6061-T6 is de standaard aluminiumlegering voor de behuizing, bodemplaten en constructieframes van halfgeleidervacuümkamers. Het combineert een warmtebehandelbare sterkte van 290-310 MPa met uitstekende bewerkbaarheid en voorspelbaar dimensionaal gedrag na spanningsvermindering. Deze handleiding beschrijft de chemische samenstelling, mechanische en fysische eigenschappen, de vier eigenschappen die bepalend zijn voor de constructie van een vacuümkamer, en de apparatuur waarin de legering wordt gebruikt, zodat u de geschiktheid ervan kunt controleren aan de hand van uw eigen specificaties.

Waarom 6061-T6 de standaardlegering voor kamerbuizen werd.

6061 is een neerslagverharder.aluminium-magnesium-siliciumlegeringDe sterkte is afkomstig van Mg₂Si-precipitaten die gevormd worden tijdens de T6-behandeling, een oplossingswarmtebehandeling gevolgd door kunstmatige veroudering, en niet door koudvervorming. Dat onderscheid is commercieel belangrijk: de sterkte wordt bepaald door de warmtebehandeling van de walserij, dus je koopt de sterkte in plaats van deze er machinaal in te bewerken.

Drie praktische eigenschappen zorgen ervoor dat de 6061 bovenaan de specificatielijst blijft staan:

• Bewerkbaarheid. Het materiaal laat zich gemakkelijk bewerken met een hoge afsnijsnelheid, wat essentieel is voor een kamerwand. Het affrezen van een plaat van 200 mm tot een wanddikte van 60 mm is een voorbewerking, geen nabewerking.
• Beschikbaar in dikke platen. Kamerbehuizingen worden vaak uit één monolithisch blok gefreesd en 6061 is in grote diktes op voorraad – voor een behuizing van 1,5 ton is geen giet- of lasconstructie nodig.
• Lasbaarheid. In tegenstelling tot 2024 of 7075, kan 6061 zonder scheuren worden gelast, wat belangrijk is voor flenzen, nokken en inzetstukken voor koelkanalen.

6061-T6 Chemische samenstelling

Let op het koperbereik. Het is een bewuste toevoeging aan de legering.Het is tevens de meest voorkomende.De reden waarom een ​​halfgeleiderklant 6061 afwijst vanwege een blootgesteld oppervlak tijdens het productieproces, zie hieronder.

6061-T6 Mechanische en fysische eigenschappen

Bij het ontwerp van de kamer is de thermische geleidbaarheid van ongeveer 152 W/(m·K) de bepalende factor: hoog genoeg om 6061 geschikt te maken voor actief gekoelde behuizingen en steunplaten, maar laag genoeg dat thermische gradiënten over een groot object nog steeds gemodelleerd moeten worden.

De vier eigenschappen die daadwerkelijk de bouw van een kamer bepalen

1. Dimensionale stabiliteit na bewerking

Restspanningen in gewalste platen worden opgeheven naarmate er materiaal wordt verwijderd. Hierdoor zal een onderdeel dat in één bewerking ruw is gefreesd en vervolgens afgewerkt, vervormen. De standaardmethode om dit te verhelpen is T651: oplossingswarmtebehandeling, spanningsontlasting door strekken en vervolgens kunstmatige veroudering. T651 heeft in principe dezelfde mechanische eigenschappen als T6, maar een veel betere dimensionale voorspelbaarheid na grote materiaalafname.

Voor elk onderdeel waarbij de uiteindelijke wanddikte minder is dan ongeveer de helft van de oorspronkelijke plaatdikte, dient T651 te worden gespecificeerd en dient een spanningsontlastings- of semi-afwerkingslaag te worden ingepland tussen het voorbewerken en het afwerken.

2. Vacuümcompatibiliteit en oppervlaktebehandeling

Aluminium is op zichzelf een redelijk vacuümmateriaal, onbewerkt aluminium heeft een relatief lage intrinsieke ontgassing en 6061 wordt al lange tijd gebruikt bij de constructie van ultrahogevacuümkamers. Anodiseren werkt echter averechts. De poreuze anodische oxidelaag houdt waterdamp vast en verhoogt de afgifte ervan in de kamer aanzienlijk.

Oppervlakken aan de vacuümzijde: kaal, chemisch gereinigd en gepassiveerd aluminium. Anodiseer geen oppervlakken die naar het procesvolume gericht zijn.

Oppervlakken aan de atmosferische zijde en niet-vacuümzijde: anodiseren is prima en nuttig voor bescherming tegen slijtage en hantering.

Als een coating verplicht is op een oppervlak aan de vacuümzijde: beschouw dit dan als een beslissing met betrekking tot de conditionering van de vacuümkamer en houd rekening met de extra tijd die nodig is om het vacuüm te trekken.

3. Kopergehalte op procesoppervlakken

6061 bevat 0,15-0,40% koper, en koper is een gecontroleerde verontreiniging in de meeste halfgeleiderprocesomgevingen. Wanneer een oppervlak grenst aan het procesvolume en metaalionverontreiniging een gecontroleerde parameter is, wordt doorgaans gekozen voor een 5000-legering met een laag kopergehalte – zie de onderstaande handleidingen voor 5083 en 5052. Wanneer het oppervlak zich aan de atmosfeerzijde bevindt, of niet in het procespad ligt,Het kopergehalte van 6061 is normaal gesprokenGeen probleem. Dit is een kwestie van blootstelling aan het oppervlak, die onderdeel voor onderdeel beantwoord moet worden, en niet per legering.

4. Lassen, en de sterkte die je daarmee daadwerkelijk bereikt

6061 laat zich goed lassen met TIG of MIG met 4043 of 5356 vulmateriaal. De warmtebeïnvloede zone verliest dan het grootste deel van zijn precipitatieharding en gedraagt ​​zich ruwweg als T4-materiaal, een sterkteverlies van ongeveer 40%. Tenzij de constructie opnieuw oplossingsbehandeld en verouderd wordt (zelden praktisch bij een grote kamerbehuizing), is de aanbevolen ontwerptolerantie voor de lasnaad volgens het Aluminium Design Manual 165 MPa (24 ksi) naast de las, en niet 240 MPa.

Volledig sterk 6061 hoort daarom thuis in de machinaal bewerkte onderdelen van een assemblage, en gelaste onderdelen moeten worden gedimensioneerd op een treksterkte van 165 MPa. Wanneer een lasverbinding de primaire belasting moet dragen, overweeg dan of deze kan worden vervangen door een boutverbinding, een verbinding met O-ringafdichting of een elektronenbundellasverbinding.

Waar wordt 6061-T6 gebruikt in halfgeleiderapparatuur?

Vacuümkamerbehuizingen, deksels en eindkappen

Grondplaten, montageplaten en gereedschapsplaten die vlakheid en stijfheid vereisen.

Structurele componenten van de sluis en de overdrachtskamer

Gasdistributieverdeelstukken, ventielblokken en MFC-montagebehuizingen

Kamerframes, beugels en constructiewerk voor de onderbouw

Steunplaten en niet-processgerelateerde elektrodehardware

Onderdelen van een ultrahogevacuümkamer, waarbij onbewerkt (niet-geanodiseerd) materiaal is voorgeschreven.

Vraag een offerte aan

Stuur ons de tekening of het 3D-model, de legering en hardingsgraad, en de gewenste plaatdikte. MIANDI METAL GROUP levert 6061-T6 en T651 uit voorraad en biedt een offerte aan inclusief materiaalkosten en de eerste voorbewerking als één geheel.