A 6061-T6 az alapértelmezett alumíniumötvözet félvezető vákuumkamra testekhez, alaplapokhoz és szerkezeti keretekhez. A 290~310 MPa hőkezelhető szilárdságot (végső szakítószilárdságot) kiváló megmunkálhatósággal és feszültségmentesítés utáni kiszámítható mérettartással ötvözi. Ez az útmutató ismerteti kémiai összetételét, mechanikai és fizikai tulajdonságait, a kamra felépítését meghatározó négy tulajdonságot, valamint a berendezést, ahol használják, így az ötvözet a saját specifikációjával összevethető.

Miért lett a 6061-T6 az alapértelmezett kamrás ötvözet?

A 6061 egy kicsapódással keményedő acélalumínium-magnézium-szilícium ötvözetA szilárdságát a T6-kezelés, az oldatos hőkezelés és az azt követő mesterséges öregítés során képződő Mg₂Si kicsapódások okozzák, nem pedig a hidegalakítás. Ez a különbség kereskedelmi szempontból is fontos: a szilárdságot a malom hőkezelése határozza meg, tehát a szilárdságot vásárolja meg, ahelyett, hogy megmunkálná.

Három gyakorlati tulajdonság tartja a 6061-es számot a specifikációs lap tetején:

• Megmunkálhatóság. Szabadon forgácsol nagy anyagleválasztási sebességgel, ami egy kamrás test követelménye. Egy 200 mm-es lemez 60 mm-es falvastagságúra vágása nagyoló megmunkálás, nem simító művelet.
• Elérhetőség durvalemezből. A kamratesteket gyakran egyetlen monolit tömbből munkálják meg, és a 6061-es acél nagy vastagságban van raktáron – egy 1,5 tonnás testhez nincs szükség öntvényre vagy hegesztésre.
• Hegeszthetőség. A 2024-es vagy 7075-ös acéllal ellentétben a 6061-es acél repedésmentesen hegeszthető, ami fontos a karimák, nyúlványok és hűtőcsatorna-betétek esetében.

6061-T6 kémiai összetétel

Figyeljük meg a réz tartományát. Ez egy szándékos ötvözőanyag-adalék, ésez egyben a leggyakoribb isAz ok, amiért egy félvezetőgyártó cég elutasítja a 6061-et egy folyamatnak kitett felület esetében, lásd alább.

6061-T6 Mechanikai és fizikai tulajdonságok

Kamratervezésnél a 152 W/(m·K) körüli hővezető képesség az a szám, amely a legtöbb döntést befolyásolja: elég magas ahhoz, hogy a 6061-es acél alkalmas legyen aktívan hűtött testekhez és talapzatos hátlapokhoz, de elég alacsony ahhoz, hogy egy nagy testen belüli hőgradienseket továbbra is modellezni kelljen.

A négy tulajdonság, ami valójában eldönti a kamra építését

1. Méretstabilitás megmunkálás után

A hengerelt lemezben maradó feszültség az anyag eltávolításával megszűnik, így az egy menetben durván megmunkált, majd készre munkált test elmozdul. A standard feszültségcsökkentési módszer a T651: oldat hőkezelés, feszültségmentesítés nyújtással, majd mesterséges öregítés. A T651 lényegében ugyanazokkal a mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik, mint a T6, de sokkal jobb méret-előrejelezhetősége van nagy mennyiségű anyag eltávolítása után.

Minden olyan test esetében, ahol a kész falvastagság kisebb, mint a kezdő lemezvastagság fele, T651-et kell meghatározni, és a nagyolás és a simítás között feszültségmentesítő vagy elősimító fogást kell tervezni.

2. Vákuumkompatibilitás és felületkezelés

Maga az alumínium egy elfogadható vákuumanyag, a csupasz alumínium viszonylag alacsony belső gázkibocsátással rendelkezik, és a 6061-et régóta használják ultra-nagy vákuumú kamrák építésében. Az eloxálás azonban ellened dolgozik. A porózus anódos oxid réteg csapdába ejti a vízgőzt, és jelentősen növeli annak kibocsátását a kamrába.

Vákuumoldali felületek: csupasz, kémiailag tisztított és passzivált alumínium. Ne eloxálja a folyamattér felé néző felületeket.

Légköri oldali és nem vákuumos felületek: az eloxálás megfelelő, és hasznos a kopás és a kezelés elleni védelem érdekében.

Ha a vákuumoldali felületen kötelező a bevonat felvitele: kezelje azt kamrakondicionálási döntésként, és tervezze be a további leszivattyúzási időt.

3. Réztartalom a folyamatoknak kitett felületeken

A 6061-es ötvözet 0,15-0,40% rezet tartalmaz, és a réz a legtöbb félvezető gyártási környezetben szabályozott szennyező anyag. Ahol a felület a folyamattérrel szemben van, és a fémion-szennyeződés szabályozott paraméter, a szokásos választás az alacsony réztartalmú 5000-es ötvözet felé tolódik el – lásd az alább linkelt 5083 és 5052 útmutatókat. Ahol a felület a légkör oldalán található, vagy nincs a folyamatútvonalban,A 6061-es réztartalma normális esetbenlényegtelen. Ez egy felületi expozícióval kapcsolatos kérdés, amelyet részenként, nem pedig ötvözetről ötvözetre kell megválaszolni.

4. Hegesztés és a ténylegesen elért szilárdság

A 6061-es acél jól hegeszthető TIG vagy MIG hegesztéssel 4043 vagy 5356 töltőanyaggal. A hőhatásövezet ezután elveszíti kicsapódásos keményedésének nagy részét, és nagyjából a T4 anyaghoz hasonlóan viselkedik, ami körülbelül 40%-os szilárdságveszteséget jelent. Hacsak az összeállítást nem oldják újra és nem öregítik (ami ritkán praktikus egy nagykamrás testnél), az Alumínium Tervezési Kézikönyv által ajánlott hegesztett tervezési tűrés 165 MPa (24 ksi) a hegesztés mellett, nem pedig 240 MPa.

A teljes szilárdságú 6061-es acél ezért az összeszerelés megmunkált alkatrészei közé tartozik, és a hegesztett részeket 165 MPa-ra kell méretezni. Ahol egy hegesztett kötésnek kell viselnie az elsődleges terhelést, fontolja meg, hogy helyettesíthető-e csavarozott, O-gyűrűs tömítésű vagy elektronsugaras hegesztéssel.

Hol használják a 6061-T6-ot félvezető berendezésekben?

Vákuumkamra testek, fedelek és végfedők

Alaplapok, szerelőlapok és szerszámlapok, amelyek síkfelületet és merevséget igényelnek

Rakodózsilip és átrakókamra szerkezeti elemei

Gázszállító elosztók, szelepblokkok és MFC szerelőtestek

Kamrakeretek, konzolok és alszerkezeti munkák

Hátlapok és a folyamatnak nem kitett elektróda hardver

Ultra nagy vákuumú kamrás alkatrészek, ahol csupasz (eloxálatlan) anyag van előírva

Árajánlat kérése

Küldje el a rajzot vagy a 3D modellt, az ötvözetet és a hőmérsékletet, valamint a szóban forgó lemezvastagságot. A MIANDI METAL GROUP raktárról szállít 6061-T6 és T651 acélt, és egyetlen tételként árajánlatot ad az anyagra az első műveleti durva megmunkálással.