1070 アルミニウムシートプレート

1. 導入

定義 1070 アルミニウムシート

1xxxシリーズの中, 1070 アルミニウムシート の最小アルミニウム含有量で際立っています 99.7%.

で およびAW-1070 (欧州連合) そして ASTM B209 (アメリカ合衆国) 基準, 1070 不純物を厳密に制御します - アイアン≤ 0.25% およびシリコン≤0.15％ - 未払いの純度を確保するため.

メーカーは通常、生産します 1070 厚さのシート 0.2 mmまで 6 mm, 幅があります 2000 mm 産業規模のアプリケーション用.

その高純度の組成は、例外的な電気伝導率を提供します (≈ 62% IACS) および熱伝導率 (≈ 235 w/m・k), making it ideal for specialized uses where performance matters more than structural strength.

アルミニウムの概要 1000 シリーズ

1000 シリーズアルミニウム 最も純粋に利用可能な錬金術合金を表します, 優れた導電率と腐食抵抗が尊敬されています.

これらの合金には少なくとも含まれています 99.0% アルミニウム, 他の要素の量のみを微量しています.

エンジニアとデザイナーはそれを好みます 1000 家族 - から 1050 1100を通じて、並外れた電気または熱性能を要求するアプリケーション向け.

の重要性と市場 1070 アルミニウムシート

純粋なアルミニウムシートのグローバル市場 1070 着実に成長しました, エレクトロニクスの需要の増加によって駆動されます, 化学処理, および建築産業.

業界の分析によると, the 1000-シリーズセグメント 以上を説明しました 20% 世界中のアルミニウムシート消費の 2023, と 1070 バランスのとれた純度とフォーミン性のためにかなりの部分を表す.

メーカーが軽いとプッシュするとき, よりエネルギー効率の高い設計 - 特に電気機器と熱交換器で - の市場 1070 シートは拡大し続けています.

2. 化学組成と合金分類

化学組成と元素効果

関連する1xxx合金との比較

1050 vs. 1070: その間 1050 ≥ 99.5% アルミニウム, 1070より高い純度 (≥ 99.7%) 約に翻訳します 0.5% より高い導電率 そして、わずかに優れた腐食抵抗.

1060 vs. 1070: 1060 (≥ 99.6% アル) より良い機械的形成性を提供します 1050 しかし、まだ遅れています 1070 導電率.

1100 vs. 1070: 1100 (≥ 99.0% アル) わずかに機械的な強さを提供しますが、犠牲を払っています 2–3％の導電率 に比べ 1070. デザイナーが選択します 1070 導電率または熱性能が余分な強さの必要性を上回るとき.

3. の製造プロセス 1070 アルミニウムシート

3.1. インゴット鋳造と均質化

メーカーは、高純度のアルミニウムインゴットから始まります, 経由で生成されます direct chill (DC) 鋳造.

溶融アルミニウムは、水冷型で急速に冷却します, その後、a 均質化熱処理 で 400–450°Cまで 16 時間.

このプロセスは、化学的分離を排除します, 均一な組成を確保し、ローリング中に熱い涙のリスクを減らす.

3.2. ホットローリングとコールドローリング

均質化後, プロデューサーのパフォーマンス ホットローリング スラブの厚さを大まかに減らす 250 mm下 6 mm で複数のパスで 〜450°C〜500°C.

ホットローリングは穀物構造を改良し、鋳造欠陥を排除します.

その後 コールドローリング 室温では、材料が最終的な厚さにさらに減少します。 0.2 mm 薄ゲージシートの場合 - 表面仕上げと機械的特性の強化.

コールドローリングワークはシートを硬くします, アニーリングの前にその強さを上げる.

3.3 アニーリングと気性の制御

完全なアニール (o-temper)

寒い仕事中に失われた延性を回復するため, シートコイルは、連続アニーリング炉に入ります.

メーカーはコイルを加熱します 350 °C -450°C のために 15–30分 不活性または低酸素雰囲気で (窒素または形成ガス).

This treatment relaxes internal stresses and yields an O-temper sheet with 70〜90 MPa前後の引張強度 そして 伸長≥ 35%.

硬い気性 (H-Tempers)

アプリケーションがより高い強度を必要とする場合, エンジニアは、軽いコールドワークでO-Temperを特定のHテンパーに変換します:

• H12: 〜10％の低温減少により引張〜80〜100 MPaおよび伸び≥ 25%.
• H14: 〜20％の削減は、引張〜85–115 MPaおよび伸長≥を提供します 20%.
• H16: 〜30％の減少は引張〜95〜125 MPaおよび伸長≥ 15%.

3.4 表面処理と仕上げ

1. ミル仕上げ
   デフォルトの表面は、冷たいローリングからロールされたままです, 細かい縦方向のローリングラインを示します. 典型的な厚さの許容範囲は内にあります ± 0.01 mm. この仕上げは、後続の形成でアプリケーションに適しています, 溶接, またはコーティングが発生します.
2. 明るい動物 (ba) 仕上げる
   高い反射率または審美的な魅力が重要な場合, メーカーはBa-Finishを提供しています 1070. 減少する大気炉で (多くの場合、水素/窒素混合) で 350 °C -400°C, シートは鏡のような光沢を開発します. 反射率は超える可能性があります 80%, BA-1070を照明リフレクターに最適にします, 装飾パネル, またはソーラーリフレクター.
3. 化学洗浄
   食品加工または医薬品の接触用, シートは化学洗浄ラインを通過します - アルカリ脱脂とそれに続く酸浸漬 (リンまたは窒素) 残留表面不純物を除去する. 最終的な脱イオン水すすぎと窒素ブロードライが材料が出会うことを確認します FDA 21 CFR 175.300 基準.
4. 陽極酸化およびコーティングの準備
   耐食性または色の安定性が強化される場合, 1070 シートが受ける 革新化前 (タイプIIまたはタイプIII) または、パウダーコーティング/PVDFトップコート用に準備されています. これらの操作は、クロム酸塩変換コーティングから始まります 三価クロム浴 (例えば。, 18 g/lcr³⁺at 25 °C for 60 秒) 後続の層の接着を促進する.

4. 物理的および機械的特性

1070 アルミニウムシートは、高純度と多用途の機械的挙動を組み合わせています.

その物理的および機械的特性を理解することで、エンジニアと設計者は特定のアプリケーションの正しい気性と厚さを選択できます.

4.1. 物理的特性

• 密度: 2.71 g/cm³
  この密度で, 1070 重量は鋼鉄のほぼ3分の1です. その軽量節約は、より軽い最終製品に変換され、送料の削減.
• 熱伝導率: ~235 W/m·K
  このレベルの導電性ランク 1070 熱伝達のための最高のパフォーマンスの合金の中. 熱交換器フィンまたはバスバー, それは迅速に保証されます, 熱エネルギーの均一な散逸.
• 電気伝導率: 〜62 % IACS (国際アニール銅標準)
  導電率があります 62 % IACS-純粋な銅 100 %—1070シートは、良好な導電率と低重量の両方を要求する電気部品の最も経済的な材料のままです.
• 融解範囲: 658 °C - 660 °C
  狭い融解範囲は、はんだやろう付けの操作中に正確な制御を可能にします, 反りまたは穀物の粗大化のリスクを最小限に抑える.
• 熱膨張係数: 23.6 × 10⁻⁶ /°C
  異なる材料でアセンブリを設計するとき (例えば。, アルミニウムから鋼への結合), エンジニアは、温度が変動するにつれて熱応力や座屈を避けるためにこの膨張率を占めています.

4.2. 気性による機械的特性

1070 シートは、完全にアニールされたものから移動するにつれて延性を獲得し、延性を失います (o) 徐々に仕事をします (h) 気性.

以下は典型的な値です。実際の結果はプロデューサーによってわずかに異なる場合があります:

4.3. 形成性と作業性

非常に高いアルミニウム含有量のおかげです, 1070 シートは、特にO-Temperで、並外れた形成性を提供します.

• 深い絵: O-temper引張があります 70–90 MPa と伸び > 35 %, 1070 涙やしわなしに深刻な引き分けを受けることができます.
• 曲げとスタンピング: O-Temperの最小曲線半径はほぼ順位にあります 1 ×シートの厚さ (例えば。, のために 1 MMゲージ, a 1 半径内のmm). H14およびH16テンパーには、適度に大きな半径が必要です (≈1.5–2×厚さ).
• スプリングバック: 気性が増加するにつれて, スプリングバックはより顕著になります. エンジニアは、曲げ角を調整するか、延性を回復するために軽量の還元アニールを実行することにより、ツールを補償します.

5. 耐食性と化学的安定性

5.1. 天然の酸化物層の形成

アルミニウムは自然に薄いものを形成します al₂o₃ 受動的なフィルム (2–5 nm) on its surface within minutes of air exposure.

この酸化物層は、さらなる酸化を防ぎ、腐食性剤から卑金属を保護します.

で 1070, 高いアルミニウム含有量は、均一で連続的な酸化物バリアを保証します, 許可 ほとんどの大気条件で優れた耐性.

5.2. さまざまな環境での動作

• 淡水および軽度の化学環境: 1070 中性および軽度のアルカリ溶液に対する優れた耐性を示します, それを適切にします 食品加工タンク そして 化学配管.
• 海洋および沿岸の条件: 塩スプレー試験で (ASTM B117), 陽極酸化 1070 サンプルパネルが表示されます 最小限のピッティング 後 1,000 時間, 他の多くのアルミニウム合金を上回る.
• 酸性環境: 1070 弱酸に抵抗します (pH≥ 4), しかし、強酸への長期暴露 (ph < 2) 酸化物膜を妥協することができます. そのような場合, クラッディングまたは特殊なコーティングが必要になります.

5.3. 耐久性が向上するための表面処理

• 陽極酸化: タイプII (硫酸) またはタイプIII (ハード陽極酸化) 層は酸化物の厚さを増加させます 5–25 µm, 腐食と耐摩耗性の向上.
• パウダーコーティング (例えば。, PVDF): 事前処理されたシートに適用されます, 申し出 UV安定性 そして色の耐久性, 美学が重要な建築外の外観に適しています.
• クロム酸塩変換コーティング (三価クロム): 塗装または粉末コーティングの前に一時的な保護を提供します, 接着と追加の腐食抵抗を確保します.

6. キーアプリケーション

1070 アルミニウムシートの例外的な導電率, 耐食性, そして、形成性は、多様な産業全体での採用を支えています.

6.1. 電気および電子機器

導電率が近くで 62 % 純粋な銅の (IACS標準), 1070 aluminum sheet serves as a cost-effective substitute for copper in many electrical components.

銅のバスバーと比較して, 1070 バスバーの重さ 3分の2が少ない.

一般的なユースケース

• バスバーとコンダクター: データセンターと産業用スイッチギアの使用 1070 電力分布用のバスバー. 抵抗損失の減少 (≈2 % より低い 1050 合金) 大規模な設置にわたって測定可能なエネルギー節約に変換します.
• コンデンサフォイル: エレクトロニクスメーカーがロールします 1070 ウルトラスティンフォイルに (〜0.02 mm) 電解コンデンサ用. 高い純度は誘電損失を最小限に抑えます, コンデンサの効率と寿命の改善.

6.2. 化学および食品産業

1070 アルミニウム近くの100 % 純度が出会う FDA 21 CFR 175.300 そして EU規制 10/2011 食品接触面の場合.

小さな鉄とシリコンの不純物 (<0.25 %) 腐食抵抗にほとんど影響しません, 食品加工と化学処理における衛生運用の確保.

典型的なアプリケーション

• 容器と戦車の混合: 乳製品および飲料プロセッサは、1070層のステンレス鋼タンクを使用しています, ここでa 0.5 MMアルミニウムライナーは優れた熱伝達を提供し、軽度の酸に抵抗します (酢, クエン酸).
• 熱交換器プレート: ビール醸造ワートチラーで, 1070 プレートフィンストックは、最大 12 ％ 対 3003 アルミニウム合金, 冷却時間を短縮します 8 %.
• コンベアベルト: ベーカリーラインが使用しています 1070 校正中に均一な熱分布を維持するためのコンベアパネル. 腐食抵抗性の表面は、標準的なアルカリの洗面所で簡単にクリーニングします.

6.3. 建築的および装飾的な用途

BA -1070シートは、自然な光と人工光を反映する鏡のような仕上げを提供します.

アーキテクチャのアプリケーション

• 内壁と天井のパネル: 小売店や空港は、明るさを高め、現代の美学を作成するためにBA -1070パネルを設置します.
• 照明器具とリフレクター: HVACおよび照明メーカーは統合します 1070 ダウンライトとLEDフィクスチャーへの反射器, 照明の有効性を改善します 8 %.

6.4. 自動車と輸送

ヒートシールドとアンダーフッドトリムパネル, 交換 1 MM軟鋼 1 mm 1070 アルミニウムの剃毛 約2.0 kg コンポーネントごと.

重要な用途

• ヒートシールド: 1070熱伝導率 (235 w/m・k) エンジンの熱を急速に放散します, 隣接する配線とプラスチックを保護します.
• インテリアトリムとバッジ: 明るいアニール仕上げは、重いコーティングなしでダッシュボードとネームプレートのプレミアムルックを生成します.
• 反射断熱材: トレーラーの壁で, 1070 ラミネートパネルは温度制御を改善します, 冷蔵ユニットの実行時間を短縮します 6–8 % 暑い気候.

6.5. HVACおよび熱交換器

で構築された熱交換器 1070 フィンが達成します 10–15 % より高い熱伝達係数 に比べ 3003 合金フィン.

アプリケーション

• フィン付きのコイルアセンブリ: 1070 フィンストック, 厚さ0.1〜0.15 mmで利用できます, 表面積を最大化する段ボールまたはルーバーのフィン幾何学を形成する.
• コンデンサーと蒸発器プレート: チラーメーカーの選択 1070 迅速な熱交換が重要な場合はプレート, 医薬品HVACやデータセンターの冷却など.
• ダクトとダクトライナー: 薄い 1070 panels in ducting systems offer both thermal insulation and antimicrobial surfaces, 屋内大気の質を改善し、エネルギー損失を減らす 2–3 % 長いダクト走行で.

7. 他の合金や材料との比較

メモ:

• 1070 vs. 1050/1060: その間 1050 そして 1060 少し少ないアルミニウムが含まれています, 彼らはほぼ同じ形成性を提供します. しかし, 1070余分な 0.2–0.7％ 純度は大まかに配信されます 1–2％高い導電率, 高効率の電気または熱アプリケーションには重要です.
• 1070 vs. 1100: 1100 ある程度の導電性を交換します (≈ 60% IACS) 強度がわずかに増加した場合. エンジニアが選択します 1100 機械的負荷が1070の機能を超える場合, しかし、彼らは3〜4％の導電性と約を犠牲にします 5% of thermal performance.
• 1070 vs. 3003/5052: のような合金 3003 (al -mn) そして 5052 (al – mg) より高い強度を提供します 200 MPA H32気性 - しかし、導電率は該当します ≈ 49% IACS (3003) または 35% IACS (5052). 中程度の強度と腐食抵抗の両方を必要とする化学または海洋環境で, 3003 または 5052 範囲があります 1070 導電率が低いにもかかわらず.
• 1070 vs. 銅とステンレス鋼: 銅は導電率に優れています (≈ 97% IACS) ただし、1キログラムあたり3〜5倍以上の価格がかかります 3× 同じくらい. ステンレス鋼は機械的な強さのみを提供します ≈ 15% 導電率と熱交換器でファウリングする傾向があります. アプリケーションのバランスコスト, 重さ, および導電率, 1070 説得力のある妥協として浮上します.

8. 結論

1070 アルミニウムシートは、アルミニウム合金の風景の中でユニークなニッチを占めています.

と ≥ 99.7% 純度, それは例外的なものを提供します 電気伝導率, 熱性能, そして 耐食性, 電気的に不可欠なものにします, 化学薬品, および建築部門.

それはと比較してある程度の強さを交換しますが 3003 または 5052, または純粋な銅と比較した導電率, 厳格な製造とタイトな品質管理によってバックされたそのバランスの取れたプロパティは、多様なアプリケーション全体で信頼できるパフォーマンスを免除します.