เข้าใจซีรีส์อลูมิเนียมตั้งแต่ 1xxx ถึง 7xxx และความหมายของรหัส Temper (เช่น H112, T6, T651) แบบเข้าใจง่าย ไม่ต้องมีพื้นฐานวิศวกรรม
อลูมิเนียมแต่ละ "เกรด" ถูกจัดกลุ่มด้วยระบบตัวเลข 4 หลัก โดยตัวเลขหลักแรกบ่งบอกว่าอลูมิเนียมนั้นผสมกับธาตุอะไรเป็นหลัก ซึ่งจะกำหนดคุณสมบัติ เช่น ความแข็งแรง การทนการกัดกร่อน และความสามารถในการเชื่อม/ขึ้นรูป นอกจากเกรดแล้ว ยังมี "Temper" หรือสภาพการอบ/ขึ้นรูป ต่อท้ายชื่อเกรด (เช่น 6061-T6, 5083-H112) ซึ่งบอกว่าอลูมิเนียมแผ่นนั้นผ่านกระบวนการทางความร้อนหรือการรีดแบบไหนมา — มีผลโดยตรงต่อความแข็งแรงที่ได้จริง
Aluminum Series
ตัวเลขหลักแรกของเกรด บอกว่าผสมกับธาตุใดเป็นหลัก ซึ่งกำหนดคุณสมบัติของอลูมิเนียมนั้นๆ
อะลูมิเนียมบริสุทธิ์
Al ≥ 99%
ทนการกัดกร่อนดีเยี่ยม นำไฟฟ้า/ความร้อนสูง ขึ้นรูปง่ายมาก แต่ความแข็งแรงต่ำสุดในทุกซีรีส์ ไม่สามารถชุบแข็งด้วยความร้อนได้ เพิ่มความแข็งแรงได้ด้วยการรีดเย็น (strain hardening) เท่านั้น
งานที่นิยมใช้: แผ่นสะท้อนแสง บรรจุภัณฑ์ งานไฟฟ้า แผ่นลายตีนเป็ด
ร้านมี: เกรด 1100อะลูมิเนียม-ทองแดง
Al-Cu
ความแข็งแรงสูงมาก ใกล้เคียงเหล็กกล้าบางเกรด ชุบแข็งด้วยความร้อนได้ (heat-treatable) แต่ทนการกัดกร่อนต่ำกว่ากลุ่มอื่น มักต้องเคลือบผิวป้องกัน และเชื่อมได้ยากกว่า
งานที่นิยมใช้: ชิ้นส่วนอากาศยาน โครงสร้างรับแรงสูง
ยังไม่มีจำหน่ายที่ร้านอะลูมิเนียม-แมงกานีส
Al-Mn
ความแข็งแรงปานกลาง สูงกว่า 1xxx เล็กน้อย ทนการกัดกร่อนดี ขึ้นรูปและเชื่อมง่าย ไม่ชุบแข็งด้วยความร้อน เพิ่มความแข็งแรงด้วยการรีดเย็นเช่นเดียวกับ 1xxx
งานที่นิยมใช้: ถังเก็บสาร หม้อครัว งานหลังคา
ยังไม่มีจำหน่ายที่ร้านอะลูมิเนียม-ซิลิคอน
Al-Si
จุดหลอมเหลวต่ำกว่ากลุ่มอื่น ไหลตัวดีตอนหลอมละลาย จึงนิยมใช้ทำลวดเชื่อม (welding wire/filler rod) และแผ่นตกแต่งสถาปัตยกรรมที่ต้องการสีเข้มขึ้นเมื่อ anodize
งานที่นิยมใช้: ลวดเชื่อม งานตกแต่งสถาปัตยกรรม
ยังไม่มีจำหน่ายที่ร้านอะลูมิเนียม-แมกนีเซียม
Al-Mg
ทนการกัดกร่อนดีเยี่ยม โดยเฉพาะในน้ำทะเล เชื่อมง่าย ความแข็งแรงปานกลางถึงค่อนข้างสูง ไม่ชุบแข็งด้วยความร้อน เพิ่มความแข็งแรงด้วยการรีดเย็น (H-temper)
งานที่นิยมใช้: ต่อเรือ ถังบรรจุ งานโครงสร้างกลางแจ้ง งานยานยนต์
ร้านมี: เกรด 5052, 5083อะลูมิเนียม-แมกนีเซียม-ซิลิคอน
Al-Mg-Si
สมดุลระหว่างความแข็งแรง ทนการกัดกร่อน และเชื่อม/ขึ้นรูปง่าย รีดเป็นรูปทรงพิเศษ (extrusion) ได้ดีที่สุดในบรรดาทุกซีรีส์ ชุบแข็งด้วยความร้อนได้ จึงถูกใช้งานกว้างขวางที่สุด
งานที่นิยมใช้: โครงสร้างอาคาร เฟอร์นิเจอร์ กรอบหน้าต่าง ชิ้นส่วนเครื่องจักร
ร้านมี: เกรด 6061, 6063อะลูมิเนียม-สังกะสี
Al-Zn
ความแข็งแรงสูงที่สุดในบรรดาอะลูมิเนียมทั้งหมด ใกล้เคียงเหล็กกล้าบางเกรด ชุบแข็งด้วยความร้อนได้ แต่ทนการกัดกร่อนต่ำกว่า 5xxx/6xxx และเชื่อมได้ยากกว่า ราคาสูงกว่าซีรีส์อื่น
งานที่นิยมใช้: ชิ้นส่วนอากาศยาน อุปกรณ์กีฬา แม่พิมพ์รับแรงสูง
ร้านมี: เกรด 7075Temper Designation
ตัวอักษร/ตัวเลขที่ต่อท้ายชื่อเกรด (เช่น -H112, -T6) บอกว่าอลูมิเนียมแผ่นนั้นผ่านกระบวนการอะไรมา ซึ่งมีผลโดยตรงต่อความแข็งแรงจริงที่ได้ ไม่ใช่แค่ชนิดเกรดอย่างเดียว
ใช้กับกลุ่มที่ "ชุบแข็งด้วยความร้อนไม่ได้" (1xxx, 3xxx, 5xxx) เพิ่มความแข็งแรงด้วยการรีดเย็น (cold working) แทน
ตัวเลขหลักที่สอง (1-9) บ่งบอกระดับความแข็ง: ยิ่งเลขสูง ยิ่งแข็งแรงมาก (1 = อ่อนสุด, 8 = full hard, 9 = extra hard)
ใช้กับกลุ่มที่ "ชุบแข็งด้วยความร้อนได้" (2xxx, 6xxx, 7xxx) ผ่านกระบวนการอบละลาย (solution heat treat) และบ่ม (aging) เพื่อดึงความแข็งแรงสูงสุดออกมา
ตัวเลขต่อท้าย T6 (เช่น T651, T652) หมายถึงผ่านการคลายความเค้นภายในเพิ่มเติมหลังชุบแข็ง — รายละเอียดดูหัวข้อ 6061 ด้านล่าง
ตัวอย่างจริง — เกรด 5083
5083 เป็นเกรดในกลุ่ม 5xxx (ไม่ชุบแข็งด้วยความร้อน) จึงใช้รหัส H ทั้งหมด แต่แต่ละแบบเหมาะกับงานต่างกัน
ผ่านการอบอ่อน (annealed) แล้วมีความแข็งเพิ่มขึ้นเล็กน้อยจากการขึ้นรูป/ขนย้ายระหว่างผลิต แต่น้อยกว่า H11 — เป็น temper ที่ "อ่อนที่สุด" ในสามแบบนี้
เหมาะกับ: งานที่ต้องการขึ้นรูป/ดัดโค้งเพิ่มเติม ต้องการความอ่อนตัวสูง
ได้ความแข็งแรงบางส่วนจากกระบวนการผลิตทั่วไป โดยไม่ได้ควบคุมการรีดเย็น/บ่มแบบเฉพาะเจาะจง แต่มีการทดสอบรับประกันค่าความแข็งแรงขั้นต่ำ เป็น temper มาตรฐานที่พบทั่วไปสำหรับแผ่นหนา (plate)
เหมาะกับ: งานโครงสร้างทั่วไป ไม่ได้เน้นสภาพแวดล้อมทางทะเลโดยเฉพาะ
ออกแบบมาเฉพาะสำหรับอลูมิเนียมกลุ่มแมกนีเซียมสูง (เช่น 5083, 5086) ผ่านการควบคุมโครงสร้างจุลภาคเพื่อต้านทาน "exfoliation corrosion" (การกัดกร่อนแบบลอกเป็นชั้น) ตามมาตรฐาน ASTM B928
เหมาะกับ: งานต่อเรือ ถังเก็บของเหลว หรือสิ่งแวดล้อมทางทะเล/ความชื้นสูง
ตัวอย่างจริง — เกรด 6061
6061 อยู่ในกลุ่ม 6xxx (ชุบแข็งด้วยความร้อนได้) ทั้งสอง temper ผ่านกระบวนการอบละลาย + บ่มเทียมเหมือนกัน แต่ต่างกันที่ขั้นตอนสุดท้าย
อบละลาย (solution heat treat) แล้วบ่มเทียม (artificial aging) เพื่อดึงความแข็งแรงสูงสุดของเกรดนี้ออกมา เป็น temper พื้นฐานที่ให้คุณสมบัติทางกลครบถ้วนตามสเปก
ผ่านกระบวนการเหมือน T6 ทุกอย่าง แต่เพิ่มขั้นตอน "คลายความเค้นด้วยการดึงยืด" (stress-relieved by stretching) หลังชุบแข็ง เพื่อลดความเค้นภายในที่เกิดจากการชุบน้ำ (quenching) ทำให้แผ่น/แท่งไม่บิดงอหรือเคลื่อนตัวเวลานำไปกลึง เจาะ หรือกัดขึ้นรูปต่อ (machining) — จึงเป็น temper ที่นิยมใช้กับงานที่ต้องแปรรูปต่อด้วย CNC
เกรดอื่นๆ ที่ร้านมีจำหน่าย
ภาพรวม Temper ที่ตลาดนิยมใช้กับแต่ละเกรด เพื่อให้เข้าใจหลักการก่อนสอบถามสต๊อกจริงกับร้าน
กลุ่มไม่ชุบแข็งด้วยความร้อน ตลาดทั่วไปมักมีทั้งแบบอ่อน (O) และแบบรีดเย็นเพิ่มความแข็ง (เช่น H14, H24) โดยเฉพาะแผ่นลายตีนเป็ดมักใช้แบบรีดเย็นเพื่อความทนทานต่อการเสียดสี
กลุ่มไม่ชุบแข็งด้วยความร้อนเช่นกัน ตลาดทั่วไปมักมี H32 หรือ H34 (รีดเย็น+รักษาเสถียรภาพ ความแข็งระดับปานกลาง) ให้สมดุลระหว่างความแข็งแรงและความสามารถในการขึ้นรูป
กลุ่มชุบแข็งด้วยความร้อนได้ นิยมรีดเป็นรูปทรงพิเศษ (extrusion) ตลาดทั่วไปมักมี T5 (ความแข็งแรงปานกลาง เหมาะงานทั่วไป) หรือ T6 (แข็งแรงกว่า) แล้วแต่ล็อตการผลิต
กลุ่มชุบแข็งด้วยความร้อนได้ ความแข็งแรงสูงสุด นิยม T6 (แข็งแรงสูงสุด) และ T651 (T6 + คลายความเค้น เหมาะงานแปรรูปต่อ) เช่นเดียวกับหลักการของ 6061
Aluminum Welding
อลูมิเนียมเชื่อมยากกว่าเหล็ก เพราะมีชั้นออกไซด์ (aluminum oxide) เคลือบผิวอยู่ ทนความร้อนสูงกว่าเนื้อโลหะมาก และนำความร้อนเร็วมาก จึงต้องเลือกวิธีเชื่อมและตั้งค่าเครื่องให้เหมาะสมกับงาน
เชื่อมด้วยลวดป้อนอัตโนมัติผ่านหัวเชื่อม ใช้แก๊สอาร์กอนบริสุทธิ์ (pure Argon) หรือผสมฮีเลียมเป็นแก๊สปกคลุมแนวเชื่อม เชื่อมได้เร็ว เหมาะกับงานชิ้นใหญ่/หนา และงานที่ต้องเชื่อมต่อเนื่องปริมาณมาก
เชื่อมด้วยหัวทังสเตนที่ไม่หลอมละลาย ป้อนลวดเติมด้วยมือแยกต่างหาก ใช้แก๊สอาร์กอนบริสุทธิ์ ต้องใช้เครื่องเชื่อมกระแสสลับ (AC) เพื่อ "ล้าง" ชั้นออกไซด์บนผิวอลูมิเนียมออกก่อนเชื่อม ควบคุมบ่อหลอมได้ละเอียด แนวเชื่อมสวยเรียบร้อยที่สุด
ส่งรายละเอียดงานมาให้ทีมงานช่วยแนะนำเกรดและ Temper ที่เหมาะสมได้ฟรี
