6061-T6 aliuminis puslaidininkių vakuuminėms kameroms: sudėtis ir savybės

6061-T6 yra numatytasis aliuminio lydinys puslaidininkių vakuuminių kamerų korpusams, pagrindinėms plokštėms ir konstrukciniams rėmams. Jis pasižymi 290–310 MPa terminio apdorojimo stiprumu ir tempiamuoju stiprumu, puikiu apdirbamumu ir nuspėjamomis matmenų elgsenomis po įtempių mažinimo. Šiame vadove nurodoma lydinio cheminė sudėtis, mechaninės ir fizinės savybės, keturios savybės, kurios iš tikrųjų lemia kameros konstrukciją, ir įranga, kurioje jis naudojamas, kad lydinį būtų galima patikrinti pagal jūsų specifikacijas.

Kodėl 6061-T6 tapo numatytuoju kameriniu lydiniu

6061 yra nusodinimo būdu kietėjantisaliuminio-magnio-silicio lydinysJo stiprumas gaunamas iš Mg₂Si nuosėdų, susidariusių T6 apdorojimo, tirpalo terminio apdorojimo ir dirbtinio sendinimo metu, o ne dėl šaltojo apdirbimo. Šis skirtumas yra svarbus komerciškai: stiprumą lemia malūno terminis apdorojimas, todėl stiprumą perkate, o ne įgaunate jį mechaniniu būdu.

Trys praktinės savybės leidžia 6061 specifikacijos lapo viršuje:

  • Apdirbamumas. Laisvai pjauna dideliu medžiagos pašalinimo greičiu, ko ir reikalauja kamerinis korpusas. 200 mm plokštės apdirbimas iki 60 mm sienelės yra grubus apdirbimas, o ne apdailos darbas.
  • Galima įsigyti storų plokščių. Kameriniai korpusai dažnai gaminami iš vieno monolitinio bloko, o 6061 plienas sandėliuojamas didelio storio – 1,5 tonos sveriančiam korpusui nereikia liejimo ar suvirinimo jungčių.
  • Suvirinamumas. Skirtingai nuo 2024 ar 7075, 6061 suvirinamas be įtrūkimų, o tai svarbu flanšams, iškyšoms ir aušinimo kanalų įdėklams.

6061-T6 cheminė sudėtis

Elementas Min. (masės %) Maks. (svorio %)
Aliuminis 95,85 98,56
Magnis 0,80 1.20
Silicis 0,40 0,80
Geležis - 0,70
Varis 0,15 0,40
Chromas - 0,35
Cinkas - 0,25
Titanas - 0,15
Manganas - 0,15

Atkreipkite dėmesį į vario kiekį. Tai sąmoningas legiruojantis priedas irtai taip pat yra labiausiai paplitęsPriežastis, kodėl puslaidininkių klientas atmeta 6061 dėl proceso metu veikiamo paviršiaus, žr. toliau.

6061-T6 Mechaninės ir fizinės savybės

Nekilnojamasis turtas Vertė Pastabos
Didžiausias tempiamasis stipris 290 MPa min / 310 MPa tipinis (42 / 45 ksi) T6 temperamentas
Tempimo stipris 240 MPa min / 270 MPa tipinis (35 / 39 ksi) T6 temperamentas
Pailgėjimas 8 % (≤6,35 mm) / 10 % (storesnė dalis) Storesnė plokštė yra elastingesnė tempiant
Youngo modulis 68–69 GPa Efektyviai nepriklauso nuo temperamento
Tankis 2,70 g/cm³  
Šilumos laidumas ≈152 W/(m·K) esant 25 °C temperatūrai Maždaug du trečdaliai gryno aliuminio kiekio
Šiluminio plėtimosi koeficientas 23,2 × 10⁻⁶ /K Aktualu augimui nuo flanšo iki flanšo
Kietumas ≈93 HB  

Kameros konstrukcijoje daugumą sprendimų lemia maždaug 152 W/(m·K) šilumos laidumas: pakankamai didelis, kad 6061 būtų tinkamas aktyviai aušinamiems kūnams ir atraminėms plokštėms, ir pakankamai mažas, kad vis tiek reikėtų modeliuoti šiluminius gradientus dideliame kūne.

Keturios savybės, kurios iš tikrųjų lemia rūmų statybą

1. Matmenų stabilumas po apdirbimo

Liekamasis įtempis valcuotoje plokštėje pašalinamas šalinant medžiagą, todėl vienu praėjimu grubiai apdirbtas ir vėliau apdirbtas kūnas juda. Standartinis įtempio mažinimo būdas yra T651: tirpalo terminis apdorojimas, įtempio mažinimas tempiant, o tada dirbtinis sendinimas. T651 iš esmės pasižymi tomis pačiomis mechaninėmis savybėmis kaip ir T6, tačiau po didelio kiekio metalo pašalinimo pasižymi daug geresniu matmenų nuspėjamumu.

Bet kokiam kūnui, kurio baigtos sienelės storis yra mažesnis nei maždaug pusė pradinio plokštės storio, nurodykite T651 ir suplanuokite įtempių mažinimo arba dalinio apdailos praėjimą tarp grubaus apdirbimo ir apdailos.

2. Suderinamumas su vakuumu ir paviršiaus apdorojimas

Pats aliuminis yra tinkama vakuuminė medžiaga, grynas aliuminis pasižymi santykinai mažu savaiminiu dujų išskyrimu, o 6061 jau seniai naudojamas itin aukšto vakuumo kamerų konstrukcijose. Tačiau anodavimas veikia prieš jus. Porėtas anodinio oksido sluoksnis sulaiko vandens garus ir žymiai padidina jų išleidimą į kamerą.

Vakuuminės pusės paviršiai: plikas, chemiškai nuvalytas ir pasyvuotas aliuminis. Neanoduokite paviršių, nukreiptų į proceso tūrį.

Atmosferos pusėje ir nevakuuminiai paviršiai: anodavimas tinka ir naudingas apsaugai nuo nusidėvėjimo ir tvarkymo.

Jei dangą privaloma dengti vakuuminės pusės paviršiumi: traktuokite tai kaip kameros kondicionavimo sprendimą ir į biudžetą įtraukite papildomą išpumpavimo laiką.

3. Vario kiekis ant apdorojimo veikiamų paviršių

6061 lydinyje yra 0,15–0,40 % vario, o varis yra kontroliuojamas teršalas daugumoje puslaidininkių procesų aplinkų. Kai paviršius yra nukreiptas į proceso tūrį ir metalo jonų užterštumas yra kontroliuojamas parametras, dažniausiai pasirenkamas mažai vario turintis 5000 lydinys – žr. toliau pateiktus 5083 ir 5052 vadovus. Kai paviršius yra atmosferos pusėje arba nėra proceso kelyje,6061 vario kiekis paprastai yranesvarbu. Tai paviršiaus poveikio klausimas, į kurį atsakoma atskirai, o ne atskirai lydiniui.

4. Suvirinimas ir jo metu gaunamas stiprumas

6061 gerai suvirinamas TIG arba MIG metodu su 4043 arba 5356 užpildu. Karščio paveikta zona praranda didžiąją dalį savo sukietėjimo nuo kritulių ir elgiasi maždaug kaip T4 medžiaga, stiprumo sumažėjimas yra apie 40 %. Jei mazgas nėra pakartotinai apdorotas tirpikliu ir sendintas (tai retai praktiška didelės kameros korpusams), aliuminio projektavimo vadove rekomenduojama suvirinto metalo projektavimo tolerancija yra 165 MPa (24 ksi) greta suvirinimo siūlės, o ne 240 MPa.

Todėl pilno stiprumo 6061 plienas skirtas apdirbtoms mazgo dalims, o suvirintų detalių matmenys turėtų būti pagrįsti 165 MPa slėgiu. Kai suvirinta jungtis turi laikyti pagrindinę apkrovą, apsvarstykite, ar ją galima pakeisti varžtais, sandarinant žiedu arba suvirinant elektronų pluoštu.

Kur 6061-T6 naudojamas puslaidininkių įrangoje

Vakuuminės kameros korpusai, dangčiai ir galiniai dangčiai

Pagrindo plokštės, tvirtinimo plokštės ir įrankių plokštės, kurioms reikalingas lygumas ir standumas

Krovinio šliuzo ir perkėlimo kameros konstrukciniai komponentai

Dujų tiekimo kolektoriai, vožtuvų blokai ir MFC tvirtinimo korpusai

Šarminiai rėmai, kronšteinai ir konstrukciniai elementai

Pagrindo plokštės ir proceso metu neapdoroti elektrodų tvirtinimo elementai

Itin aukšto vakuumo kameros komponentai, kuriems reikalinga neapdorota (neanoduota) medžiaga

Gaukite kainos pasiūlymą

Atsiųskite brėžinį arba 3D modelį, lydinį ir grūdinimą bei svarstomą plokštės storį. MIANDI METAL GROUP tiekia 6061-T6 ir T651 iš sandėlio ir pateikia medžiagos kainos pasiūlymą su pirmuoju grubaus apdirbimo etapu kaip vieną eilutę.

https://www.aviationaluminum.com/


Įrašo laikas: 2026 m. rugsėjo 15 d.
„WhatsApp“ internetinis pokalbis!