Legasi Aluminium Dijelaskan: Panduan Lengkap tentang Grade, Sifat, dan Aplikasi
Legasi aluminium merupakan salah satu material paling serbaguna dan efektif untuk merancang produk yang digunakan di berbagai industri. Material ini memiliki kekuatan yang sangat baik, resistensi korosi yang luar biasa, dapat diolah dengan panas, kemasan las yang baik, dan keformabilan. Akibatnya, banyak produsen telah beralih menggunakan berbagai jenis legasi aluminium dalam beberapa aplikasi.
Aluminium tersedia dalam berbagai grade, masing-masing dengan elemen penglegasan dan sifat yang berbeda. Oleh karena itu, Anda harus memahami perbedaan antara tingkat legasi aluminium ini untuk memilih yang tepat bagi proyek Anda. Panduan ini menjelaskan jenis legasi aluminium, fitur, manfaat, dan aplikasinya.
Apa itu Legasi Aluminium?
Legasi aluminium adalah kombinasi unik dari berbagai elemen logam dengan kekuatan dan daya tahan yang ditingkatkan. Aluminium secara tradisional ringan dan memiliki resistensi korosi yang sangat baik. Legasi ini dibentuk dengan menggabungkan aluminium dalam bentuk cair/leleh dengan elemen lain, yang kemudian mendingin dan menyekuai, membentuk material padat homogen. Elemen lain yang digabungkan dengan aluminium untuk membentuk legasi ini dapat mencapai hingga 15 persen dari total massa.
Contoh elemen tambahan tersebut mencakup Zinc, Iron, Magnesium, Copper, dan Silicon. Penting untuk dicatat, penambahan elemen ini ke aluminium memberikan legasi konduktivitas listrik, resistensi korosi, kecepatan kerja, dan kekuatan yang lebih baik dibandingkan elemen logam murni.
Sifat Aluminium
Aluminium memiliki banyak sifat luar biasa, membuatnya populer dan umum digunakan dalam sebagian besar aplikasi. Berikut beberapa di antaranya:
Resistensi Korosi
Aluminium menghasilkan lapisan oksida tipis alami yang melindungi logam dari bereaksi dengan lingkungan. Oleh karena itu, cocok untuk beberapa aplikasi yang mungkin terpapar agen korosif seperti kendaraan. Namun, Anda harus memperhatikan bahwa legasi aluminium memiliki properti resistensi korosi yang lebih tinggi dibandingkan aluminium murni.
Ringan
Bobot standar aluminium adalah tepat 2.7 g/cm³, sekitar satu per tiga bobot baja. Properti ringannya membantu mengurangi biaya manufaktur secara signifikan. Biasanya, industri otomotif menggunakan aluminium dalam kendaraan untuk mengurangi bobot dan meningkatkan kapasitas muatan. Selain itu, Anda dapat menyesuaikan komposisi jenis legasi aluminium untuk memodifikasi bobot tergantung pada aplikasi.
Konduktivitas Listrik dan Termal
Aluminium adalah pengantar listrik dan panas yang hebat karena bobotnya. Tingkat konduktivitas listrik dan termalnya dua kali lipat dari tembaga. Akibatnya, umum digunakan untuk membuat saluran transmisi daya. Selain itu, berfungsi sebagai heat sink/spreader yang sangat baik, menjadikannya pilihan ideal untuk perangkat yang memerlukan dissipasi panas yang cepat dan efisien.
Aplikasi Legasi Aluminium
Berikut beberapa aplikasi legasi aluminium yang paling umum.
Industri Penerbangan
Industri pesawat sering memerlukan legasi aluminium yang ringan dan kuat. Legasi ini harus menawarkan rasio kekuatan terhadap bobot yang sangat baik sambil sesuai dengan rentang anggaran. Demikian pula, penggunaan grade aluminium dalam pesawat membantu mencegah kerusakan tidak waktunya pada pesawat karena paparan kondisi lingkungan yang tidak menguntungkan.
Sektor Kesehatan
Produk aluminium telah membantu industri kesehatan memelihara kebersihan dan biokompatibilitas yang tinggi. Beberapa instrumen medis, seperti alat bedah dan ortopedi, dibuat dengan berbagai jenis aluminium. Demikian pula, produsen membuat peralatan umum lainnya seperti tando dan wadah dengan aluminium.
Industri Otomotif
Produsen kendaraan menggunakan grade aluminium untuk membuat kendaraan ideal yang ringan, ramah lingkungan, dan awet. Produsen menggunakan berbagai bagian die-cast yang dibuat dengan aluminium dalam mobil untuk membuatnya cepat dan kokoh karena tingkat daya tahan dan properti ringan dari legasi aluminium.
Teknik Elektro dan Elektronika
Produsen elektronik konsumen terus menggunakan berbagai jenis legasi aluminium dalam pembuatan produk karena konduktivitas panas yang tinggi. Produsen menggunakan konduktivitas panas yang baik dari aluminium dalam membuat komponen seperti komponen pendingin untuk prosesor grafis dan heat sink.
Bagaimana Mengidentifikasi Grade Legasi Aluminium?
Secara umum, Anda dapat mengidentifikasi legasi aluminium menggunakan model identifikasi 4 digit. Setiap digit pada tabel grade aluminium mewakili aspek berbeda dari logam yang dilegasi dan biasanya ditulis sebelum elemen logam murni untuk kejelasan. Misalnya, Aluminium 5052.
Digit-digit mewakili entitas terpisah seperti legasi baja, legasi titan, atau legasi lainnya. Berikut adalah uraian elemen legasi utama yang diwakili oleh setiap digit pertama:
- "1" berarti tidak ada elemen yang dilegasi dan itu adalah aluminium murni
- "2" mewakili Tembaga
- "5" mewakili Magnesium
- "6" mewakili Magnesium dan Silicon
- "7" mewakili Zinc
- "8" disediakan untuk semua agen legasi lainnya
Anda harus mencatat bahwa angka-angka ini dapat mengidentifikasi seluruh daftar legasi aluminium. Misalnya, mengingat "2" menandakan Tembaga, semua legasi aluminium tembaga akan disebut sebagai "2xxx series".
Selanjutnya, digit kedua menunjukkan kondisi legasi unik dan apakah legasi telah diubah dari kondisi aslinya. Namun, digit tetap "0" jika tidak ada modifikasi khusus. Untuk digit ketiga dan keempat, biasanya digunakan untuk serialisasi dan membedakan legasi individual.
1xxx series (aluminium murni yang terdiri tepat dari 99% aluminium) sementara dua digit terakhir menunjukkan persentase aluminium minimum di atas 99%. Misalnya, aluminium 1060 mengandung paling sedikit 99.60% aluminium murni.
Tujuh legasi dasar berbeda tersedia untuk penggunaan industri antara rentang 1xxx hingga 7xxx. Setiap satu dengan kombinasi digit unik dan proporsi serta pasangan yang berbeda. Berikut adalah daftar standar legasi aluminium untuk penggunaan industri:
1xxx Series
Kelas legasi ini dikenal sebagai seri aluminium murni karena terdiri dari 99 persen atau lebih aluminium murni. Legasi ini menawarkan kekuatan tarik akhir yang tepat antara 10 hingga 27 ksi. Secara umum dapat di las tetapi tidak dapat diolah dengan panas karena rentan terhadap suhu tinggi.
Legasi ini memiliki konduktivitas listrik dan termal yang sangat baik. Selain itu, resistensi korosi yang luar biasa menjadikannya pilihan ideal untuk pembuatan tangki kimia dan pipa.
2xxx Series
Tembaga adalah elemen penglegasan utama dalam 2xxx series, dengan proporsi signifikan magnesium, manganese, silicon, dan elemen lain. Tembaga, elemen penglegasan utama dari grade aluminium 2xxx series, memiliki kekuatan tarik akhir antara 27 hingga 62 ksi. Grade ini memiliki kemasinan yang tinggi dan mempertahankan kekuatan yang luar besar pada rentang suhu yang luas, menjadikannya cocok untuk industri penerbangan.
Meski legasi 2xxx series kuat dan tahan, mereka memiliki resistensi korosi yang lebih rendah dibandingkan jenis legasi aluminium lainnya. Akibatnya, Anda mungkin mempertimbangkan pelapisan atau pengecatan legasi aluminium ini untuk meningkatkan ketahanannya.
3xxx Series
Grade aluminium 3xxx series mengandung magnesium dan manganese sebagai elemen penglegasan utama. Ini memberikan grade aluminium kekuatan mekanis luar biasa, yang dipertahankan pada rentang suhu yang lebih luas dibandingkan aluminium murni.
Grade aluminium ini biasanya tidak dapat diolah dengan panas dan memiliki kekuatan tarik akhir dalam rentang 16 hingga 41 ksi. Legasi 3004 adalah contoh yang baik dari legasi yang cocok untuk kemasan barang konsumen dari kelas ini.
4xxx Series
Grade aluminium 4xxx series adalah satu-satunya kategori yang terdiri dari legasi aluminium yang dapat diolah dengan panas dan tidak dapat diolah dengan panas. Ketika ditambahkan ke aluminium, silicon sebagai elemen penglegasan utama, menurunkan titik leleh dan meningkatkan kekentalan aliran legasi 4xxx series dalam bentuk leleh/cair mereka. Meskipun silicon secara alami tidak dapat diolah dengan panas, beberapa legasi silicon mengandung tembaga atau magnesium, yang membuat mereka merespons secara positif terhadap perawatan panas.
5xxx Series
5xxx series memiliki magnesium sebagai elemen penglegasan utamanya. Grade legasi aluminium ini biasanya sangat kuat, sangat resistensi korosi dan alkali, cocok untuk aplikasi laut, dan dapat dengan mudah di las. Akibat keformabilan yang tinggi, mereka mudah di stempel lem logam, lentur, roll form, draw, dan spin.
Aluminium 5083 adalah contoh yang baik dari grade aluminium 5xxx series yang umum digunakan untuk aplikasi industri karena resistensinya terhadap air laut dan berbagai kimia industri.
6xxx Series
Legasi 6xxx terdiri dari magnesium dan silicon, yang membentuk magnesium silicide. Legasi grade aluminium ini sangat dapat dibentuk, dapat di las, dan kompatibel dengan perawatan panas. Legasi 6061 adalah legasi aluminium yang paling umum dalam 6xxx series, dengan resistensi korosi yang luar biasa dan kekuatan yang baik. Akibatnya, umumnya digunakan untuk membuat kerangka perahu dan truk.
Legasi Tuangan vs. Legasi Taht: Apa Perbedaannya?
Legasi tuangan dan legasi taht adalah kategori legasi aluminium utama. Ada beberapa perbedaan yang signifikan antara legasi aluminium tuangan dan taht.
Elemen Penglegasan Logam
Legasi taht memiliki lebih sedikit logam lain dibandingkan legasi tuangan. Secara umum, legasi taht mengandung ≤4% elemen penglegasan dibandingkan >22% legasi tuangan. Meskipun perbedaan ini terlihat non-fisik, itu memiliki efek yang lebih signifikan pada fitur material legasi ini.
Duktilitas legasi aluminium berkurang ketika elemen penglegasan lain ditambahkan. Ini menghasilkan kerentanan sebagian besar legasi tuangan terhadap retakan rapuh. Di sisi lain, Anda dapat meningkatkan kekuatan legasi aluminium taht, resistensi korosi, dan konduktivitas dengan menambahkan berbagai elemen penglegasan sambil mempertahankan fleksibilitas dan kualitas positif lainnya.
Teknik Pembuatan
Meskipun demikian, perbedaan yang paling signifikan antara kedua kategori ini terletak pada teknik pembuatan yang dialami legasi ini sebelum mencapai produk akhir. Legasi tuangan sering keluar dari cetakan dalam bentuk padat tepat sesuai keinginan.
Di sisi lain, legasi taht memerlukan berbagai perubahan dalam bentuk padatnya. Akibatnya, perbedaan dalam pembuatan sering kali secara signifikan mempengaruhi bentuk dan karakteristik fisik yang mungkin pada produk akhir.
Properti
Legasi aluminium tuangan memiliki titik leleh dan kekuatan tarik yang lebih rendah dibandingkan aluminium taht. Aluminium-silicon adalah legasi aluminium yang paling banyak digunakan karena konsentrasi silicon yang tinggi, memungkinkan untuk dituang dengan mudah. Aluminium taht memiliki jumlah aplikasi yang lebih besar, dan produsen membuat produk melalui ekstrusi atau gulingan aluminium.
Jenis Umum Legasi Aluminium yang Digunakan dalam Pemesinan
Bagian ini membahas berbagai jenis legasi aluminium yang dapat Anda gunakan untuk memesin produk Anda.
Aluminium 6061
Aluminium 6061 memiliki silicon dan magnesium sebagai elemen utamanya. Kompatibel dengan berbagai aplikasi karena kekuatan, resistensi korosi, kemasan las, dan perawatan panas. Cocok untuk teknik ekstrusi, dan penerapan temper T6 membantu membuatnya lebih kuat dan awet. Demikian pula, berfungsi baik dengan anodising untuk finishing estetika yang ditingkatkan.
Aluminium 7075
Legasi aluminium 7075 adalah legasi yang kuat dengan kekuatan yang luar biasa, mirip baja. Elemen penglegasan utamanya adalah tembaga dan zinc. Digunakan dalam aplikasi yang memerlukan kekuatan yang luar biasa, seperti pesawat luar angkasa, pesawat terbang, dll. Meskipun tidak dapat di las, kuat, cukup dapat di las, dan mampu menahan stres.
Aluminium 5052
Aluminium 5052 adalah legasi yang andal dengan resistensi korosi yang luar biasa dan kekuatan sedang. Sangat cocok untuk aplikasi air garam karena tidak ada konten tembaga dalam legasi. Peralatan laut adalah bagian paling umum yang dibuat dari aluminium 5052. Namun, 5052 berasal dari tingkat penglegasan aluminium 5xxx; oleh karena itu tidak dapat diolah dengan panas.
Aluminium 6063
Legasi aluminium 6063 terdiri dari magnesium dan silicon dan sering disebut sebagai aluminium arsitektur karena kekuatan sedang dan duktilitas yang tinggi. Sangat kompatibel dengan pembentukan cetak. Juga, aluminium 6063 sangat resistensi korosi karena komposisi magnesium-silicidenya.
Beberapa bagian umum yang dibuat menggunakan aluminium 6063 meliputi produk arsitektur, mebel, pipa, dll. Laser etching aluminium juga kompatibel dengan grade aluminium ini.
Pertimbangkan Memilih Tipe Legasi Aluminium yang Tepat
Memilih grade aluminium yang tepat untuk proyek Anda adalah kunci untuk hasil terbaik. Berikut faktor kunci yang dipertimbangkan sebelum memilih legasi aluminium.
1. Rating Kemasinan
Rating kemasinan legasi aluminium memberitahu Anda status kompatibilitas material tersebut dengan proses pemesinan CNC aluminium. Membantu untuk mencatat bahwa 6061-T6, 2011 aluminium, dan 7075 aluminium adalah legasi yang cocok dengan rating kemasinan tinggi hingga sedang. Oleh karena itu, Anda dapat menggunakan material ini untuk membuat bagian kompleks dengan persyaratan yang rumit.
2. Biaya Material dan Ketersediaan
Saat memilih material untuk proyek Anda, penting untuk mempertimbangkan biaya grade legasi aluminium. Pertahankan keseimbangan antara anggaran Anda dan biaya material dengan properti ideal untuk proyek Anda. Ini membantu membangun dasar yang efisien untuk proses produksi Anda.
Selain itu, harga grade aluminium yang dipilih akan menentukan ketersediaan legasi aluminium. Grade aluminium yang langka akan memperlambat proses manufaktur. Misalnya, 7075 aluminium menawarkan kemasinan yang sangat baik tetapi memiliki biaya yang sangat tinggi. Di sisi lain, 6061 aluminium jauh lebih murah dan memiliki kekerasan serta kekuatan tarik yang lebih rendah, sehingga mudah di mesin.
3. Perawatan Panas
Perawatan panas melibatkan penggunaan suhu panas ekstrim untuk merawat legasi aluminium guna meningkatkan kekuatan dan daya tahan. Oleh karena itu, Anda harus mengetahui seri aluminium mana yang dapat diolah dengan panas dan mana yang tidak.
Namun, membantu untuk mencatat bahwa seri legasi aluminium 2xxx, 6xxx, dan 7xxx kompatibel dengan perawatan panas. Anda dapat merawat bagian yang dibuat dengan legasi ini untuk meningkatkan kekuatan produk akhir.
Dapatkan Solusi Pemesinan Aluminium di WayKen
WayKen menawarkan bimbingan pilihan logam dan plastik terbaik untuk proyek Anda. Dengan kemampuan pemesinan multi-axis, kami dapat memberikan solusi pemesinan aluminium Anda dengan cara yang efisien dan hemat biaya. Ahli berpengalaman kami siap membantu Anda menghasilkan bagian aluminium berkualitas tinggi. Jangan ragu untuk menghubungi kami hari ini, dan mari kita mulai proyek berikutnya Anda.
Kesimpulan
Aluminium adalah material logam yang umum digunakan dengan properti serbaguna tergantung pada komposisi elemen. Beberapa jenis legasi aluminium memiliki properti yang berbeda, menjadikannya cocok untuk aplikasi yang berbeda. Oleh karena itu, penting untuk sepenuhnya memahami perbedaan legasi aluminium ini untuk memilih material ideal untuk proyek Anda.
FAQ
Apakah legasi aluminium karat?
Semua material logam cenderung menurunkan kualitas seiring waktu tanpa perawatan yang tepat. Meskipun aluminium tidak karat, ada kemungkinan tinggi bahwa ia koros—namun, lapisan oksida aluminium pada permukaannya membantu mencegah material dari korosi.
Legasi aluminium mana yang memiliki kemasinan yang lebih baik antara 6061 dan 7075?
Legasi aluminium 6061 memiliki beberapa keuntungan dibandingkan 7075 aluminium ketika mempertimbangkan proses pembuatannya. Ini karena 6061 memiliki kekerasan dan kekuatan tarik yang lebih rendah sehingga lebih mudah di mesin dibandingkan 7075.
