מדוע לוחית אלומיניום 5052 שולטת בייצור מיכלי דלק
אלומיניום-סגסוגת מגנזיום 5052 הפכה לדרגת לוחית ברירת המחדל עבור מיכלי דיזל במשאיות, משאיות מיקסר וכלי רכב מסחריים-כבדים אחרים. החומר משלב חוזק מתון, יכולת צורה מעולה ועמידות חזקה בפני דלק, מלח דרכים וקורוזיה אטמוספרית, כך שניתן לייצר קליפות של מיכל ללא צבע או ציפוי פנימי. הסגסוגת מכילה 2.2-2.8% מגנזיום יחד עם תוספת קטנה של כרום, והיא אינה ניתנת לטיפול- בחום: חוזק מפותח באמצעות התקשות מתח ולאחר מכן חישול מייצב.
מכיוון שהצלחת מסופקת כסליל וגיליון חתוך-ל-אורך לפי ASTM B209, EN 485-2 ו-GB/T 3880.2, יצרן טנקים יכול לבנות קונכיות, משטחים ומכסי קצה מדרגה אחת ולשמור על נהלי ריתוך עקביים בכל המכלול.
הרכב כימי של סגסוגת 5052
| אֵלֵמֶנט | תוכן (%) |
|---|---|
| מגנזיום (Mg) | 2.2–2.8 |
| Chromium (Cr) | 0.15–0.35 |
| ברזל (Fe) | 0.40 מקסימום |
| סיליקון (Si) | מקסימום 0.25 |
| נחושת (Cu) | 0.10 מקסימום |
| מנגן (Mn) | 0.10 מקסימום |
| אבץ (Zn) | 0.10 מקסימום |
| אֲלוּמִינְיוּם | שְׁאֵרִית |
מאפיינים מכניים מאת טמפר
| מֶזֶג | חוזק מתיחה | חוזק תפוקה (0.2%) | הַאֲרָכָה | שימוש טיפוסי במיכל |
|---|---|---|---|---|
| O | 170–215 MPa | 65 MPa דקות | 14% דקות | כובעי קצה ומבולבלים- עמוקים |
| H32 | 210–260 MPa | 160 MPa דקות | 7% דקות | צדפים, בפלונים, רצועות הרכבה |
| H34 | 235–285 MPa | 180 MPa דקות | 5% דקות | פגזים וסוגריים בעלי חוזק- גבוה יותר |
Temper H32 הוא סוס העבודה עבור פגזי מיכל דלק. הוא מציע מספיק חוזק לקיר בגודל 4-5 מ"מ כדי להתנגד לנחשול הידראולי מבלי להיסדק בפינות שנוצרו, תוך שמירה על המשיכות הדרושה לגלגול ולפלנג.
בחירת עובי עבור קונכיות, באפלים ופקקים
מעטפת (גוף עיקרי):4.0–6.0 מ"מ ב-H32 או H34, תלוי בנפח המיכל ושיטת ההרכבה
בלבול פנימי:3.0–4.0 מ"מ; בקרת רפש חשובה יותר מאשר קשיחות כיפוף כאן
כובעי קצה וראשים:4.0–5.0 מ"מ; ייתכן שיהיה צורך בצלחת עבה יותר כאשר הראש פרוס במקום שטוח
רצועות וסוגריים:5.0–6.0 מ"מ כאשר המיכל מהודק למסגרת השלדה
חורי ניקוז ואוורור מבלבל:מחורר ומפורר, מרווח של מינימום 20 מ"מ מהבהונות מרותכות
רוחבים מסחריים סטנדרטיים הם 1000-1500 מ"מ ואורכים סטנדרטיים 2000-4000 מ"מ. סובלנות עובי עוקבים אחר הטווח הרגיל של ASTM B209 עבור גיליון וצלחת, שהוא הדוק יותר עבור עובי נומינלי נתון מאשר טולרנסים של לוחות דפוס- המשמשים בלוח הרצפה.
חיסכון במשקל, עמידות בפני קורוזיה וחיי שירות
לאלומיניום יש צפיפות של כ-2.68 גרם/ס"מ³ לעומת 7.85 גרם\\ס"מ³ לפלדת פחמן. מכיוון שלאלומיניום יש מודול אלסטי נמוך יותר (כ-70 GPa לעומת 200 GPa), יש להגדיל את עובי הדופן לקבלת קשיחות שווה, כך שמכלול מיכל אמיתי שוקל בדרך כלל 45-60% פחות ממקבילה הפלדה ולא מיחס הצפיפות המלא. במשאית לטווח ארוך- המשקל המוחזר הזה נכנס ישירות למטען.
5052 לא מחליד. פני השטח העשירים במגנזיום-יוצרים שכבת תחמוצת פסיבית העמידה בפני דיזל, תערובות ביו-דיזל ומלח-הסירה, וזו הסיבה שמיכלי אלומיניום לא צבועים נשארים נקיים במשך שנים. חלות שתי מגבלות מעשיות: חומרי ניקוי אלקליים חזקים תוקפים את סרט התחמוצת, ואין להשתמש בסגסוגת לשירות מתמשך מעל 65 מעלות בערך.
מיחזור-סוף-החיים הוא יתרון נוסף. גרוטאות אלומיניום שומרת על ערך וממוחזרת ללא אובדן תכונות, ושיעור גבוה מהמתכת המשמשת במיכל גרוט-נכנסת שוב לזרם ההיתוך.
תרגול ייצור וריתוך
5052 ריתוך בקלות על ידי MIG או TIG באמצעות חומר מילוי 5356 עבור חוזק מפרקים מרבי או חומר מילוי 4043 כאשר יש צורך בסובלנות מעט טובה יותר לסדקים והתאמת צבע לאחר האנודיז. אין צורך בטיפול בחום לאחר-ריתוך; האזור המושפע-החום מתרכך מעט אך עדיין עומד בתכונות המינימליות של H32 בעובי מעטפת רגילים. שיטות עבודה מומלצות:
נקה את המפרק עם מברשת אל חלד והסר שומנים מיד לפני הריתוך; תחמוצת אלומיניום נמסה הרבה מעל המתכת עצמה
השתמש ברדיוס כיפוף מינימלי של בערך פי 1.5 מהעובי עבור H32 בטמפרטורת החדר, ופי 2.0 עבור H34
עצב בפל עם היקפי מרותך או נעול מכני כדי למנוע ריכוז מתח תחת עומס נחשולים
טהר את כל הקצוות הגוזזים; קצוות חדים הם נקודת המוצא הרגילה לפיצוחי עייפות בשירות
שאלות נפוצות
ש: מדוע 5052 מועדף על פני 3003 עבור מיכל דלק?
5052 מכיל מגנזיום וכרום, אשר מעלים את חוזק המתיחה והעייפות שלו הרבה מעל 3003 תוך שמירה על עמידות בפני קורוזיה דומה. 3003 עדיין משמש לכיסויי מתח נמוכים-, אך לא עבור מעטפת הנושאת עומסי גל נוזלים.
ש: האם ניתן לתקן מיכל דלק אלומיניום בשטח?
כֵּן. ריתוך MIG או TIG עם חומר מילוי 5356 הוא מסלול התיקון הסטנדרטי. רוקנו וטהר את המיכל, הסר שאריות אדי דלק וקצץ חומר סדוק במקום לרתך מעליו.
ש: האם 5052 מתאים לביו-דיזל ולדלקים מעורבים?
הסגסוגת עמידה בפני דיזל ותערובות ביו-דיזל טיפוסיות כמו B20. הימנע מאחסנת דלק חומצי מאוד או- מזוהם במים לתקופות ארוכות, ולעולם אל תשתמש בתמיסות ניקוי קאוסטיות בתוך המיכל.
ש: באיזה עובי משתמשים למיכל משאית של 300 ליטר?
מבנה טיפוסי משתמש במעטפת H32 בגודל 4.0–5.0 מ"מ, ראשים מכוסים בגודל 4.0 מ"מ ומבלטים פנימיים בגודל 3.0 מ"מ. טנקים גדולים יותר ורכבי שטח- עוברים בדרך כלל לפגזים של 5.0–6.0 מ"מ.
ש: האם המיכל זקוק לצביעה או אילגון?
אין צורך בציפוי. גימור טחינה הוא סטנדרטי ו-מגן על עצמו. אנודיז או ציפוי אבקה נבחר למראה או לזיהוי צי, לא לביצועי קורוזיה.
ש: כמה משקל בעצם חוסך מיכל אלומיניום?
עבור קשיחות שווה, צפו להפחתה של 45-60% מול מיכל פלדה צבוע באותו קיבולת. הרווח תלוי בעיקר בשאלה אם העיצוב מונע קשיחות-או מונע חוזק-.
