6061-T6 alumīnijs pusvadītāju vakuuma kamerām: sastāvs un īpašības

6061-T6 ir noklusējuma alumīnija sakausējums pusvadītāju vakuuma kameru korpusiem, pamatplāksnēm un konstrukcijas rāmjiem. Tas apvieno termiski apstrādājamu izturību 290–310 MPa (maksimālo stiepes izturību) ar lielisku apstrādājamību un paredzamu izmēru uzvedību pēc sprieguma mazināšanas. Šajā rokasgrāmatā ir izklāstīts tā ķīmiskais sastāvs, mehāniskās un fizikālās īpašības, četras īpašības, kas faktiski nosaka kameras konstrukciju, un aprīkojums, kurā tas tiek izmantots, lai sakausējumu varētu pārbaudīt atbilstoši jūsu specifikācijai.

Kāpēc 6061-T6 kļuva par noklusējuma kameras sakausējumu

6061 ir nokrišņu cietēšanas materiālsalumīnija-magnija-silīcija sakausējumsTā stiprību nodrošina Mg₂Si nogulsnes, kas veidojas T6 apstrādes laikā, šķīduma termiskajā apstrādē, kam seko mākslīgā novecošana, nevis aukstās apstrādes rezultātā. Šī atšķirība ir svarīga komerciāli: stiprību nosaka dzirnavu termiskā apstrāde, tāpēc stiprību pērkat, nevis mehāniski apstrādājat.

Trīs praktiskas īpašības nodrošina, ka 6061 atrodas specifikācijas lapas augšdaļā:

  • Apstrādājamība. Tas brīvi griež ar lielu materiāla noņemšanas ātrumu, kas ir nepieciešams kameras korpusam. 200 mm plāksnes apstrāde līdz 60 mm sienai ir rupja apstrāde, nevis apdare.
  • Pieejamība biezplāksnēs. Kameras korpusi bieži tiek izgatavoti no viena monolīta bloka, un 6061 tiek piegādāts lielā biezumā – 1,5 tonnu korpusam nav nepieciešama liešana vai metināšana.
  • Metināmība. Atšķirībā no 2024. vai 7075. tērauda, ​​6061. tērauda metināmība nerada plaisas, kas ir svarīgi atlokiem, izciļņiem un dzesēšanas kanālu ieliktņiem.

6061-T6 ķīmiskais sastāvs

Elements Min (svara %) Maks. (svara%)
Alumīnijs 95,85 98,56
Magnijs 0,80 1.20
Silīcijs 0,40 0,80
Dzelzs - 0,70
Varš 0,15 0,40
Hroms - 0,35
Cinks - 0,25
Titāns - 0,15
Mangāns - 0,15

Ievērojiet vara diapazonu. Tā ir apzināta leģējoša piedeva, untas ir arī visizplatītākaisIemeslu, kāpēc pusvadītāju klients noraida 6061 attiecībā uz procesam pakļautu virsmu, skatiet tālāk.

6061-T6 Mehāniskās un fizikālās īpašības

Īpašums Vērtība Piezīmes
Galīgā stiepes izturība 290 MPa min / 310 MPa tipisks (42 / 45 ksi) T6 temperaments
Stiepes izturība 240 MPa min / 270 MPa tipisks (35 / 39 ksi) T6 temperaments
Pagarinājums 8% (≤6,35 mm) / 10% (biezāka daļa) Biezāka plāksne ir elastīgāka stiepē
Janga modulis 68–69 GPa Efektīvi neatkarīgs no temperamenta
Blīvums 2,70 g/cm³  
Siltumvadītspēja ≈152 W/(m·K) pie 25 °C Aptuveni divas trešdaļas no tīra alumīnija
Termiskās izplešanās koeficients 23,2 × 10⁻⁶ /K Attiecas uz augšanu no atloka līdz atlokam
Cietība ≈93 HB  

Kameras projektēšanā siltumvadītspēja aptuveni 152 W/(m·K) ir skaitlis, kas nosaka lielāko daļu lēmumu: pietiekami augsta, lai 6061 būtu piemērots aktīvi dzesējamiem ķermeņiem un pamatnes pamatnēm, pietiekami zema, lai joprojām būtu jāmodelē termiskie gradienti lielā ķermenī.

Četras īpašības, kas faktiski nosaka kameras būvniecību

1. Izmēru stabilitāte pēc apstrādes

Velmētā plāksnē atlikušais spriegums tiek atbrīvots, materiālu noņemot, tāpēc vienā piegājienā rupji apstrādāts un pēc tam pabeigts ķermenis kustēsies. Standarta sprieguma mazināšana ir T651: šķīdinātāja karsēšana, sprieguma mazināšana ar stiepšanu un pēc tam mākslīga novecošana. T651 būtībā ir tādas pašas mehāniskās īpašības kā T6, bet daudz labāka izmēru paredzamība pēc intensīvas materiāla noņemšanas.

Jebkuram ķermenim, kura gatavās sienas biezums ir mazāks par aptuveni pusi no sākotnējās plāksnes biezuma, norādiet T651 un starp rupjo apstrādi un apstrādi ieplānojiet sprieguma mazināšanas vai pusapstrādes kārtu.

2. Vakuuma saderība un virsmas apstrāde

Alumīnijs pats par sevi ir pieņemams vakuuma materiāls, tīram alumīnijam ir relatīvi zema iekšējā gāzu izdalīšanās, un 6061 jau sen tiek izmantots īpaši augsta vakuuma kameru konstrukcijās. Tomēr anodēšana darbojas pret jums. Porainais anodiskā oksīda slānis aiztur ūdens tvaikus un ievērojami palielina to izdalīšanos kamerā.

Vakuuma puses virsmas: kails, ķīmiski attīrīts un pasivēts alumīnijs. Neanodē virsmas, kas vērstas pret procesa tilpumu.

Atmosfēras puses un nevakuuma virsmas: anodēšana ir piemērota un noderīga nodiluma un apstrādes aizsardzībai.

Ja pārklājuma uzklāšana ir obligāta vakuuma puses virsmai: uztveriet to kā kameras kondicionēšanas lēmumu un iekļaujiet budžetā papildu atsūknēšanas laiku.

3. Vara saturs uz apstrādes procesam pakļautām virsmām

6061 satur 0,15–0,40 % vara, un varš ir kontrolējams piesārņotājs lielākajā daļā pusvadītāju procesu vides. Ja virsma ir vērsta pret procesa tilpumu un metāla jonu piesārņojums ir kontrolējams parametrs, parasti tiek izvēlēts 5000 sakausējums ar zemu vara saturu — skatiet 5083 un 5052 rokasgrāmatas, kuru saites ir norādītas zemāk. Ja virsma atrodas atmosfēras pusē vai neatrodas procesa ceļā,6061 vara saturs parasti irnav problēma. Šis ir jautājums par virsmas iedarbību, uz kuru atbilde tiek sniegta pa daļām, nevis pa sakausējumiem.

4. Metināšana un faktiskā iegūtā izturība

6061 labi metinās ar TIG vai MIG metodi ar 4043 vai 5356 pildvielu. Termiski ietekmētā zona tad zaudē lielāko daļu no savas nokrišņu sacietēšanas un uzvedas aptuveni kā T4 materiāls, izturības zudums ir aptuveni 40%. Ja vien mezgls netiek atkārtoti apstrādāts ar šķīdināšanu un novecināts (kas reti ir praktiski uz lielas kameras korpusa), alumīnija projektēšanas rokasgrāmatā ieteiktā metinātā projekta pielaide ir 165 MPa (24 ksi) blakus metinājumam, nevis 240 MPa.

Tāpēc pilnas stiprības 6061 tēraudam jābūt paredzētam montāžas apstrādātajām daļām, un metināto detaļu izmēriem jāatbilst 165 MPa. Ja metinātajam savienojumam jānes primārā slodze, apsveriet, vai to var aizstāt ar skrūvēm, O veida gredzena blīvējumu vai elektronu staru metinājuma konfigurāciju.

Kur pusvadītāju iekārtās tiek izmantots 6061-T6

Vakuuma kameras korpusi, vāki un gala pārsegi

Pamatplāksnes, montāžas plāksnes un instrumentu plāksnes, kurām nepieciešama līdzenums un stingrība

Iekraušanas slūžu un pārvietošanas kameras konstrukcijas komponenti

Gāzes padeves kolektori, vārstu bloki un MFC montāžas korpusi

Kameru rāmji, kronšteini un apakšbūves konstrukcijas

Atbalsta plāksnes un procesam neatsegti elektrodu stiprinājumi

Īpaši augsta vakuuma kameras komponenti, kuros norādīts kails (neanodēts) materiāls

Saņemt cenu piedāvājumu

Nosūtiet rasējumu vai 3D modeli, sakausējumu un rūdījumu, kā arī apsveramo plātnes biezumu. MIANDI METAL GROUP piegādā 6061-T6 un T651 no noliktavas un iesniedz materiāla cenu piedāvājumu ar pirmās operācijas rupjo apstrādi kā vienu preci.

https://www.aviationaluminum.com/


Publicēšanas laiks: 2026. gada 15. septembris
WhatsApp tiešsaistes tērzēšana!