Når du velger materialer for metallapplikasjoner, må flere kritiske faktorer vurderes for å sikre optimal ytelse, kostnadseffektivitet og produserbarhet. Her er en strukturert oversikt over de viktigste kravene:
1. Mekaniske egenskaper
Styrke: Tenk på strekk og avkastningsstyrke. Stål med høy styrke (f.eks. HSLA) brukes til bærende deler, mens aluminium gir en balanse mellom styrke og vektbesparelser.
Duktilitet: essensielt for å danne prosesser (f.eks. Bøying, dyp tegning). Aluminium og mildt stål er svært formbare.
Hardhet: Viktig for slitestyrke. Herdet stål eller belegg kan brukes, men balanse med sprøhet.
2. Korrosjonsmotstand
Miljø: Rustfritt stål (krominnhold), aluminium (oksydlag) eller galvanisert stål (sinkbelegg) for fuktighet/kjemisk eksponering.
Belegg: Malt eller pulverlakkert finish forbedrer holdbarheten under tøffe forhold.
3. Vekthensyn
Lettvekt: Aluminium og titan er å foretrekke i romfart/bil for å redusere vekten uten å ofre styrke.
4. Kostnadsfaktorer
Materialkostnad: Mild stål er økonomisk; Rustfritt stål og titan er dyrere.
Behandlingskostnader: Faktor i maskinering, sveising og etterbehandling. Komplekse former kan kreve dyrere legeringer.
5. Produserbarhet
Formabilitet: Myke materialer (f.eks. Aluminium 3003) Letter bøyning/stempling.
Sveisbarhet: Lett med lite karbon sveiser lett; Aluminium krever spesialiserte teknikker.
Tykkelse: Tykkere målere trenger høyere kraft; Materiale må tåle prosessering uten sprekker.
6. Overflatefinish og estetikk
Utseende: rustfritt stål eller forhåndsbelagte metaller for synlige deler (apparater, arkitektur).
Etterbehandling: Kompatibilitet med maleri, plating eller anodisering.
7. Termiske og elektriske egenskaper
Termisk konduktivitet: Kobber/aluminium for varmevekslere.
Elektrisk konduktivitet: Kobber eller aluminium for elektriske komponenter.
8. Miljø- og forskriftsoverholdelse
Bærekraft: resirkulerbare materialer (f.eks. Aluminium) for miljøvennlige design.
Forskrifter: Overholdelse av standarder (f.eks. ROHS, FDA for rustfritt stål i matkvalitet).
9. Søknadsspesifikke behov
Bransjekrav:
Bil: høy styrke stål for krasjesikkerhet.
Elektronikk: EMI -skjerming med ledende materialer.
Medisinsk: Ikke-giftig, steriliserbart rustfritt stål.
10. Materiell tilgjengelighet og standarder
Sourcing: Regional tilgjengelighet påvirker ledetider og kostnader.
Sertifiseringer: ASTM/ISO -karakterer sikrer kvalitet (f.eks. ASTM A653 for galvanisert stål).
Eksempel Materialer:
Mild stål (lite karbon): kostnadseffektiv, god formbarhet, men utsatt for rust.
Rustfritt stål (304/316): Korrosjonsbestandig, hygienisk, høyere kostnad.
Aluminium (5052/6061): Lett, korrosjonsbestandig, moderat styrke.
Kobber (C110): Utmerket konduktivitet, dekorativ bruk.
Titan: Høy styrke-til-vekt-forhold, biokompatibel, dyr.
