Tabella dei gradi di alluminio: una guida pratica alle serie, agli stati e alle proprietà delle leghe

Chiedi a chiunque nel nostro reparto di estrusione qual è il documento più consultato nello stabilimento e non diranno un disegno. Diranno la tabella dei gradi di alluminio. È l'unica pagina che spiega perché un profilo di finestra, un vano batteria e un telaio di macchina possono essere tutti realizzati in alluminio ma comportarsi come tre materiali completamente diversi.

Questa guida illustra le serie di leghe, le designazioni degli stati d'animo e le differenze pratiche che contano quando si specificano le estrusioni. Se sai già di quale serie hai bisogno, la tabella qui sotto lo confermerà. Se stai ancora decidendo, le note che seguono ti aiuteranno a restringere il campo del modo in cui operiamo in officina.

Perché vale la pena leggere attentamente una tabella dei gradi di alluminio

L'alluminio è raramente utilizzato nella sua forma pura. Quasi ogni profilo commerciale contiene una piccola aggiunta attentamente controllata di un altro elemento, come magnesio, silicio, rame, zinco o manganese. Questa aggiunta cambia quasi tutto: resistenza alla trazione, resistenza alla corrosione, facilità con cui il metallo viene estruso, quanto bene si salda e quanto uniformemente si anodizza.

Esiste un grafico dei voti per rendere questi compromessi visibili a colpo d'occhio. Leggetene uno bene e potrete dire, prima che una singola billetta venga tagliata, se un disegno verrà estruso in modo pulito, se sopravvivrà ad un ambiente costiero e se la parte finita manterrà la tolleranza dopo la lavorazione. Ecco perché trattiamo il grafico come uno strumento di lavoro piuttosto che come un poster di riferimento.

Come vengono denominati i gradi di alluminio

I gradi di alluminio lavorato utilizzano un sistema a quattro cifre ed è più logico di quanto sembri a prima vista. La prima cifra identifica il principale elemento di lega, ovvero la famiglia a cui appartiene il metallo. La seconda cifra, quando non è zero, indica una modifica della lega originale. Le ultime due cifre identificano semplicemente la lega specifica all'interno di quella famiglia.

Alcuni esempi rendono ovvia la logica:

• 1100 e 1050 appartengono alla famiglia essenzialmente pura, senza aggiunta deliberata di lega.
• 5052 e 5083 sono costruiti attorno al magnesio, motivo per cui resistono così bene all'acqua salata.
• 6061 e 6063 combinano magnesio e silicio ed entrambi rispondono al trattamento termico.
• 7075 utilizza lo zinco come partner principale, motivo per cui raggiunge una resistenza a livello aerospaziale.

Le leghe fuse seguono una convenzione di denominazione diversa e solitamente sono contrassegnate con un punto decimale, ad esempio 356.0. Poiché l'estrusione è un processo lavorato, il resto di questo articolo si concentra sul lato lavorato del grafico.

Tabella dei gradi di alluminio: panoramica delle leghe

La tabella seguente è una versione condensata del grafico che teniamo appeso al muro. È volutamente semplificato, ma cattura il carattere di ogni serie e le industrie che fanno più affidamento su di essa.

Temperi: le lettere che seguono il trattino

Un voto da solo racconta solo metà della storia. Il suffisso dopo il trattino descrive la tempra, ovvero il trattamento meccanico ricevuto dal metallo. Due profili realizzati con la stessa lega 6061 possono differire significativamente in termini di resistenza e duttilità a seconda che vengano forniti come T4, T6 o T651.

Le famiglie caratteriali più comuni sono facili da ricordare:

1. O significa ricotto, la condizione più morbida e formabile.
2. H copre gli stati incruditi, ampiamente utilizzati per le lamiere della serie 5000 e utilizzati in numeri come H32 o H14.
3. T copre gli stati termicamente trattati, la famiglia che domina i profili estrusi.

Leggere gli umori T nella pratica

T5 significa che il profilo è stato raffreddato dalla pressa di estrusione e poi invecchiato artificialmente, senza ulteriore trattamento con soluzione. È la tempra più utilizzata per le estrusioni architettoniche perché offre un buon equilibrio tra resistenza e finitura superficiale. T6 aggiunge un trattamento con soluzione separata prima dell'invecchiamento, che aumenta ulteriormente la resistenza e si adatta alle parti strutturali e lavorate. T4 è trattato con soluzione ma invecchiato naturalmente, offrendo una migliore formabilità per le parti che verranno piegate dopo la consegna.

Grafico dei gradi di alluminio per lavori di estrusione

Sebbene la tabella elenchi otto serie, la produzione di estrusione si concentra su una piccola manciata. Sapere perché è più utile che memorizzare i numeri.

6063-T5: lo standard architettonico

6063 si estrude magnificamente, accetta una finitura anodizzata o verniciata a polvere in modo uniforme e offre resistenza sufficiente per finestre, porte, facciate continue, persiane e ringhiere. Quando un progettista richiede una superficie pulita e uniforme per lunghe tirature, di solito questa è la risposta. Il nostro team tecnico ha raccolto appunti pratici su Proprietà di estrusione 6063-T5 e suggerimenti di progettazione per chi lo specifica per la prima volta.

6061-T6: la scelta strutturale

Il 6061 contiene più magnesio e silicio e con la tempra T6 raggiunge una resistenza notevolmente maggiore. Si lavora bene, si salda in modo accettabile ed è la scelta naturale per staffe, telai, alloggiamenti di batterie e parti portanti.

6005A e 6082: profili strutturali più pesanti

Entrambi hanno una resistenza vicina al 6061 e sono comuni nelle applicazioni strutturali e di trasporto in cui sono necessarie pareti più spesse e sezioni più grandi.

5052 e 7075 estruso esterno

Il 5052 è una lega di fogli e piastre con eccezionale resistenza alla corrosione, mentre il 7075 offre la massima resistenza tra i gradi comuni ma è più difficile da saldare e meno tollerante alle curve strette.

Abbinamento dei voti alle applicazioni reali

Nella nostra esperienza, la maggior parte degli errori di selezione non si verificano perché qualcuno ha letto il grafico in modo errato, ma perché ha smesso di leggere dopo la colonna della forza.

Edilizia e architettura

I sistemi di porte e finestre, le facciate continue, gli ombrelloni e le ringhiere dei balconi sono dominati dal 6063-T5, con il 6061-T6 riservato ai collegamenti strutturali. In questo caso la resistenza alla corrosione, l'adesione del rivestimento e la consistenza dimensionale contano più della resistenza alla trazione grezza.

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Per i sistemi di finestre residenziali che non richiedono taglio termico, profili come profili di finestre a battente non termiche rimanere un’opzione economicamente vantaggiosa e duratura.

Fotovoltaico

I telai dei pannelli solari e le staffe di montaggio sono generalmente prodotti in leghe modificate 6005A o 6063, scelte per un rapporto rigidità-peso che mantiene i moduli stabili sotto il carico del vento senza aggiungere costi di spedizione.

Attrezzature automobilistiche e industriali

Le parti strutturali leggere, dalle crash box e le travi del paraurti alle travi della soglia e ai vani batteria, si appoggiano alle serie 6005A, 6061 e, in alcuni casi, 7000. I telai delle catene di montaggio e le protezioni delle macchine, al contrario, sono spesso costruiti con estrusioni con scanalature a T standardizzate in 6063.

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In fabbrica la priorità cambia nuovamente. La struttura modulare richiede rettilineità, dimensioni delle scanalature ripetibili e una finitura uniforme in modo che i componenti di lotti diversi siano fissati insieme senza rilavorazioni.

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Errori comuni quando si utilizza una tabella dei gradi di alluminio

Dopo anni passati a citare progetti, vediamo apparire ancora e ancora gli stessi problemi.

• Scegliere per impostazione predefinita il grado più resistente disponibile, quando una lega più formabile ridurrebbe le fessurazioni e i costi di lavorazione.
• Ignorando la tempra e confrontando le leghe come se solo il grado determinasse le prestazioni.
• Affacciamento sull'ambiente di servizio, in particolare esposizione al sale e calore continuo.
• Supponendo che un grado che possa essere lavorato bene, sarà anche anodizzato o saldato bene.
• Dimenticando che lo spessore delle pareti e la geometria del profilo spesso influenzano le prestazioni più del numero di lega.

Una tabella dei gradi di alluminio è una mappa, non una decisione. Ti dice a quale famiglia appartiene un materiale, cosa fa il suo elemento di lega e come il suo stato cambia il risultato. La scelta finale dipende comunque dal carico che dovrà trasportare, dall'ambiente in cui vivrà e dal processo a cui dovrà sopravvivere nel percorso verso l'installazione.

Se stai pesando due voti per un progetto e il grafico non risolve la questione, inviaci i dettagli della domanda. Confrontare il comportamento dell'estrusione, le opzioni di finitura e la durabilità a lungo termine è qualcosa che facciamo ogni giorno e di solito è più veloce che provare a trovare una risposta.