3003 Plaque en tôle d'aluminium
Découvrez le guide complet de 3003 plaque en tôle d'aluminium. Découvrez ses propriétés mécaniques, utilisations courantes, conseils de fabrication, et pourquoi c’est le cheval de bataille de l’industrie.
Dans le vaste paysage des métaux non ferreux, 3003 plaque en tôle d'aluminium occupe une position unique et durable.
Ce n'est pas le plus fort, ni le plus résistant à la corrosion, pourtant, c'est sans doute l'alliage d'aluminium commercial le plus important.
Souvent appelé le “bête de somme” de l'industrie, son adoption généralisée témoigne d'un profil exceptionnellement bien équilibré de propriétés qui offrent une fiabilité, versatilité, et valeur économique.
Ce guide va au-delà des données au niveau de la surface pour vous fournir une, des connaissances pratiques tirées de décennies d'expérience dans l'industrie.
Nous explorerons non seulement quoi 3003 L'aluminium est, mais pourquoi il se comporte comme il le fait et comment pour exploiter ses caractéristiques pour des résultats optimaux dans vos applications.
L’identité fondamentale de 3003 Aluminium
3003 l'aluminium appartient à la série 3xxx, qui contient du manganèse (Mn) comme élément d'alliage primaire.
À la base, c'est de l'aluminium commercialement pur (de la série 1xxx) fortifié avec un ajout nominal de 1.2% manganèse. Cet ajout apparemment mineur est transformateur.
Les atomes de manganèse s'intègrent dans le réseau cristallin de l'aluminium, un mécanisme connu sous le nom renforcement de solution solide.
Cette intégration perturbe les plans atomiques uniformes, ce qui rend plus difficile pour eux de se croiser sous l'effet du stress.
Le résultat est un matériau qui est environ 20% plus fort que 1100 (commercialement pur) aluminium, sans pénalisation significative de son excellente formabilité ou résistance à la corrosion.
Surtout, 3003 plaque en tôle d'aluminium est un alliage non traitable thermiquement.
Sa résistance ne peut pas être améliorée par des cycles de chauffage et de trempe.
Plutôt, les processus de travail à froid comme le laminage augmentent sa dureté et sa résistance, une méthode connue sous le nom d'écrouissage, indiqué par 'H’ tempère.
Définir les caractéristiques de 3003 Aluminium
Plusieurs clés, des caractéristiques fiables constituent la base de 3003 popularité des plaques de tôle d'aluminium
1. Formabilité et maniabilité exceptionnelles
C'est la marque de 3003 aluminium.
Il peut être facilement plié, timbré, dessiné, filé, et laminé, s'adapter à des conceptions complexes avec un risque minimal de fracture.
- Qu'est-ce que cela signifie pour vous:
Cet attribut se traduit par des coûts d'outillage inférieurs, taux de rebut réduits, et une plus grande liberté de conception pour les pièces complexes comme les ustensiles de cuisine emboutis, panneaux architecturaux complexes, ou des conduits étroitement courbés.
Sa nature indulgente en fait un favori parmi les fabricants.
2. Très bonne résistance à la corrosion
3003 feuille d'aluminium offre une excellente résistance à la corrosion atmosphérique générale.
Il résiste également bien à de nombreux aliments, breuvages, et produits chimiques industriels doux.
- Qu'est-ce que cela signifie pour vous:
Vous pouvez spécifier en toute confiance 3003 pour des applications durables comme la toiture, bardage, et gouttières, ainsi que pour les équipements de qualité alimentaire, sans avoir besoin de revêtements de protection coûteux dans de nombreux environnements.
3. Excellente soudabilité
Cet alliage se soude facilement au TIG conventionnel (GTAW) et MOI (GMAW) processus, produire des joints solides et sains.
- Qu'est-ce que cela signifie pour vous:
La fabrication d'assemblages complexes est simple. La facilité de soudage simplifie les réparations et réduit la complexité de fabrication, contribuant à réduire les coûts de production.
4. Force modérée et fiable
Bien que ce ne soit pas un “haute résistance” matériel, sa résistance est prévisible et plus que suffisante pour une vaste gamme d'applications structurelles non structurelles et légères.
- Qu'est-ce que cela signifie pour vous:
Il offre une amélioration significative des performances par rapport à 1100 aluminium pour les applications nécessitant une plus grande rigidité et durabilité, tels que les boîtiers d'équipement, réservoirs, et équipements chimiques.
Spécifications techniques: Les données derrière la performance
Une compréhension professionnelle nécessite un regard sur les données précises qui régissent le comportement du matériau.
Composition chimique (ASTM B209)
Le contrôle strict de la composition élémentaire est la clé des performances constantes du 3003..
| Élément | Contenu (%) | Le rôle et l'impact sur 3003 Aluminium |
|---|---|---|
| Manganèse (Mn) | 1.0 – 1.5 | Élément d'alliage primaire. Le facteur clé de la force grâce à une solution solide. |
| Cuivre (Cu) | 0.05 – 0.20 | Fournit un coup de pouce mineur mais utile à la force. |
| Silicium (Et) | ≤ 0.6 | Une impureté. Contrôlé pour garantir des propriétés mécaniques constantes. |
| Fer (Fe) | ≤ 0.7 | Une impureté. Des niveaux plus élevés peuvent réduire légèrement la ductilité et la résistance à la corrosion. |
| Zinc (Zn) | ≤ 0.10 | Une impureté contrôlée à de faibles niveaux. |
| Aluminium (Al) | Équilibre | Le métal de base, offrant la nature fondamentale légère et résistante à la corrosion. |
Propriétés mécaniques par état
Les propriétés mécaniques de 3003 feuille d'aluminium sont directement fonction de la quantité de travail à froid appliquée (tempérer).
| Tempérer | Description | Résistance à la traction (MPa, typique) | Limite d'élasticité (MPa, typique) | Dureté (Brinell, HBW) |
|---|---|---|---|---|
| O | Recuit (Entièrement doux) | 110 | 40 | 28 |
| H12 | Durci sous contrainte (Quart dur) | 125 | 95 | 35 |
| H14 | Durci sous contrainte (À moitié dur) | 140 | 125 | 40 |
| H16 | Durci sous contrainte (Trois quarts dur) | 165 | 145 | 47 |
| H18 | Durci sous contrainte (Complet) | 185 | 165 | 55 |
| H24 | Durci sous contrainte & Partiellement recuit (À moitié dur) | 140 | 105 | 41 |
Comprendre les tempéraments H: Les “H1” série signifie écroui uniquement. Les “H2” séries (par exemple., H24) signifie écroui plus que souhaité, puis partiellement recuit (adouci) retour au tempérament final, résultant en une limite d'élasticité légèrement inférieure mais une meilleure ductilité que son homologue H1.
Propriétés physiques
- Densité: 2.73 g/cm³ (0.0986 lb/po³)
- Plage de fusion: 643 – 654 °C (1190 – 1210 °F)
- Conductivité thermique: ~193 W/m·K (Excellent pour les applications de transfert de chaleur telles que les radiateurs et les échangeurs de chaleur)
- Résistivité électrique: ~3,4 µΩ·cm à 20°C
- Module d'élasticité: 69 GPa (10,000 ksi)
Fabrication et transformation: Un point de vue d'expert
Travailler avec succès avec 3003 plaque en tôle d'aluminium implique de comprendre ses nuances.
Formage et pliage
En raison de sa grande ductilité, 3003-O peut souvent être plié à un rayon de 0T (plié à plat sur lui-même) dans des jauges plus fines.
Des tempéraments plus durs comme 3003-H14 nécessitent un rayon de courbure plus grand (par exemple., 1T à 2T) pour éviter les fissures.
Considérez toujours retour élastique; le matériau reprendra partiellement sa forme originale une fois la force de flexion supprimée, nécessitant une légère flexion excessive.
Soudage
Pour des résultats optimaux, utiliser un 4043 tige de remplissage, qui offre un bon écoulement et minimise la fissuration des soudures.
Un 1100 le mastic peut être utilisé là où une ductilité maximale de la soudure elle-même est requise.
Surtout, les Zone affectée par la chaleur (ZAT) à côté de la soudure perdra les effets de renforcement du travail à froid, revenant efficacement au soft 'O’ tempérer.
Cette diminution de résistance dans la ZAT doit être prise en compte dans la conception des assemblages soudés porteurs..
Usinage
Usinage 3003 aluminium nécessite des vitesses élevées, outils tranchants, et une lubrification adéquate.
Pour des tempéraments plus doux, des outils avec des angles de coupe et de dépouille élevés sont recommandés pour éviter le “gommeux” le matériau ne s'accumule pas sur le tranchant.
Les états plus durs produisent des copeaux plus propres et une meilleure finition de surface.
Traitement de surface
- Anodisation:
3003 peut être facilement anodisé pour une meilleure résistance à la corrosion et à l'usure.
toutefois, ce n'est pas un “qualité d'anodisation” (QA) alliage. Le film anodique résultant est durable et protecteur mais aura généralement un aspect légèrement mat., aspect grisâtre.
Pour lumineux, dégager, ou anodisation décorative vibrante, un alliage comme 5005 est un choix supérieur. - Revêtement de conversion chimique:
Il s’agit d’un traitement courant et très efficace pour 3003.
Application d'un chromate (par exemple., Alodine) ou un revêtement de conversion sans chrome offre une excellente résistance à la corrosion et sert d'apprêt exceptionnel pour l'adhérence de la peinture et du revêtement en poudre. - Peinture & Revêtement en poudre:
Avec un prétraitement approprié (revêtement de nettoyage et de conversion), 3003 fournit un excellent substrat pour tous les types de revêtements organiques.
Applications courantes: Où la performance rencontre la valeur
Les propriétés complètes de 3003 plaque en tôle d'aluminium le rendre omniprésent dans tous les secteurs:
- Imeuble & Construction: Toiture, bardage, gouttières, feuilles ondulées, et panneaux architecturaux.
- CVC & Transfert de chaleur: Ailettes et tubes d'échangeur de chaleur, noyaux de radiateur, et évaporateurs.
- Nourriture & Industrie chimique: Batterie de cuisine, ustensiles, réservoirs de stockage, tuyauterie, et équipements de transformation.
- Fabrication générale: Supports estampés, enceintes d'équipement, pales de ventilateur, conduits, et la signalétique.
Comparaison stratégique des alliages
| Fonctionnalité | 3003 Aluminium | 5052 Aluminium | 6061-T6 Aluminium |
|---|---|---|---|
| Force primaire | Excellente formabilité & Valeur | Résistance élevée à la fatigue & Résistance à la corrosion marine | Rapport résistance/poids élevé (De construction) |
| Force (Typique) | Modéré (140 MPa pour H14) | Haut (230 MPa pour H32) | Très haut (310 MPa pour T6) |
| Résistance à la corrosion | Très bien (Atmosphérique) | Excellent (Surtout l'eau salée) | Bien (Peut être sujet aux piqûres) |
| Soudabilité | Excellent | Très bien | Bien (Perte de résistance significative dans la ZAT) |
| Formabilité | Excellent | Bien | Équitable (Mauvaise humeur T6) |
| Cas d'utilisation principal | Tôle à usage général & formant | Marin, réservoirs chimiques, pièces à hautes vibrations | Cadres structurels, pièces de machines, applications très stressantes |
Conclusion
3003 la tôle d'aluminium est plus qu'une simple marchandise; c'est l'épine dorsale d'innombrables industries.
Son équilibre unique de force modérée, formabilité exceptionnelle, bonne résistance à la corrosion, et son excellent rapport qualité-prix en font un matériau incroyablement fiable et polyvalent.
En comprenant ses caractéristiques spécifiques et en le comparant à d'autres alliages, vous pouvez choisir en toute confiance 3003 aluminium pour votre prochain projet, sachant qu'il offre des performances éprouvées.
