknya 99,60% aluminium murni.

Tujuh paduan dasar yang berbeda tersedia untuk keperluan industri dengan kisaran 1xxx hingga 7xxx. Masing-masing dengan kombinasi angka unik dan proporsi serta pasangan yang berbeda-beda. Berikut adalah daftar paduan aluminium standar untuk keperluan industri:

Seri 1xxx

Kelas paduan ini dikenal sebagai seri aluminium murni karena mengandung 99 % atau lebih aluminium murni. Paduan ini menawarkan kekuatan tarik ultimat 10 hingga 27 ksi. Umumnya dapat dilas tetapi tidak dapat diberi perlakuan panas karena rentan terhadap suhu tinggi.

Paduan ini memiliki konduktivitas listrik dan termal yang sangat baik. Selain itu, ketahanannya yang sangat baik terhadap korosi menjadikannya pilihan ideal untuk membuat tangki dan pipa kimia.

Seri 2xxx

Tembaga adalah unsur paduan utama dalam seri 2xxx, dengan proporsi magnesium, mangan, silikon, dan unsur lainnya yang signifikan. Tembaga, elemen paduan utama kelas aluminium seri 2xxx, memiliki kekuatan tarik ultimat 27 hingga 62 ksi. Nilai ini memiliki kemampuan mesin yang tinggi dan mempertahankan kekuatan yang besar pada margin suhu yang lebar, sehingga cocok untuk industri dirgantara.

Meskipun paduan seri 2xxx kuat dan tangguh, namun memiliki ketahanan yang rendah terhadap korosi dibandingkan jenis paduan aluminium lainnya. Oleh karena itu, Anda dapat mempertimbangkan untuk melapisi atau mengecat paduan aluminium ini untuk meningkatkan umurnya.

Seri 3xxx

Kelas aluminium seri 3xxx mengandung magnesium dan mangan sebagai elemen paduan utama. Hal ini memberikan kekuatan mekanik yang luar biasa pada tingkat aluminium, yang dapat dipertahankan pada berbagai suhu dibandingkan aluminium murni.

Nilai aluminium ini biasanya tidak dapat diolah dengan panas dan memiliki kekuatan tarik tertinggi dalam kisaran 16 hingga 41 ksi. Paduan 3004 adalah contoh paduan yang sangat baik yang cocok untuk mengemas barang konsumsi dari kelas ini.

Seri 4xxx

Kelas aluminium seri 4xxx adalah satu-satunya kategori yang terdiri dari paduan aluminium yang dapat diberi perlakuan panas dan yang tidak dapat diberi perlakuan panas. Ketika ditambahkan ke aluminium, silikon, sebagai elemen paduan utama, mengurangi titik leleh dan meningkatkan fluiditas paduan seri 4xxx dalam bentuk cair/cair. Meskipun silikon secara alami tidak dapat diolah dengan panas, beberapa paduan silikon mengandung tembaga atau magnesium, sehingga memberikan respons positif terhadap perlakuan panas.

Seri 5xxx

Seri 5xxx memiliki magnesium sebagai elemen paduan utamanya. Nilai paduan aluminium ini biasanya sangat kuat, sangat tahan korosi dan alkali, cocok untuk aplikasi kelautan, dan mudah dilas. Karena sifat mampu bentuk yang tinggi, lembaran logam ini mudah dicap, ditekuk, digulung, ditarik, dan diputar.

Aluminium 5083 adalah contoh terbaik dari kelas aluminium seri 5xxx yang biasa digunakan untuk aplikasi industri karena ketahanannya terhadap air laut dan berbagai bahan kimia industri.

Seri 6xxx

Paduan 6xxx terdiri dari magnesium dan silikon, yang membentuk magnesium silisida. Paduan tingkat aluminium ini sangat mudah dibentuk, dapat dilas, dan kompatibel dengan perlakuan panas. Paduan 6061 adalah paduan aluminium paling umum di seri 6xxx, dengan ketahanan korosi yang sangat baik dan kekuatan yang baik. Oleh karena itu, umumnya digunakan untuk membuat rangka perahu dan truk.

Paduan Cor vs. Paduan Tempa:Apa Perbedaannya?

Paduan cor dan paduan tempa adalah kategori paduan aluminium utama. Ada beberapa perbedaan besar antara paduan aluminium cor dan paduan aluminium tempa.

Elemen Paduan Logam

Paduan tempa memiliki lebih sedikit logam lain dibandingkan paduan cor. Umumnya, paduan tempa mengandung ≤4% elemen paduan dibandingkan dengan>22% paduan tuang. Meskipun perbedaan ini tampak tidak berwujud, namun memiliki pengaruh yang lebih signifikan terhadap fitur material paduan ini.

Keuletan paduan aluminium berkurang ketika elemen paduan lainnya ditambahkan. Hal ini menyebabkan kerentanan sebagian besar paduan cor terhadap patah getas. Di sisi lain, Anda dapat meningkatkan kekuatan paduan aluminium tempa, ketahanan terhadap korosi, dan konduktivitasnya dengan menambahkan elemen paduan yang berbeda sambil mempertahankan fleksibilitas dan kualitas positif lainnya.

Teknik Fabrikasi

Meskipun demikian, perbedaan paling signifikan antara kedua kategori ini terletak pada teknik fabrikasi yang dilakukan paduan ini sebelum mencapai produk akhir. Paduan cor sering kali keluar dari cetakannya dalam bentuk padat yang presisi sesuai keinginan.

Di sisi lain, paduan tempa memerlukan berbagai perubahan saat masih dalam bentuk padat. Akibatnya, perbedaan dalam fabrikasinya sering kali berdampak signifikan pada kemungkinan bentuk dan karakteristik fisik produk akhir.

Properti

Paduan aluminium cor memiliki titik leleh dan kekuatan tarik yang lebih rendah dibandingkan aluminium tempa. Aluminium-silikon adalah paduan aluminium yang paling banyak digunakan karena konsentrasi silikonnya yang tinggi, sehingga mudah dituang. Aluminium tempa memiliki jumlah penerapan yang lebih tinggi, dan produsen membuat produk melalui ekstrusi atau penggulungan aluminium.

Jenis Paduan Aluminium yang Umum Digunakan dalam Pemesinan

Bagian ini membahas berbagai jenis paduan aluminium yang dapat Anda gunakan dalam pemesinan produk Anda.

Aluminium 6061

Aluminium 6061 mengandung silikon dan magnesium sebagai elemen utamanya. Ini kompatibel dengan berbagai aplikasi karena kekuatannya, ketahanan terhadap korosi, kemampuan las, dan perlakuan panas. Ini sangat cocok untuk teknik ekstrusi, dan penerapan temper T6 membantu membuatnya lebih kuat dan tahan lama. Demikian pula, ia bekerja dengan baik dengan anodisasi untuk hasil akhir estetika yang lebih baik.

Aluminium 7075

Paduan aluminium 7075 adalah paduan kuat dengan kekuatan luar biasa, mirip dengan baja. Unsur paduan utamanya adalah tembaga dan seng. Bahan ini dapat digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan kekuatan luar biasa, seperti pesawat ruang angkasa, pesawat terbang, dll. Meskipun tidak dapat dilas, bahan ini kuat, dapat dilas dengan tingkat sedang, dan mampu menahan tekanan.

Aluminium 5052

Aluminium 5052 adalah paduan yang andal dengan ketahanan yang sangat baik terhadap korosi dan kekuatan sedang. Sangat cocok untuk aplikasi air asin karena tidak adanya kandungan tembaga dalam paduannya. Peralatan kelautan adalah bagian paling umum yang terbuat dari aluminium 5052. Namun, 5052 berasal dari kelas paduan aluminium 5xxx; oleh karena itu tidak dapat diberi perlakuan panas.

Aluminium 6063

Paduan aluminium 6063 terdiri dari magnesium dan silikon dan sering disebut sebagai aluminium arsitektural karena kekuatannya yang sedang dan keuletannya yang tinggi. Ini sangat kompatibel dengan pembentukan cetakan. Selain itu, aluminium 6063 sangat tahan korosi karena komposisi magnesium-silisidanya.

Beberapa bagian umum yang dibuat menggunakan aluminium 6063 meliputi produk arsitektur, furnitur, pipa, dll. Aluminium etsa laser juga kompatibel dengan kelas aluminium ini.

Pertimbangan Memilih Jenis Paduan Aluminium yang Tepat

Memilih kualitas aluminium yang sesuai untuk proyek Anda sangat penting untuk hasil terbaik. Berikut adalah faktor utama yang perlu dipertimbangkan sebelum memilih paduan aluminium.

1. Peringkat Kemampuan Mesin

Peringkat kemampuan mesin dari paduan aluminium memungkinkan Anda mengetahui status kompatibilitas material tersebut dengan proses pemesinan CNC aluminium. Perlu diperhatikan bahwa aluminium 6061-T6, aluminium 2011, dan aluminium 7075 merupakan paduan yang sesuai dengan peringkat kemampuan mesin tinggi hingga sedang. Oleh karena itu, Anda dapat menggunakan bahan-bahan ini untuk membuat bagian kompleks dengan persyaratan rumit.

2. Biaya dan Ketersediaan Bahan

Saat memilih bahan untuk proyek Anda, penting untuk mempertimbangkan biaya tingkat paduan aluminium. Pertahankan keseimbangan antara anggaran Anda dan biaya material dengan sifat ideal untuk proyek Anda. Ini membantu membangun landasan yang efisien untuk proses produksi Anda.

Selain itu, harga kelas aluminium yang dipilih akan menentukan ketersediaan paduan aluminium. Kualitas aluminium yang langka akan memperlambat proses produksi. Misalnya, aluminium 7075 menawarkan kemampuan mesin yang sangat baik namun memiliki biaya yang jauh lebih tinggi. Di sisi lain, aluminium 6061 jauh lebih murah dan kekerasan serta kekuatan tariknya berkurang, sehingga mudah dikerjakan.

3. Perlakuan Panas

Perlakuan panas melibatkan penggunaan suhu panas ekstrem untuk mengolah paduan aluminium guna meningkatkan kekuatan dan daya tahannya. Oleh karena itu, Anda harus mencari tahu seri aluminium mana yang dapat diberi perlakuan panas dan mana yang tidak.

Namun, perlu diperhatikan bahwa seri paduan aluminium 2xxx, 6xxx, dan 7xxx kompatibel dengan perlakuan panas. Anda dapat melakukan perlakuan panas pada komponen yang dibuat dengan paduan ini untuk meningkatkan kekuatan produk jadi.

Dapatkan Solusi Pemesinan Aluminium di WayKen

WayKen menawarkan panduan pemilihan logam dan plastik terbaik untuk proyek Anda. Dengan kemampuan pemesinan multi-sumbu, kami dapat memberi Anda solusi pemesinan aluminium dengan cara yang efisien dan hemat biaya. Tenaga ahli kami yang berpengalaman siap membantu Anda memproduksi komponen aluminium berkualitas tinggi. Jangan ragu untuk menghubungi kami hari ini, dan mari mulai proyek Anda berikutnya.

Kesimpulan

Aluminium adalah bahan logam yang umum digunakan dengan sifat serbaguna tergantung pada komposisi unsurnya. Beberapa jenis paduan aluminium memiliki sifat yang berbeda-beda, sehingga cocok untuk aplikasi berbeda. Oleh karena itu, penting untuk memahami sepenuhnya perbedaan paduan aluminium ini untuk memilih bahan yang ideal untuk proyek Anda.

FAQ

Apakah paduan aluminium berkarat?

Semua bahan logam cenderung menurun kualitasnya seiring waktu tanpa perawatan yang tepat. Meskipun aluminium tidak berkarat, ada kemungkinan besar aluminium akan terkorosi—namun, lapisan aluminium oksida pada permukaannya membantu mencegah material dari korosi.

Paduan aluminium manakah yang memiliki kemampuan mesin lebih baik antara 6061 dan 7075?

Paduan aluminium 6061 memiliki beberapa keunggulan dibandingkan aluminium 7075 jika mempertimbangkan proses fabrikasinya. Hal ini karena 6061 telah mengurangi kekerasan dan kekuatan tarik sehingga lebih mudah dikerjakan dibandingkan 7075.