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● 結論
● よくある質問
>> 1. 7075アルミニウムを使用することの主な利点は何ですか？
>> 2。押出プロセスはアルミニウムの特性にどのような影響を与えますか？
>> 5。一般的に使用される7075アルミニウムはどの産業ですか？
● 引用：
アルミニウムは、その軽量、腐食抵抗、優れた機械的特性により、さまざまな業界で最も広く使用されている材料の1つです。さまざまなアルミニウム合金の中で、 '7075アルミニウム'は、その驚くべき強さと耐久性で際立っています。この記事では、どのように '7075を掘り下げます アルミニウム押出 '製品の耐久性を高め、他の材料よりもその特性、アプリケーション、および利点を調べます。
7075アルミニウムは、主に亜鉛で構成される高強度合金で、マグネシウム、銅、その他の元素が少ない量です。そのユニークな構成により、例外的な機械的特性が得られ、ストレスに対する高強度と抵抗を必要とするアプリケーションに適しています。
- 強度と重量の比率：7075アルミニウムは、他の多くのアルミニウム合金やいくつかの鋼よりも著しく高い強度と重量の比を提供します[2]。これにより、強度を損なうことなく体重の節約が重要なアプリケーションに最適です。
- 引張強度：7075-T6アルミニウムの引張強度は、最大83,000 psi（約572 MPa）に達することができ、利用可能な最も強力なアルミニウム合金の1つになります[5]。
- 疲労抵抗：優れた疲労抵抗を示し、故障なしに環状負荷に耐えることができます[5]。
- 腐食抵抗：他のいくつかの合金ほど耐性耐性ではありませんが、7075を処理して（例えば、陽極酸化）、耐食性に対する耐性を改善します[2]。
アルミニウム押出は、アルミニウム合金をダイを通して強制することにより、希望の形状に変換する製造プロセスです。このプロセスにはいくつかのステップが含まれます。
1。ダイの準備：押し出しダイは、最適な金属流量を確保するために予熱されています。
2。アルミニウムビレットの予熱：ビレットは加熱されて、押し出しに十分な柔軟剤になります。
3。押し出し：加熱されたビレットは、望ましい形状を形成するために高圧下でダイを通して押し込まれます。
4。冷却と切断：押し出された材料は冷却され、指定された長さにカットされます。
押出プロセスは、いくつかの方法で7075アルミニウムの特性を強化します。
- 構造の均一性：押し出しは、他の形成プロセスと比較して、より均一な粒子構造をもたらします。この均一性は、機械的特性の改善と耐久性に貢献します。
- 強度の強化：押し出しプロセスは、流れの方向に沿って粒子構造を整列させ、押し出された製品の強度を大幅に向上させます。
- 汎用性のある形状：複雑な形状を作成する機能により、製品のパフォーマンスを改善し、体重を減らすことができる革新的な設計が可能になります[2]。
その優れた特性により、さまざまな要求の厳しいアプリケーションで7075のアルミニウム押出物が使用されています。
- 航空宇宙コンポーネント：軽量と高強度が重要な航空機構造で使用されます[2]。また、航空機の継手とファスナーにも使用されています[2]。
- 自動車部品：耐久性があるが軽量コンポーネントを必要とする高性能車両に最適です[2]。シャーシコンポーネント、サスペンションシステム、およびエンジンコンポーネントで使用されています[2]。
- スポーツ用品：自転車、登山用具、および強度と重量が重要な要因であるその他の機器によく見られます。
- 海洋産業：ボートの船体、マスト、およびその他の構造成分の建設に使用されます[2]。
- 建設業界：足場、窓枠、およびその他の建築要素で使用されています[2]。
7075アルミニウムの従来の押出は、通常、1分あたり約2メートルの遅い速度によって制限されています[3] [6]。この制限は、低融点（LMP）相の融解によって引き起こされる表面引き裂きや亀裂などの要因、異常な粒子の成長、および材料の流れの問題[6]によるものです。これらの問題に対処するために、Shear Assisted ProcessingおよびExtrusion（Shape）と呼ばれる新しい方法が開発されました[3] [6]。
シェイプは、従来の押出よりもいくつかの利点を提供します。
- 押し出し速度の増加：形状は、1分あたり12.2メートルまでの押出速度を達成できます。これは、従来の方法よりも大幅に高速です[3] [6]。
- 熱処理の減少：形状は、ビレットの均質化と予熱の必要性を排除し、排出後溶液熱処理を排除することもできます[3]。
- 改善された機械的特性：7075形状を使用して押し出されたアルミニウムは、優れた降伏強度、究極の引張強度、および伸びを示します[3]。
形状によって達成される速度の増加は、より広範なせん断変形に起因し、その結果、継続的な変形を促進し、表面引き裂きの開始を遅らせる低角粒界の高密度が生じます[6]。
電気自動車（EV）市場は、アルミニウム押出セクターの成長を促進すると予想されており、高性能のアルミニウム合金押出が必要です[1]。 7075アルミニウムを使用して、バッテリートレイなどのEVの構造コンポーネントを生成できます[1]。 7075アルミニウムの高強度比率は、車両の全体的な重量を減らし、エネルギー効率とパフォーマンスを向上させるのに役立つため、これらの用途にとって理想的な材料となります[2]。
その利点にもかかわらず、7075のアルミニウムを押し出すと、いくつかの課題があります。
- 押し出し速度の遅い：前述のように、7075のアルミニウムは、表面が引き裂かれて割れたリスクがあるため、高速で押し出ることが困難です[6]。形状は、これに対処するための1つの方法です[3] [6]。
- 高コスト：7075のアルミニウム押出物の製造プロセスは、他の合金よりも高価になる可能性があります[6]。
- 溶接性：7075アルミニウムは、ストレス腐食亀裂に対する感受性のため、6061のような他の合金と比較して簡単に溶接できません[6]。
これらの課題を克服するために、研究者とメーカーは新しい押出方法と後処理技術を探求しています。これらの進歩は、7075アルミニウムの押出性を改善し、製造コストを削減し、溶接性と耐食性を高めることを目的としています。
アルミニウム押出部門は継続的に進化しており、さまざまな産業の要求を満たすために新しい改良されたアルミニウム合金が開発されています[4]。 7075や7050などの高強度アルミニウム合金の上昇は、航空宇宙、軍事、自動車などの厳しいセクターにおけるアルミニウムプロファイルの応用に革命をもたらしています[4]。
産業は引き続き軽量化と製品のパフォーマンスを向上させるための革新的なソリューションを求めているため、7075のアルミニウム押出物の使用はさらに拡大する可能性があります。継続的な研究開発の取り組みにより、この高強度合金の押し出しに関連する課題が対処されており、さまざまなアプリケーションでのより広範な採用への道を開いています。
7075アルミニウムを6061のような他の一般的な合金と比較すると、7075が優れた強度と耐久性を提供することは明らかです[5]：
| プロパティ | 6061アルミニウム | 7075アルミニウム |
|---|---|---|
| 抗張力 | 最大310 MPa | 最大572 MPa |
| 降伏強度 | 最大276 MPa | 最大480 MPa |
| 疲労強度 | 適度 | 高い |
| 耐食性 | 良い | 適度 |
7075アルミニウムは他の材料よりも高価な場合がありますが、その耐久性とパフォーマンスは長期的にコスト削減につながる可能性があります[2]。メンテナンスと交換の必要性の減少は、効率の向上とともに、初期投資を相殺する可能性があります[2]。さらに、7075のアルミニウムから作られた製品の長い寿命は、全体的な費用対効果に貢献しています[2]。
航空宇宙産業：
航空宇宙産業は、航空機の設計と製造における軽量で強力な材料が重要であるため、7075のアルミニウム押出物に大きく依存しています[2]。航空機のフレーム、翼の構造、着陸装置などのコンポーネントは、その高強度と疲労抵抗のため、多くの場合7075アルミニウムを利用します[2]。航空宇宙セクターは、極端な条件に耐えることができる材料を要求し、7075アルミニウムはこれらの要件を効果的に満たしています[2]。
自動車産業：
自動車部門では、7075のアルミニウムが高性能車両、特にレースやスポーツカーで使用されています[2]。合金は、パフォーマンスに重量の減少が重要であるシャーシコンポーネント、サスペンションシステム、エンジンコンポーネントなどの部分で使用されます[2]。自動車業界は、軽量プロファイルを維持しながら高いストレスに耐える能力を重視しています[2]。
海洋産業：
海洋産業では、7075のアルミニウムがボートの船体、マスト、およびその他の構造成分を建設するために使用されます[2]。腐食に対する合金の抵抗は、特に陽極酸化する場合、海洋環境に適しています[2]。さらに、7075アルミニウムの軽量性は、ボートの速度と燃料効率を改善するのに役立ちます[2]。海洋アプリケーションは、しばしば厳しい塩水条件に耐えることができる材料を必要とし、7075アルミニウムはこれらの要求を効果的に満たしています[2]。その強度により、パフォーマンスを維持しながら粗海を扱うことができる堅牢な容器の建設が可能になります[2]。
建設業界：
建設業界は、特に軽量の構造成分を必要とする用途での7075のアルミニウム押出物の使用からも恩恵を受けています[2]。この合金は、強度と重量が重要な要因である足場、窓枠、およびその他の建築要素に使用されます[2]。 7075のアルミニウムをさまざまな形に押し出す能力により、建築家やビルダーは機能的で審美的に心地よい革新的なデザインを作成できます[2]。
要約すると、7075のアルミニウム押出を使用すると、その卓越した機械的特性、押出プロセスからの均一な構造、および設計の汎用性により、製品の耐久性が大幅に向上します[2] [5]。形状テクノロジーの出現は、押出速度を高め、熱処理を減らすことにより、その可能性をさらに高めます[3] [6]。さまざまな業界にまたがるアプリケーションは、強度と軽量特性を組み合わせた資料としての重要性を強調しています[2]。技術が進むにつれて、処理技術のさらなる強化の可能性は、この驚くべき合金のさらに広範なアプリケーションにつながる可能性があります[4]。 7075アルミニウムの押し出しに関連する課題に対処することを目的とした進行中の研究開発の取り組みは、この高強度合金が多様なセクターでより広く採用され、利用されている未来を約束します[6]。
7075アルミニウムを使用することの主な利点は、強度と重量の比率が高いため、軽量でありながら耐久性のある材料を必要とするアプリケーションに最適です[2] [5]。
押出プロセスは、粒子構造の均一性を高め、流れ方向に沿って整列させ、強度や疲労抵抗などの機械的特性が改善されます。
7075アルミニウムは他の合金と比較して中程度の腐食抵抗を持っていますが、腐食性環境に対する耐性を高めるために処理（例えば陽極酸化します）[2]。
溶接7075アルミニウムは、ストレス腐食亀裂に対する感受性のために困難です。ただし、抵抗溶接などの特定の方法を使用して結合できます[6]。
7075アルミニウムは、一般に航空宇宙、自動車、スポーツ機器の製造、海洋、建設産業、および高強度材料を必要とするあらゆるアプリケーションで一般的に使用されています[2]。
[1] https://www.pnnl.gov/main/publications/external/technical_reports/pnnl-32387.pdf
[2] https://www.yjing-extrusion.com/what-industries-most-commonly-utilize-7075-aluminum-extrusions.html
[3] https://www.osti.gov/servlets/purl/1843596
[4] https://www.fortune-alu.com/info-detail/trends-shaping-the-future-of-aluminum-extrusion
[5] https://www.wellste.com/6061-vs-7075which-is-better-for-your-extrusion-profiles/
[6] https://www.osti.gov/servlets/purl/1829474
[7] https://www.nrel.gov/docs/fy222222222222228.pdf
[8] https://www.chalumunium.com/common-aluminum-extrusion-defects-causes and-solutions
[9] https://www.researchgate.net/publication/223842777_extrusion_of_7075_aluminium_alloy_through_double-pocket_dies_to_manfacture_a_complex_profile
[10] https://hplmachining.com/blog/what-are-problems-with-aluminum-extrusion/
[11] https://www.mdpi.com/1996-1944/17/5/1210
[12] https://www.howardprecision.com/benefits-of-7075-aluminum-for-various-industries/
[13] https://www.researchgate.net/publication/348246953_improving_both_strength_and_ductility_of_al-7075_by_combining_dual_equal_channel_lateral_extrusurusion_with_aging_heat_treatment
[14] https://www.linkedin.com/pulse/7075-aluminum-market-report-in-depth-wb2nf/
[15] https://redstonemanfacturing.com/properties-of-alumunium-7075/
[16] https://www.researchgate.net/publication/257516704_case_studies_on_virtual_extrusion_of_aluminium_alloys_in_in_real_size
[17] https://www.zetwerk.com/resources/knowledge-base/aluminum-extrusions/6061-VS-7075-aluminum-the- gultimate-comparison-guide/
[18] https://www.researchgate.net/publication/225607252_extrusion_tests_of_7075_aluminium_alloy_at_at_high_solid_fraction
[19] https://profilepreciseextrusions.com/lead-time-for-7075-and-2024-aluminum-aloy-extrusions-is-over-1eed/
[20] https://www.zetwerk.com/aluminum-extrusions/