6061-T6 Aluminij za poluvodičke vakuumske komore: Sastav i svojstva

6061-T6 je zadana aluminijska legura za tijela poluvodičkih vakuumskih komora, osnovne ploče i konstrukcijske okvire. Kombinira toplinski obradivu čvrstoću od 290~310 MPa s izvrsnom obradivošću i predvidljivim dimenzijskim ponašanjem nakon ublažavanja naprezanja. Ovaj vodič navodi njezin kemijski sastav, mehanička i fizikalna svojstva, četiri svojstva koja zapravo određuju konstrukciju komore i opremu u kojoj se koristi, tako da se legura može provjeriti u odnosu na vaše vlastite specifikacije.

Zašto je 6061-T6 postala standardna legura za komore

6061 je materijal koji se stvrdnjava taloženjemaluminij-magnezij-silicijeva leguraNjegova čvrstoća dolazi od Mg₂Si taloga nastalih tijekom T6 obrade, toplinske obrade u otopini nakon koje slijedi umjetno starenje, a ne od hladne deformacije. Ta je razlika komercijalno važna: čvrstoća se određuje toplinskom obradom u mlinu, tako da čvrstoću kupujete, a ne strojno obrađujete.

Tri praktična svojstva drže 6061 na vrhu specifikacijskog lista:

  • Obradivost. Slobodno reže pri velikim brzinama uklanjanja materijala, što je ono što zahtijeva tijelo komore. Smanjenje ploče od 200 mm do stijenke od 60 mm je gruba, a ne završna obrada.
  • Dostupnost u debelim pločama. Tijela komora često se izrađuju iz jednog monolitnog bloka, a 6061 se isporučuje u velikim debljinama – tijelo od 1,5 tona ne zahtijeva odljev ili zavarivanje.
  • Zavarljivost. Za razliku od 2024 ili 7075, 6061 zavaruje bez pucanja, što je važno za prirubnice, glavčine i umetke za rashladne kanale.

6061-T6 Kemijski sastav

Element Min. (tež.%) Maks. (tež.%))
Aluminij 95,85 98,56
Magnezij 0,80 1.20
Silicij 0,40 0,80
Željezo - 0,70
Bakar 0,15 0,40
Krom - 0,35
Cinkov - 0,25
Titan - 0,15
Mangan - 0,15

Obratite pažnju na raspon bakra. To je namjerni dodatak leguri ito je ujedno i najčešćiRazlog zašto kupac poluvodiča odbija 6061 zbog površine izložene procesu vidi dolje.

6061-T6 Mehanička i fizikalna svojstva

Nekretnina Vrijednost Bilješke
Krajnja vlačna čvrstoća 290 MPa min / 310 MPa tipično (42 / 45 ksi) T6 temperatura
Vlačna granica razvlačenja 240 MPa min / 270 MPa tipično (35 / 39 ksi) T6 temperatura
Izduženje 8% (≤6,35 mm) / 10% (deblji presjek) Deblja ploča je duktilnija na zatezanje
Youngov modul 68~69 GPa Učinkovito neovisno o temperamentu
Gustoća 2,70 g/cm³  
Toplinska vodljivost ≈152 W/(m·K) pri 25 °C Otprilike dvije trećine čistog aluminija
Koeficijent toplinskog širenja 23,2 × 10⁻⁶ /K Relevantno za rast od prirubnice do prirubnice
Tvrdoća ≈93 HB  

Za dizajn komore, toplinska vodljivost od oko 152 W/(m·K) je broj koji utječe na većinu odluka: dovoljno visok da 6061 bude održiv za aktivno hlađena tijela i ploče postolja, a dovoljno nizak da se toplinski gradijenti preko velikog tijela i dalje moraju modelirati.

Četiri nekretnine koje zapravo odlučuju o izgradnji komore

1. Dimenzijska stabilnost nakon obrade

Zaostalo naprezanje u valjanoj ploči oslobađa se kako se materijal uklanja, tako da će se tijelo grubo obrađeno u jednom prolazu, a zatim završno obrađeno, pomicati. Standardno ublažavanje je T651: toplinska obrada otopinom, ublažavanje naprezanja istezanjem, a zatim umjetno starenje. T651 ima u biti ista mehanička svojstva kao T6, ali daleko bolju dimenzijsku predvidljivost nakon uklanjanja velikog broja materijala.

Za bilo koje tijelo gdje je gotova debljina stijenke manja od otprilike polovice početne debljine ploče, navedite T651 i planirajte prolaz za ublažavanje naprezanja ili poluzavršnu obradu između grube i završne obrade.

2. Kompatibilnost s vakuumom i obrada površine

Sam aluminij je razuman materijal za vakuum, goli aluminij ima relativno nisko intrinzično ispuštanje plinova, a 6061 se dugo koristi u konstrukciji komora za ultra-visoki vakuum. Međutim, eloksiranje radi protiv vas. Porozni sloj anodnog oksida zadržava vodenu paru i znatno povećava njezino oslobađanje u komoru.

Površine na vakuumskoj strani: goli, kemijski očišćeni i pasivizirani aluminij. Ne anodizirajte površine koje su okrenute prema procesnom volumenu.

Površine na strani atmosfere i one koje nisu vakuumske: eloksiranje je u redu i korisno za zaštitu od habanja i rukovanja.

Ako je premaz obavezan na površini na strani vakuuma: tretirajte to kao odluku o kondicioniranju u komori i u proračun uključite dodatno vrijeme ispumpavanja.

3. Sadržaj bakra na površinama izloženim procesu

6061 sadrži 0,15-0,40% bakra, a bakar je kontrolirani kontaminant u većini procesnih okruženja poluvodiča. Tamo gdje je površina okrenuta prema procesnom volumenu i kontaminacija metalnim ionima je kontrolirani parametar, uobičajeni izbor prelazi na leguru 5000 s niskim udjelom bakra - pogledajte vodiče za 5083 i 5052 povezane u nastavku. Tamo gdje je površina na strani atmosfere ili nije u procesnom putu,Sadržaj bakra u 6061 je normalnonije problem. Ovo je pitanje o izloženosti površine, na koje se odgovara dio po dio, a ne legura po leguru.

4. Zavarivanje i snaga koju zapravo dobivate

6061 se dobro zavaruje TIG ili MIG postupkom s punilom 4043 ili 5356. Zona utjecaja topline tada gubi većinu svog taložnog očvršćavanja i ponaša se otprilike kao T4 materijal, s gubitkom čvrstoće od oko 40%. Osim ako se sklop ponovno ne tretira topljenjem i ne stare (rijetko praktično na tijelu velike komore), preporučeni dopušteni tlak za zavarivanje u Priručniku za dizajn aluminija iznosi 165 MPa (24 ksi) uz zavar, a ne 240 MPa.

Stoga, čelik 6061 pune čvrstoće pripada strojno obrađenim dijelovima sklopa, a zavareni elementi trebaju biti dimenzionirani prema 165 MPa. Tamo gdje zavareni spoj mora nositi primarno opterećenje, razmotrite može li se zamijeniti konfiguracijom s vijcima, O-prstenom ili zavarenim elektronskim snopom.

Gdje se 6061-T6 koristi u poluvodičkoj opremi

Tijela, poklopci i završni poklopci vakuumskih komora

Osnovne ploče, montažne ploče i alatne ploče koje zahtijevaju ravnost i krutost

Strukturne komponente komore za utovar i prijenos

Razdjelnici za dovod plina, blokovi ventila i montažna tijela MFC-a

Okviri komora, nosači i podkonstrukcijski radovi

Potporne ploče i hardver elektroda koji nije izložen procesu

Komponente komore ultra visokog vakuuma, gdje je specificiran goli (neanodizirani) materijal

Zatražite ponudu

Pošaljite crtež ili 3D model, leguru i stanje te debljinu ploče koju razmatrate. MIANDI METAL GROUP isporučuje 6061-T6 i T651 sa zaliha i nudi materijal s grubom obradom prve operacije kao jednu stavku.

https://www.aviationaluminum.com/


Vrijeme objave: 15. rujna 2026.
Online chat putem WhatsAppa!