El 6061-T6 és l'aliatge d'alumini per defecte per a cossos de cambres de buit semiconductores, plaques base i marcs estructurals. Combina una resistència a la tracció final de 290~310 MPa amb una excel·lent maquinabilitat i un comportament dimensional predictible després de l'alleujament de tensions. Aquesta guia estableix la seva composició química, propietats mecàniques i físiques, les quatre propietats que realment determinen la construcció d'una cambra i l'equip on s'utilitza, de manera que l'aliatge es pot comprovar amb les vostres pròpies especificacions.

Per què el 6061-T6 es va convertir en l'aliatge de cambra per defecte

6061 és un enduriment per precipitacióaliatge d'alumini-magnesi-siliciLa seva resistència prové dels precipitats de Mg₂Si formats durant el tractament T6, el tractament tèrmic en solució seguit d'un envelliment artificial, no del treball en fred. Aquesta distinció és important comercialment: la resistència la fixa el tractament tèrmic del molí, de manera que es compra la resistència en lloc de mecanitzar-la.

Tres propietats pràctiques mantenen el 6061 a la part superior de la fitxa d'especificacions:

• Maquinabilitat. Talla lliurement a altes velocitats d'aixada, que és el que exigeix ​​un cos de cambra. Reduir una placa de 200 mm a una paret de 60 mm és una operació de desbast, no d'acabat.
• Disponibilitat en xapa gruixuda. Els cossos de cambra sovint es mecanitzen a partir d'un únic bloc monolític, i el 6061 s'emmagatzema en grans gruixos: un cos d'1,5 tones no requereix una fosa ni una soldadura.
• Soldabilitat. A diferència del 2024 o el 7075, el 6061 solda sense esquerdar-se, cosa que és important per a brides, protuberàncies i insercions de canals de refrigeració.

Composició química del 6061-T6

Fixeu-vos en el rang de coure. És una addició d'aliatge deliberada, itambé és el més comúRaó per la qual un client de semiconductors rebutja el 6061 per una superfície exposada al procés, vegeu més avall.

6061-T6 Propietats mecàniques i físiques

Per al disseny de cambres, una conductivitat tèrmica al voltant de 152 W/(m·K) és el nombre que influeix en la majoria de les decisions: prou alta per fer que el 6061 sigui viable per a cossos refrigerats activament i plaques de suport de pedestal, i prou baixa perquè els gradients tèrmics a través d'un cos gran encara s'hagin de modelar.

Les quatre propietats que realment determinen la construcció d'una cambra

1. Estabilitat dimensional després del mecanitzat

La tensió residual en la xapa laminada s'allibera a mesura que es retira el material, de manera que un cos mecanitzat en brut en una sola passada i després acabat es mourà. La mitigació estàndard és el T651: tractat tèrmicament en solució, alleujat de la tensió mitjançant estirament i després envellit artificialment. El T651 té essencialment les mateixes propietats mecàniques que el T6, però una predictibilitat dimensional molt millor després d'una gran eliminació de material.

Per a qualsevol cos on el gruix de la paret acabada sigui inferior a aproximadament la meitat del gruix inicial de la placa, especifiqueu T651 i planifiqueu una passada d'alleujament de tensions o de semiacabat entre el desbast i l'acabat.

2. Compatibilitat amb el buit i tractament superficial

L'alumini en si mateix és un material de buit raonable, l'alumini nu té una desgasificació intrínseca relativament baixa i el 6061 s'ha utilitzat durant molt de temps en la construcció de cambres d'ultra alt buit. Tanmateix, l'anodització juga en contra. La capa porosa d'òxid anòdic atrapa el vapor d'aigua i augmenta substancialment la seva alliberació a la cambra.

Superfícies del costat del buit: alumini nu, netejat químicament i passivat. No anoditzeu les superfícies que miren cap al volum de procés.

Superfícies atmosfèriques i sense buit: l'anoditzat està bé i és útil per a la protecció contra el desgast i la manipulació.

Si s'ha de recobrir una superfície del costat del buit, tracteu-ho com una decisió de condicionament de la cambra i pressuposteu el temps addicional de bombament.

3. Contingut de coure en superfícies exposades al procés

El 6061 conté entre un 0,15 i un 0,40% de coure, i el coure és un contaminant controlat en la majoria d'entorns de procés de semiconductors. Quan una superfície està orientada cap al volum del procés i la contaminació per ions metàl·lics és un paràmetre controlat, l'elecció habitual es desplaça cap a un aliatge 5000 amb baix contingut de coure; vegeu les guies 5083 i 5052 enllaçades a continuació. Quan la superfície es troba al costat de l'atmosfera o no es troba a la via del procés,El contingut de coure del 6061 és normalmentun problema irrellevant. Aquesta és una pregunta sobre l'exposició superficial, que es respon part per part en lloc d'aliatge per aliatge.

4. La soldadura i la força que realment s'obté

El 6061 es solda bé amb TIG o MIG amb farciment 4043 o 5356. La zona afectada per la calor perd la major part del seu enduriment per precipitació i es comporta aproximadament com el material T4, amb una pèrdua de resistència d'aproximadament el 40%. A menys que el conjunt es tracti en resolució i s'envellisca (poca vegada pràctic en un cos de cambra gran), la tolerança de disseny un cop soldat recomanada pel Manual de Disseny d'Alumini és de 165 MPa (24 ksi) adjacent a la soldadura, no de 240 MPa.

Per tant, l'acer 6061 de resistència completa pertany a les peces mecanitzades d'un conjunt, i les característiques soldades s'han de dimensionar contra 165 MPa. Quan una unió soldada hagi de suportar la càrrega principal, cal considerar si es pot substituir per una configuració cargolada, segellada amb junta tòrica o soldada per feix d'electrons.

On s'utilitza el 6061-T6 en equips semiconductors

Cossos, tapes i cobertes finals de cambres de buit

Plaques base, plaques de muntatge i plaques d'utillatge que requereixen planitud i rigidesa

Components estructurals de la cambra de càrrega i de la cambra de transferència

Col·lectors de subministrament de gas, blocs de vàlvules i cossos de muntatge MFC

Estructures de cambra, suports i subestructura

Plaques de suport i maquinari d'elèctrode no exposat al procés

Components de cambra d'ultra alt buit, on s'especifica material nu (no anoditzat)

Obtén un pressupost

Envieu el dibuix o el model 3D, l'aliatge i el tremp, i el gruix de la placa que esteu considerant. MIANDI METAL GROUP subministra 6061-T6 i T651 d'estoc i pressuposta el material amb mecanitzat en desbast de primera operació com a partida única.