6061-T6 este aliajul de aluminiu implicit pentru corpurile camerelor de vid semiconductoare, plăcile de bază și cadrele structurale. Acesta combină o rezistență la tratare termică de 290~310 MPa cu o prelucrabilitate excelentă și un comportament dimensional previzibil după detensionare. Acest ghid prezintă compoziția sa chimică, proprietățile mecanice și fizice, cele patru proprietăți care determină de fapt construcția unei camere și echipamentul în care este utilizat, astfel încât aliajul să poată fi verificat în funcție de propriile specificații.

De ce 6061-T6 a devenit aliajul implicit al camerei

6061 este un oțel care se întărește prin precipitațiialiaj de aluminiu-magneziu-siliciuRezistența sa provine din precipitatele de Mg₂Si formate în timpul tratamentului T6, tratament termic în soluție urmat de îmbătrânire artificială, nu din prelucrarea la rece. Această distincție este importantă din punct de vedere comercial: rezistența este stabilită prin tratamentul termic al morii, deci se cumpără rezistența în loc să se prelucreze mecanic.

Trei proprietăți practice mențin 6061 în partea de sus a fișei cu specificații:

• Prelucrabilitate. Așchiază liber la rate mari de așchiere, ceea ce necesită un corp cu cameră de prelucrare. Prelucrarea unei plăci de 200 mm până la un perete de 60 mm este o operațiune de degroșare, nu de finisare.
• Disponibilitate în tablă groasă. Corpurile camerelor sunt adesea prelucrate dintr-un singur bloc monolitic, iar oțelul 6061 este stocat în grosimi mari - un corp de 1,5 tone nu necesită turnare sau sudură.
• Sudabilitate. Spre deosebire de 2024 sau 7075, 6061 sudează fără fisuri, ceea ce este important pentru flanșe, bosaje și inserții ale canalelor de răcire.

Compoziție chimică 6061-T6

Rețineți gama de cupru. Este o adăugare deliberată de aliere șieste, de asemenea, cea mai comunăMotivul pentru care un client de semiconductori respinge 6061 pentru o suprafață expusă procesului, vezi mai jos.

6061-T6 Proprietăți mecanice și fizice

Pentru proiectarea camerei, conductivitatea termică în jur de 152 W/(m·K) este numărul care determină majoritatea deciziilor: suficient de mare pentru a face 6061 viabil pentru corpuri răcite activ și plăci de susținere a piedestalului, suficient de scăzut încât gradienții termici pe un corp mare trebuie totuși modelați.

Cele patru proprietăți care determină de fapt construcția unei camere

1. Stabilitate dimensională după prelucrare

Tensiunea reziduală din tabla laminată este eliberată pe măsură ce materialul este îndepărtat, astfel încât un corp prelucrat brut într-o singură trecere și apoi finisat se va mișca. Atenuarea standard este T651: tratat termic în soluție, detensionat prin întindere, apoi îmbătrânit artificial. T651 are în esență aceleași proprietăți mecanice ca T6, dar o predictibilitate dimensională mult mai bună după îndepărtarea masivă de material.

Pentru orice corp în care grosimea peretelui finit este mai mică de aproximativ jumătate din grosimea inițială a plăcii, specificați T651 și planificați o trecere de detensionare sau de semifinisare între degroșare și finisare.

2. Compatibilitate cu vidul și tratament de suprafață

Aluminiul în sine este un material rezonabil pentru vid, aluminiul netratat are o degazare intrinsecă relativ scăzută, iar aluminiul 6061 a fost utilizat de mult timp în construcția camerelor de vid ultra-înalt. Anodizarea, însă, este împotriva ta. Stratul poros de oxid anodic captează vaporii de apă și crește substanțial eliberarea acestora în cameră.

Suprafețe din partea de vid: aluminiu netratat, curățat chimic și pasivat. Nu anodizați suprafețele orientate spre volumul de proces.

Suprafețe orientate spre atmosferă și fără vid: anodizarea este bună și utilă pentru protecția împotriva uzurii și a manipulării.

Dacă este obligatorie aplicarea unui strat de acoperire pe o suprafață din partea vidului: tratați-o ca o decizie de condiționare a camerei și bugetați timpul suplimentar de evacuare.

3. Conținutul de cupru pe suprafețele expuse procesului

Aliajul 6061 conține 0,15-0,40% cupru, iar cuprul este un contaminant controlat în majoritatea mediilor de procesare a semiconductorilor. În cazul în care o suprafață este orientată spre volumul de proces și contaminarea cu ioni metalici este un parametru controlat, alegerea obișnuită se mută către un aliaj 5000 cu conținut scăzut de cupru - consultați ghidurile 5083 și 5052 de mai jos. În cazul în care suprafața este pe partea atmosferică sau nu se află în calea procesului,Conținutul de cupru al oțelului 6061 este în mod normalo problemă non-existentă. Aceasta este o întrebare despre expunerea la suprafață, la care se răspunde parte cu parte, nu aliaj cu aliaj.

4. Sudarea și rezistența pe care o obțineți efectiv

6061 se sudează bine prin TIG sau MIG cu material de umplere 4043 sau 5356. Zona afectată termic își pierde apoi cea mai mare parte a întăririi prin precipitare și se comportă aproximativ ca materialul T4, o pierdere de rezistență de aproximativ 40%. Cu excepția cazului în care ansamblul este tratat prin resoluție și îmbătrânit (rareori practic pe un corp cu cameră mare), adaosul de proiectare sudat recomandat de Manualul de proiectare a aluminiului este de 165 MPa (24 ksi) adiacent sudurii, nu 240 MPa.

Prin urmare, oțelul 6061 cu rezistență maximă își face locul în piesele prelucrate mecanic ale unui ansamblu, iar elementele sudate ar trebui dimensionate la 165 MPa. În cazul în care o îmbinare sudată trebuie să suporte sarcina principală, trebuie luat în considerare dacă aceasta poate fi înlocuită cu o configurație cu șuruburi, etanșată cu inel O sau sudată cu fascicul de electroni.

Unde se utilizează 6061-T6 în echipamentele semiconductoare

Corpuri, capace și capace de capăt ale camerelor de vid

Plăci de bază, plăci de montare și plăci de scule care necesită planeitate și rigiditate

Componente structurale ale ecluzei de încărcare și ale camerei de transfer

Manifolduri de alimentare cu gaz, blocuri de valve și corpuri de montare MFC

Cadre de cameră, console și lucrări structurale subfabricate

Plăci de suport și componente ale electrozilor neexpuse procesului

Componente ale camerei de vid ultra-înalt, unde este specificat materialul gol (neanodizat)

Obțineți o ofertă

Trimiteți desenul sau modelul 3D, aliajul și starea de funcționare, precum și grosimea plăcii pe care o aveți în vedere. MIANDI METAL GROUP furnizează 6061-T6 și T651 din stoc și oferă o cotație de preț pentru material, inclusiv prelucrarea brută în prima operațiune, ca articol unic.