ปัจจุบัน ความต้องการโปรไฟล์อลูมิเนียมยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องในการก่อสร้าง การผลิตเชิงอุตสาหกรรม แผงระบายความร้อนพลังงานใหม่ โครงระบบอัตโนมัติ แผงเซลล์แสงอาทิตย์ และภาคส่วนอื่นๆ เกรดทั่วไปสำหรับโปรไฟล์การอัดขึ้นรูป 6063-T5 และ 6061-T6 มีการควบคุมองค์ประกอบทางเคมีที่แม่นยำ ซึ่งควบคุมความสามารถในการอัดขึ้นรูป คุณภาพพื้นผิวอโนไดซ์ ความแข็งแรงทางกล ความต้านทานการกัดกร่อน และความสม่ำเสมอของแบทช์โดยตรง ทำหน้าที่เป็นจุดตรวจสอบการควบคุมคุณภาพเบื้องต้นสำหรับผู้ผลิตโปรไฟล์อะลูมิเนียมและคำสั่งซื้อการค้าต่างประเทศของ OEM/ODM ตามมาตรฐาน GB/T 3190-2020องค์ประกอบทางเคมีของอลูมิเนียมดัดและโลหะผสมอลูมิเนียม
โปรไฟล์อลูมิเนียมมีพื้นฐานจากอลูมิเนียม (Al) ซึ่งคิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 97% ของมวลทั้งหมด ธาตุผสมส่วนใหญ่ประกอบด้วยซิลิคอนและแมกนีเซียม เสริมด้วยทองแดง แมงกานีส โครเมียม สังกะสี ไทเทเนียม และธาตุอื่นๆ เหล็กเป็นสิ่งเจือปนธรรมดาที่มีข้อจำกัดที่เข้มงวด การแข็งตัวของอายุทำได้โดยขั้นตอนการเสริมความแข็งแกร่งของ Mg₂Si ซึ่งเป็นหลักการทางโลหะวิทยาหลักของโลหะผสม Al-Mg-Si ซีรีส์ 6XXX
ช่วงองค์ประกอบทางเคมีมาตรฐานของเกรดหลัก 2 เกรดมีดังต่อไปนี้:โลหะผสม 6063 (เกรดหลักสำหรับโปรไฟล์สถาปัตยกรรม โปรไฟล์ตกแต่ง แผงระบายความร้อน และแถบตกแต่ง):ศรี: 0.20%~0.60%, มก.: 0.45%~0.90%; สิ่งเจือปน Fe น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.35%, Cu น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.10%, Mn น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.10%, Zn น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.10%, Ti น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.10% สิ่งเจือปนตกค้างเดี่ยวน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.05% สิ่งเจือปนที่เหลือรวมน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.15% สูตรนี้ให้ความลื่นไหลในการอัดขึ้นรูปที่ดีเยี่ยมและแรงกดในการอัดรีดต่ำ พร้อมด้วยฟิล์มอะโนไดซ์ที่สม่ำเสมอและสว่าง เหมาะสำหรับโปรไฟล์การตกแต่งผนังบางที่ซับซ้อนและผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปที่มีพื้นผิว และเป็นเกรดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับโปรไฟล์อลูมิเนียมตกแต่งที่ส่งออกไปต่างประเทศ
โลหะผสม 6061 (สำหรับชิ้นส่วนโครงสร้างอุตสาหกรรม กล่องหุ้มอุปกรณ์ โครงรับน้ำหนัก และโปรไฟล์กลึง CNC):ศรี: 0.40%~0.80%, Mg: 0.80%~1.20%, Cu: 0.15%~0.40%, Cr: 0.04%~0.35%; สิ่งเจือปน Fe น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.70%, Mn น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.15%, Zn น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.25% เมื่อเปรียบเทียบกับ 6063 ปริมาณแมกนีเซียมและซิลิกอนที่สูงกว่าบวกกับไมโครอัลลอยด์ที่มีทองแดงและโครเมียมช่วยเพิ่มความต้านทานแรงดึงและความแข็งแรงของผลผลิตได้อย่างมาก ทำให้เหมาะสำหรับโครงสร้างรับน้ำหนักและส่วนประกอบทางอุตสาหกรรมที่กลึงด้วยเครื่องจักร ข้อเสียได้แก่ ความยากในการอัดขึ้นรูปที่สูงกว่าและความเงาของอโนไดซ์ที่น้อยกว่า 6063 ซึ่งจำเป็นต้องมีการควบคุมอย่างเข้มงวดในกระบวนการหล่อ การทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน และกระบวนการชราภาพ
หน้าที่ของแต่ละองค์ประกอบ: ซิลิคอนและแมกนีเซียมเป็นส่วนผสมของโลหะผสมแบบคลาสสิก อัตราส่วนส่งผลโดยตรงต่อการตกตะกอนของระยะเสริมความแข็งแกร่งของ Mg₂Si อัตราส่วน Si-Mg ที่ไม่สมดุลทำให้เกิดความแข็งแรงไม่เพียงพอ การรักษาอายุที่ล้มเหลว และข้อบกพร่องในการขัดพื้นผิว เหล็กเป็นสิ่งเจือปนที่สำคัญ เหล็กที่มากเกินไปจะทำให้เกิดเฟสที่อุดมด้วยเหล็กหยาบ ทำให้เกิดจุดด่างดำที่พื้นผิว รอยแตกเป็นรูพรุนและการอัดขึ้นรูป และทำให้อัตราผลตอบแทนของการชุบอโนไดซ์ลดลงอย่างมาก ทองแดงช่วยเพิ่มความแข็งแรงแต่ลดความต้านทานการกัดกร่อนเมื่อมีเนื้อหาสูง โครเมียมและแมงกานีสขัดเกลาเกรน ยับยั้งการตกผลึกซ้ำ และลดความเสี่ยงของการกัดกร่อนจากความเค้นแตกร้าว ไทเทเนียมทำหน้าที่เป็นตัวกลั่นเกรนเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างจุลภาคของบิลเล็ต และกำจัดวงแหวนเกรนหยาบ สังกะสีถือเป็นสิ่งเจือปน สังกะสีที่มากเกินไปจะช่วยลดความต้านทานการกัดกร่อนและได้รับการทดสอบบ่อยครั้งตามคำสั่งซื้อสำหรับยุโรปและอเมริกา
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ผู้ซื้อได้กำหนดข้อกำหนดที่เข้มงวดมากขึ้นเกี่ยวกับการตรวจสอบย้อนกลับขององค์ประกอบทางเคมีและการรับรองวัสดุ โดยทั่วไป ลูกค้าต้องการรายงานผลการทดสอบตามการวิเคราะห์ Optical Emission Spectroscopy (OES) เมื่อได้รับสินค้า นอกจากนี้ ห้ามมิให้ผสมเกรดโลหะผสมหรือมีส่วนประกอบเกินขีดจำกัดที่ระบุไว้โดยเด็ดขาด ซึ่งมักเกิดจากการควบคุมการหลอมเศษซากที่รีไซเคิลไม่เพียงพอ เพื่อแก้ไขปัญหานี้ โรงงานผลิตหลายแห่งได้ติดตั้งระบบ OES ในสายการผลิต เพื่อให้สามารถสุ่มตัวอย่างแท่งอะลูมิเนียมแต่ละชุดได้ทันทีหลังจากการหล่อ ด้วยการตรวจสอบองค์ประกอบทางเคมีที่แหล่งกำเนิด บริษัทสามารถป้องกันการกล่าวอ้างที่เกี่ยวข้องกับคุณภาพในวงกว้างในระหว่างขั้นตอนต่อๆ ไป เช่น การอัดขึ้นรูป การรักษาพื้นผิว และการขนส่งขั้นสุดท้าย
ในแง่ของแนวโน้มอุตสาหกรรม 6063 และ 6061 แบบเดิมไม่สามารถตอบสนองความต้องการพลังงานใหม่ การจัดเก็บพลังงาน และการขนส่งทางรถไฟได้อย่างเต็มที่ การวิจัยเกี่ยวกับสูตรผสมไมโครกลายเป็นประเด็นร้อน ด้วยการเติมเซอร์โคเนียม วาเนเดียม หรือธาตุหายาก ผู้ผลิตสามารถปรับปรุงการนำความร้อน ความแข็งแรงทางกล และความต้านทานการกัดกร่อน โดยไม่ทำให้ประสิทธิภาพการอัดขึ้นรูปลดลง รองรับการอัดขึ้นรูปแบบกำหนดเองระดับไฮเอนด์ เช่น แผงระบายความร้อนดอกทานตะวัน เรือนกักเก็บพลังงาน และส่วนประกอบโครงสร้างน้ำหนักเบา
ผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมเตือนผู้ซื้อว่าการกำหนดเกรดไม่เท่ากับประสิทธิภาพคงที่ แม้จะอยู่ในเกรดเดียวกัน คุณสมบัติขั้นสุดท้ายยังถูกกำหนดโดยอัตราส่วน Si-Mg การควบคุมสิ่งเจือปน การทำให้เป็นเนื้อเดียวกันของแท่งเหล็ก และกระบวนการชราภาพ ข้อพิพาททางการค้าระหว่างประเทศจำนวนมากเกิดจากการจัดการเศษซากรีไซเคิลที่ไม่ดีและการแยกองค์ประกอบ ส่งผลให้ความแข็งแรงและการตกแต่งพื้นผิวไม่สอดคล้องกันภายในชุดเดียวกัน ในอนาคต การแข่งขันในอุตสาหกรรมโปรไฟล์อลูมิเนียมจะเปลี่ยนจากการแข่งขันด้านราคาไปสู่การแข่งขันที่ซับซ้อนในด้านการกำหนดวัสดุ ความเสถียรขององค์ประกอบ และการควบคุมคุณภาพทั้งกระบวนการ การจัดการองค์ประกอบทางเคมีคือความสามารถในการแข่งขันขั้นพื้นฐานของผู้ผลิตการอัดขึ้นรูปอะลูมิเนียมระดับไฮเอนด์และแบรนด์การค้าต่างประเทศ
