อะลูมิเนียม 6061 vs 7075 vs 5052
เปรียบเทียบสมบัติและการเลือกใช้งานในโรงงาน
วิเคราะห์ความแตกต่างขององค์ประกอบ สมบัติทางกล ความต้านทานการสึกหรอ และวิธีการตัดอะลูมิเนียมแต่ละเกรดด้วยเครื่องเลื่อยสายพาน อ้างอิง Aluminum Association และ ASM Handbook
ระบบการตั้งชื่ออะลูมิเนียมผสม
ระบบการตั้งชื่ออะลูมิเนียมผสม (Wrought Aluminum Alloy Designation System) พัฒนาโดย The Aluminum Association (สหรัฐอเมริกา) และนำมาใช้เป็นมาตรฐาน ANSI H35.1 ใช้ตัวเลข 4 หลักโดยหลักแรกบ่งบอกธาตุผสมหลัก:
| ซีรีส์ | ธาตุผสมหลัก | ตัวอย่าง | สมบัติเด่น |
|---|---|---|---|
| 1xxx | บริสุทธิ์ (≥99% Al) | 1100, 1050 | นำไฟฟ้าดี, อ่อน |
| 2xxx | Copper (Cu) | 2024, 2011 | แข็งแรงสูง, ใช้ Aerospace |
| 3xxx | Manganese (Mn) | 3003, 3105 | ดัดง่าย, ทนสนิมดี |
| 5xxx | Magnesium (Mg) | 5052, 5083 | ทนสนิมทะเลดี, เชื่อมง่าย |
| 6xxx | Magnesium + Silicon | 6061, 6063 | อบชุบได้, สมดุลดี |
| 7xxx | Zinc (Zn) | 7075, 7050 | แข็งแรงสูงสุด, Aerospace |
อะลูมิเนียม 6061-T6: เกรดที่นิยมมากที่สุด
องค์ประกอบ
6061 มีธาตุผสมหลักคือ Magnesium (Mg: 0.8–1.2%) และ Silicon (Si: 0.40–0.80%) ร่วมกับ Copper (Cu: 0.15–0.40%) และ Chromium (Cr: 0.04–0.35%) ตัวต่อท้าย “T6” หมายถึง Temper: Solution Heat Treated + Artificially Aged ซึ่งเป็นสภาพที่มีความแข็งแรงสูงสุด
| สมบัติ | 6061-T6 | หมายเหตุ |
|---|---|---|
| Tensile Strength | 310 MPa | ASTM B221 |
| Yield Strength (0.2%) | 276 MPa | |
| Elongation | 12% | ใน 50 mm |
| Hardness | 95 HB | Brinell |
| Density | 2.70 g/cm³ | เบากว่าเหล็ก 3 เท่า |
| Thermal Conductivity | 167 W/m·K | ดีกว่า SS400 ~3.3 เท่า |
| ราคาต้นทุน | ปานกลาง | ~200–250 บาท/kg |
อะลูมิเนียม 7075-T6: ความแข็งแรงสูงสุด
7075 มีธาตุผสมหลักคือ Zinc (Zn: 5.1–6.1%) ร่วมกับ Mg, Cu, Cr เป็นอะลูมิเนียมที่ให้ความแข็งแรงสูงที่สุดในบรรดาเกรดที่ใช้งานทั่วไป มักเรียกว่า “Aircraft Grade” เพราะใช้ใน Structural Components ของเครื่องบิน
| สมบัติ | 7075-T6 | เทียบ 6061-T6 |
|---|---|---|
| Tensile Strength | 503 MPa | สูงกว่า 62% |
| Yield Strength (0.2%) | 434 MPa | สูงกว่า 57% |
| Elongation | 11% | ใกล้เคียงกัน |
| Hardness | 150 HB | สูงกว่า 58% |
| Density | 2.81 g/cm³ | หนักกว่าเล็กน้อย |
| ราคาต้นทุน | สูง | ~2–3 เท่าของ 6061 |
| ความต้านทานสนิม | ต่ำกว่า 6061 | ต้องการ Coating |
อะลูมิเนียม 5052-H32: ทนสนิมและดัดได้ดี
5052 มีธาตุผสมหลักคือ Magnesium (Mg: 2.2–2.8%) ไม่มี Copper จึงมีความต้านทานสนิมดีกว่า 6061 และ 7075 มาก “H32” คือ Temper: Strain Hardened + Stabilized ไม่สามารถอบชุบให้แข็งขึ้นได้ (Non-Heat Treatable) แต่ Work Harden ได้
| สมบัติ | 5052-H32 | การใช้งานหลัก |
|---|---|---|
| Tensile Strength | 228 MPa | ถังเชื้อเพลิง, ชิ้นส่วนทะเล |
| Yield Strength | 193 MPa | แผ่นดัดขึ้นรูป |
| Elongation | 12% | งาน Sheet Metal |
| Hardness | 60 HB | ต่ำสุดในสาม |
| ความต้านทานสนิม | ดีเยี่ยม | งาน Marine, Chemical |
| ความสามารถเชื่อม | ดีมาก | งานโครงสร้างเรือ |
การตัดอะลูมิเนียมด้วยเครื่องเลื่อยสายพาน
อะลูมิเนียมทุกเกรดตัดได้ง่ายกว่าเหล็กมาก แต่มีปัญหาเฉพาะที่ต้องระวัง: อะลูมิเนียมที่หลอมละลายจะเกาะติดฟันเลื่อย (Chip Welding / Built-Up Edge) เพราะจุดหลอมละลายต่ำ (~660°C) และความเหนียวสูง
| พารามิเตอร์ | อะลูมิเนียมทุกเกรด | หมายเหตุ |
|---|---|---|
| ความเร็วใบเลื่อย | 300–600 m/min (หรือ 150–300 สำหรับเครื่องทั่วไป) | เร็วกว่าเหล็กมาก |
| TPI | 6–10 TPI (แผ่น/ท่อ), 3–4 TPI (แท่งหนา) | ช่อง Gullet ต้องใหญ่ |
| ใบเลื่อย | Bi-Metal M42 หรือ Carbon Steel Wavy Set | หลีกเลี่ยง Fine TPI |
| น้ำหล่อเย็น | WD-40, Cutting Wax, หรือ Kerosene | ป้องกัน Chip Welding |
| ห้ามใช้น้ำ (Soluble Oil) | อาจเกิด Galvanic Corrosion | โดยเฉพาะ 7075 |
สรุปการเลือกเกรดอะลูมิเนียม
| งาน | เกรดแนะนำ | เหตุผล |
|---|---|---|
| ชิ้นส่วนเครื่องจักรทั่วไป, Jig, Fixture | 6061-T6 | สมดุลดีสุด ราคาไม่แพง CNC ได้ง่าย |
| Aerospace, Racing, น้ำหนักเบาสูงสุด | 7075-T6 | ความแข็งแรงสูงสุด |
| งาน Marine, ถัง, Sheet Metal | 5052-H32 | ทนสนิมดีที่สุด เชื่อมง่าย |
| อุปกรณ์ไฟฟ้า, Heat Sink | 6063-T5 | นำความร้อนดี ผิวสวย Extrusion |
แหล่งอ้างอิง
- The Aluminum Association — Aluminum Standards and Data 2023, Washington DC
- ASTM B221-21 — Standard Specification for Aluminum and Aluminum-Alloy Extruded Bars, Rods…, ASTM International
- ASM Handbook Vol. 2 — Properties and Selection: Nonferrous Alloys and Special-Purpose Materials, ASM International
- Kaufman, J.G. (2000) — Introduction to Aluminum Alloys and Tempers, ASM International
- Hatch, J.E. (Ed.) (1984) — Aluminum: Properties and Physical Metallurgy, ASM International
ตัดอะลูมิเนียมแล้วใบหมดเร็ว หรือ Chip เกาะฟัน?
CNE Service มีใบเลื่อย Eberle สำหรับอะลูมิเนียมโดยเฉพาะ พร้อมคำแนะนำการตั้งค่าเครื่อง
ปรึกษาฟรี →