Polad, materiala balanslaşdırılmış xüsusiyyətlər təmin edən əla qiymət göstəricilərinə görə dünyada geniş istifadə olunur. Lakin bir çox məhsul üçün sıxlığı 7,8 qram/kub santimetr olan polad artıq ağırdır. Bu mərhələdə dizaynerlər yüngül çəkiyə nail olmaq üçün alternativ materiallar axtarmalıdırlar. Plastiklər çəki azalda bilsə də, yüngül metallar populyarlığı və möhkəmliyi ilə unikaldır.
Alüminium, titan və maqnezium kimi yüngül metallar və ərintilər məhsul dizaynında tez-tez poladı əvəz edir. Onları qiymətləndirməyə kömək etmək üçün biz'Müsbət və mənfi cəhətləri müzakirə edən qısa bir profil hazırladıqtipik tətbiqHər bir materialın ssenariləri. Onları müqayisə yolu ilə anlamaq məhsul dizaynı qərarlarına kömək edə bilər.
#1 Titan – poladdan 42% daha yüngül
Son dərəcə möhkəm və möhkəm bir ərinti materialı olaraq, titan bütün növ metal materiallar arasında ən yüksək möhkəmlik səviyyəsinə malikdir və birinci yeri tutmaq üçün kifayətdir. Əla möhkəmliyinə əlavə olaraq, titan həmçinin yüksək temperaturlu mühitlərdə əla korroziyaya davamlılığa və stabilliyə malikdir. Yaxşı bioloji uyğunluğuna görə titan insan bədəninə uzunmüddətli implantasiya tələb edən müxtəlif növ tibbi cihazlarda geniş istifadə olunur. Buna baxmayaraq, titan müəyyən çatışmazlıqlara da malikdir.
Titanın sıxlığı kub santimetr üçün 4,51 qramdır və təqdim etdiyimiz üç yüngül metal material arasında birinci yerdədir. Eyni zamanda, titanın emal dəyəri də üç material arasında ən yüksəkdir. Nəticədə, titan tez-tez daha yüksək möhkəmlik və xidmət müddəti tələb edən tətbiqlər üçün saxlanılır.
Titanın ümumi tətbiqlərinə aşağıdakılar daxildir:
- Məsələn, uzunmüddətli istifadə tələb edən kimyəvi avadanlıqlar əla turşu və qələvi müqavimətinə malik olmalıdır.
- İnsan bədəninə implantasiya edilən və uzunmüddətli istifadə tələb edən müxtəlif növ tibbi cihazlar, məsələn, protezlər və s.
- Aerokosmik sənayesi yüngül və möhkəmlik tələb edən komponentlərə ehtiyac duyur.
- Gəmilər və hərbi texnika korroziyaya davamlı komponentlər tələb edir.
#2 Alüminium – poladdan 65% daha yüngül
Alüminiumun sıxlığı poladın sıxlığının təxminən üçdə birini təşkil edir (2,70 q/sm3) və hazırda ən çox istifadə edilən əlvan metal materialıdır. Alüminium əla korroziyaya davamlılığa malikdir və bəzi alüminium ərintiləri hətta karbon polad qədər möhkəmdir. Alüminium poladdan daha bahalı olsa da, yenə də maqnezium və titandan daha ucuzdur.
Alüminium əla forma və emal qabiliyyətinə malikdir və qaynaq xüsusiyyətləri də əladır. Eyni zamanda, alüminium yüksək elastikliyə, istilik keçiriciliyinə və elektrik keçiriciliyinə də malikdir. Lakin alüminium nisbətən aşağı aşınma müqavimətinə malikdir və möhkəmlik-çəki nisbəti titan qədər yaxşı deyil. Bundan əlavə, alüminium yüksək temperaturlu mühitlərdə aşağı temperaturlu mühitlərdə olduğu kimi yaxşı nəticə göstərmir. Alüminium və maqneziumun ərimə nöqtələri müvafiq olaraq 660°C və 650°C-dir.
Alüminiumun geniş tətbiq sahələrini nəzərə alaraq, onun əsas tətbiq sahələri aşağıdakılardır:
- Elektron komponentlər və naqillər.
- Səmərəli istilik və soyutma xüsusiyyətlərinə malik radiator.
- Təyyarə gövdələri və bir çox digər aerokosmik komponentlər.
- Mebel və mətbəx əşyaları kimi davamlı və qənaətcil istehlak məhsulları.
- Məhəccərlər və üzlüklər kimi bina struktur elementləri.
- Avtomobil tökmə və ekstrüde alüminium hissələri.
#3 Maqnezium – poladdan 77% daha yüngül
Alüminiumla müqayisədə maqnezium daha bahadır. Lakin titan ərintiləri ilə müqayisədə maqnezium daha ucuzdur. Buna görə də, maqnezium yüngül konstruksiyaların tələb olunduğu müxtəlif sahələrdə geniş istifadə olunur. Maqnezium özü korroziyaya və kimyəvi təsirlərə həssasdır və digər geniş istifadə olunan metallar qədər güclü deyil. Lakin müasir maqnezium ərinti texnologiyası və səthi emal üsulları maqnezium məhsullarının möhkəmliyini və davamlılığını xeyli artırmışdır.
Maqnezium materialları asanlıqla emal olunur, lakin toz partlaması riski yüksək olduğundan, onlar adətən yalnız peşəkar toz keçirməyən qurğuları olan emalatxanalarda emal edilə bilər. Digər metallardan fərqli olaraq, maqnezium yaxşı zərbə udma qabiliyyətinə malikdir və bu da dəqiq avadanlıqların titrəməsini azalda bilər. Maqnezium əsasən həddindən artıq yüngüllük və ya aşağı möhkəmlik tələb edən sahələrdə istifadə olunur. Məsələn, onun sıxlığı cəmi 1,74 q/sm3-dür.
Xüsusi tətbiqlərə aşağıdakılar daxildir:
Çamadanlar və nərdivanlar kimi gündəlik tələbat ləvazimatları; velosiped çərçivələri kimi yüksək performanslı idman və əyləncə avadanlıqları; hərbi texnikada yüngül komponentlər; avtomobil maqnezium yüngül lehimli disklər və sürət qutuları kimi yüksək performanslı avtomobil komponentləri. Yüngül metal material kimi maqnezium bu sahələrdə mühüm rol oynayır.
Bu məqalədə məhsulun çəkisini azaltmaq üçün üç geniş istifadə olunan yüngül metalın - titan, maqnezium və alüminiumun istifadəsinin müqayisəli müzakirəsi təqdim olunur.
Titan çox yaxşı davamlılığa malikdir, lakin bahalıdır və emalı çətindir. Maqnezium yüngüldür və möhkəmliyi və performansını artırmaq üçün digər elementlərlə ərintilənir. Alüminium geniş tətbiq sahəsinə malik ən sərfəli qeyri-dəmir ərintisidir.
Metal seçimi məhsulun qiymətindən, möhkəmliyindən və davamlılıq tələblərindən asılıdır. Hər üç metal məhsulun çəkisini azaltmaqda, bununla da məhsulun performansını və hissini yaxşılaşdırmaqda əladır. Məqalənin sonunda qeyd olunur ki, yüngül məhsullar istehsal etmək lazımdırsa, titan, alüminium ərintiləri və digər materiallar üçün maşınqayırma sexləri tərəfindən təqdim edilən peşəkar emal xidmətlərinə müraciət edə bilərsiniz.
Yazı vaxtı: 27 Noyabr 2023
