懸浮門在工廠、園區(qū)、學(xué)校、商業(yè)場(chǎng)所和大型出入口中的應(yīng)用越來越普遍。與普通平移門相比，懸浮門通常沒有傳統(tǒng)地面軌道，門體在運(yùn)行過程中需要依靠自身框架、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)保持穩(wěn)定，因此鋁型材不僅影響外觀，還會(huì)影響整個(gè)門體的強(qiáng)度、重量、加工精度以及長期運(yùn)行狀態(tài)。

　　在選擇懸浮門業(yè)鋁型材時(shí)，經(jīng)常會(huì)碰到兩個(gè)材料牌號(hào)：6063和6061。

　　有人認(rèn)為6061強(qiáng)度高，所以做懸浮門一定比6063好;也有人認(rèn)為門窗鋁型材長期使用6063，因此懸浮門也應(yīng)該全部采用6063。

　　實(shí)際上，兩種材料并不存在簡單的誰好誰壞。

　　懸浮門究竟選擇6063還是6061，需要看型材承擔(dān)的是外觀、框架還是主受力功能。

　　一、先了解6063和6061有什么區(qū)別

　　6061和6063都屬于6系鋁合金，主要合金體系都是鋁、鎂、硅，并且都可以通過熱處理提高機(jī)械性能。

　　但兩種材料的設(shè)計(jì)方向并不完全一樣。

　　6063具有較好的擠壓成型能力、表面質(zhì)量和耐腐蝕性能，特別適合復(fù)雜截面的建筑型材和門窗型材。ASM資料指出，與6061相比，6063具有略好的成形性能和一般耐腐蝕性能。6063也長期被用于門窗框架、建筑型材等對(duì)表面質(zhì)量要求較高的產(chǎn)品。

　　6061則更加偏向結(jié)構(gòu)用途。

　　它的機(jī)械強(qiáng)度通常高于6063，因此常見于結(jié)構(gòu)框架、機(jī)械零件、運(yùn)輸設(shè)備以及需要較高承載能力的擠壓件。Bonnell Aluminum的材料選擇資料也將6063主要?dú)w入中等應(yīng)力應(yīng)用，而6061更多用于要求較高機(jī)械性能的結(jié)構(gòu)件。

　　這正是懸浮門選材時(shí)需要重點(diǎn)考慮的區(qū)別。

　　二、懸浮門為什么大量使用6063鋁型材?

　　懸浮門首先是一種大型擠壓鋁型材產(chǎn)品。

　　門體可能需要設(shè)計(jì)：

　　主橫梁;

　　上下框架;

　　豎向立柱;

　　裝飾護(hù)欄;

　　加強(qiáng)筋;

　　滑槽;

　　安裝槽;

　　線纜槽;

　　連接結(jié)構(gòu)。

　　很多結(jié)構(gòu)希望直接通過擠壓模具一次形成。

　　型材截面越復(fù)雜，對(duì)鋁合金擠壓性能要求越高。

　　6063在這方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，能夠比較容易地生產(chǎn)復(fù)雜、薄壁以及表面要求較高的截面，因此被廣泛用于建筑和門窗類擠壓產(chǎn)品。6063同時(shí)具有良好的陽極氧化表現(xiàn)，Aluminum Anodizers Council將6063列為適合建筑陽極氧化的材料之一。

　　對(duì)于懸浮門來說，這一點(diǎn)非常重要。

　　因?yàn)閼腋￠T不僅需要強(qiáng)度，還需要外觀。

　　門體長度可能達(dá)到數(shù)米甚至更長，大面積型材如果表面存在嚴(yán)重?cái)D壓紋、色差或者氧化效果不均勻，會(huì)直接影響成品檔次。

　　因此，在普通懸浮門型材中，6063仍然是比較合理的選擇。

　　三、6061到底強(qiáng)在哪里?

　　如果單獨(dú)比較相同T6狀態(tài)，6061的機(jī)械強(qiáng)度明顯高于6063。

　　ASTM B241/B241M列出的擠壓材料最低性能中，6061-T6擠壓材抗拉強(qiáng)度最低約260 MPa、屈服強(qiáng)度約240 MPa;6063-T6對(duì)應(yīng)最低抗拉強(qiáng)度約205 MPa、屈服強(qiáng)度約170 MPa。

　　也就是說，當(dāng)型材尺寸和其他條件相近時(shí)，6061通常能夠承受更大的應(yīng)力而不發(fā)生永久變形。

　　因此，在懸浮門的一些高負(fù)載部位，6061會(huì)更有優(yōu)勢(shì)。

　　例如：

　　大型懸浮門主受力構(gòu)件;

　　高負(fù)載連接件;

　　機(jī)械加工安裝座;

　　電機(jī)支撐件;

　　承載支架;

　　受力較大的連接板。

　　如果門體跨度比較大，或者運(yùn)行過程中局部受力明顯，這些位置可以考慮采用6061。

　　四、是不是換成6061以后門就一定不下垂?

　　不是。

　　這是選擇懸浮門業(yè)鋁型材時(shí)很容易出現(xiàn)的誤區(qū)。

　　門體發(fā)生下垂或者撓曲，不僅與材料強(qiáng)度有關(guān)，更與型材截面的抗彎剛度有關(guān)。

　　例如一根非常細(xì)的6061型材，未必比合理設(shè)計(jì)的大截面6063型材更適合長跨度門體。

　　影響門體變形的因素包括：

　　型材高度;

　　型材寬度;

　　壁厚;

　　內(nèi)部加強(qiáng)筋;

　　截面慣性矩;

　　門體長度;

　　門體重量;

　　懸臂長度;

　　連接結(jié)構(gòu)。

　　所以如果一樘懸浮門出現(xiàn)明顯下垂，僅僅把6063改成6061，并不一定能夠從根本上解決問題。

　　很多情況下，更有效的方法是重新設(shè)計(jì)主梁截面。

　　例如增加型材截面高度、優(yōu)化腔體結(jié)構(gòu)或者增加內(nèi)部加強(qiáng)筋。

　　材料選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該同時(shí)進(jìn)行。

　　五、大跨度懸浮門更應(yīng)該關(guān)注什么?

　　懸浮門尺寸越大，對(duì)主梁設(shè)計(jì)要求越高。

　　例如小型廠區(qū)門和大型工業(yè)園區(qū)入口的懸浮門，對(duì)型材要求顯然不同。

　　大跨度門體需要重點(diǎn)考慮：

　　門體自重;

　　懸挑距離;

　　風(fēng)載;

　　啟停慣性;

　　運(yùn)行振動(dòng);

　　長期疲勞;

　　連接位置應(yīng)力。

　　這種情況下，就不能簡單按照普通門窗型材的思路選材料。

　　如果主梁長期承受較高應(yīng)力，可以考慮6061-T6，或者通過增加型材截面提高整體承載能力。

　　但外圍裝飾型材、豎向欄桿以及非關(guān)鍵受力部位，沒有必要全部使用6061。

　　采用不同材料進(jìn)行功能分區(qū)，通常更加合理。

　　六、懸浮門使用6063應(yīng)該選T5還是T6?

　　除了材料牌號(hào)，還要看狀態(tài)。

　　例如常見的：

　　6063-T5;

　　6063-T6;

　　6061-T6。

　　T5表示鋁型材經(jīng)過高溫成型以后冷卻，再進(jìn)行人工時(shí)效;T6通常經(jīng)過固溶熱處理并人工時(shí)效。

　　不同狀態(tài)對(duì)應(yīng)不同的機(jī)械性能。

　　以6063為例，T6強(qiáng)度通常明顯高于T5，因此如果懸浮門型材承擔(dān)一定結(jié)構(gòu)作用，不能只寫“6063鋁合金”，還要進(jìn)一步確認(rèn)實(shí)際供貨狀態(tài)。

　　換句話說：

　　6063-T6和普通6063-T5不能簡單當(dāng)成完全相同的材料。

　　在懸浮門業(yè)鋁型材采購時(shí)，如果供應(yīng)商報(bào)價(jià)單只標(biāo)“6063”，沒有說明狀態(tài)和力學(xué)性能，技術(shù)信息實(shí)際上還不夠完整。

　　七、表面處理為什么6063更有優(yōu)勢(shì)?

　　懸浮門長期安裝在室外。

　　因此除了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，還需要考慮：

　　雨水;

　　空氣濕度;

　　日曬;

　　工業(yè)環(huán)境;

　　沿海環(huán)境;

　　長期清潔維護(hù)。

　　鋁合金本身具有自然氧化膜，但懸浮門通常還會(huì)進(jìn)一步采用陽極氧化、噴涂等方式改善表面性能和外觀。

　　6063長期用于建筑型材，一個(gè)重要原因就是其表面處理表現(xiàn)較好。

　　Aluminum Anodizers Council指出，6063具有較好的陽極氧化特性，而6061則屬于更偏高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)用途的6系合金。

　　因此，如果產(chǎn)品需要：

　　銀白氧化;

　　黑色氧化;

　　香檳色;

　　其他裝飾氧化效果，

　　6063通常更容易兼顧型材表面和建筑裝飾要求。

　　如果采用粉末噴涂，兩種材料都可以處理，但前處理質(zhì)量和噴涂工藝同樣重要。

　　八、復(fù)雜截面型材為什么更傾向6063?

　　懸浮門型材往往不是普通方管。

　　為了減少后續(xù)加工，設(shè)計(jì)人員可能直接在型材內(nèi)部設(shè)計(jì)：

　　螺絲槽;

　　連接槽;

　　加強(qiáng)筋;

　　線槽;

　　卡扣;

　　滑軌;

　　安裝腔。

　　這意味著模具截面越來越復(fù)雜。

　　6063具有較好的擠壓性能，因此更適合這種復(fù)雜鋁型材設(shè)計(jì)。

　　這也是為什么建筑、門窗和裝飾型材大量使用6063，而不是全部改用強(qiáng)度更高的6061。

　　材料并不是強(qiáng)度越高越容易加工。

　　有時(shí)候?yàn)榱俗非?061的強(qiáng)度，反而會(huì)提高擠壓難度、模具要求和生產(chǎn)成本。

　　所以在滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度的前提下，6063通常具有更好的綜合加工經(jīng)濟(jì)性。

　　九、哪些位置可以使用6061?

　　對(duì)于懸浮門生產(chǎn)廠家來說，不一定非要在6061和6063之間“二選一”。

　　完全可以按照功能組合使用。

　　例如：

　　門體外框

　　優(yōu)先考慮6063-T5或者6063-T6。

　　主要兼顧擠壓、外觀、防腐以及成本。

　　裝飾型材

　　通常選擇6063。

　　因?yàn)檫@些位置對(duì)表面和復(fù)雜截面要求較高，對(duì)極限強(qiáng)度要求相對(duì)較低。

　　主受力梁

　　需要根據(jù)跨度和結(jié)構(gòu)計(jì)算決定。

　　普通規(guī)格可以采用合理設(shè)計(jì)的6063-T6;高載荷、大跨度結(jié)構(gòu)可以進(jìn)一步評(píng)估6061-T6。

　　機(jī)械連接件

　　如果需要大量鉆孔、攻牙、CNC加工并承擔(dān)較高載荷，6061通常更加合適。

　　電機(jī)或驅(qū)動(dòng)安裝座

　　如果局部承受較大載荷或者振動(dòng)，也可以考慮6061。

　　這樣能夠把兩種材料的優(yōu)勢(shì)分別利用起來。

　　十、采購懸浮門鋁型材不能只問牌號(hào)

　　實(shí)際采購時(shí)，只問一句：

　　“是不是6063?”

　　遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

　　至少還應(yīng)該確認(rèn)：

　　合金牌號(hào);

　　熱處理狀態(tài);

　　型材壁厚;

　　截面尺寸;

　　尺寸公差;

　　直線度;

　　抗拉強(qiáng)度;

　　屈服強(qiáng)度;

　　表面處理;

　　氧化膜或噴涂要求。

　　尤其是懸浮門主梁這種長尺寸型材，直線度和扭擰控制非常重要。

　　如果型材本身存在明顯彎曲，即使材料牌號(hào)沒有問題，后期裝配以后也可能出現(xiàn)門體不直、運(yùn)行間隙變化等問題。

　　因此，懸浮門業(yè)鋁型材真正應(yīng)該控制的是一套完整規(guī)格，而不是只有一個(gè)“6063”標(biāo)簽。

　　十一、6063是不是意味著檔次低于6061?

　　不是。

　　6061強(qiáng)度更高，并不代表6063屬于低檔材料。

　　兩者本來就是針對(duì)不同用途優(yōu)化的6系鋁合金。

　　6061偏結(jié)構(gòu)強(qiáng)度;

　　6063偏擠壓性能、表面和建筑應(yīng)用。

　　對(duì)于懸浮門來說，如果一套6063型材經(jīng)過合理的截面設(shè)計(jì)、壁厚設(shè)計(jì)和熱處理，完全可以滿足很多常規(guī)門體使用要求。

　　反過來，即使全部采用6061，如果截面過小、連接結(jié)構(gòu)不合理，也可能出現(xiàn)問題。

　　所以評(píng)價(jià)懸浮門鋁型材不能只比較材料編號(hào)大小。

　　十二、懸浮門到底應(yīng)該選6063還是6061?

　　可以根據(jù)實(shí)際使用位置快速判斷。

　　如果是普通懸浮門主體型材、外框、立柱以及裝飾型材，通常可以優(yōu)先考慮6063，尤其是需要復(fù)雜擠壓截面和較好表面效果時(shí)。

　　如果是大跨度主受力部件、高負(fù)載支架、機(jī)械連接件或者CNC加工零件，則可以優(yōu)先評(píng)估6061。

　　如果一套懸浮門既要求較好的外觀，又具有較大跨度，比較合理的做法并不是把整套型材全部換成6061，而是：

　　6063負(fù)責(zé)大部分?jǐn)D壓門體型材，6061用于重點(diǎn)承載和機(jī)械連接位置。

　　這樣通常更容易在強(qiáng)度、加工、外觀和成本之間取得平衡。

　　懸浮門業(yè)鋁型材選6063還是6061，不能只按照“哪個(gè)強(qiáng)度高”判斷。

　　6061的優(yōu)勢(shì)在于較高的機(jī)械強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)承載能力，而6063的優(yōu)勢(shì)在于良好的擠壓成型、表面質(zhì)量、陽極氧化效果以及建筑型材應(yīng)用成熟度。相同T6狀態(tài)下，6061的最低屈服強(qiáng)度確實(shí)明顯高于6063，但懸浮門整體剛度和下垂問題仍然需要結(jié)合型材截面、壁厚和跨度設(shè)計(jì)綜合解決。

　　因此，對(duì)于多數(shù)懸浮門產(chǎn)品，6063仍可以作為主體擠壓型材的優(yōu)先選擇;在大跨度、高負(fù)載和重要受力部位，再有針對(duì)性地使用6061。

　　真正決定一套懸浮門長期是否穩(wěn)定的，不只是6061還是6063，而是合金牌號(hào)、熱處理狀態(tài)、截面結(jié)構(gòu)、壁厚、加工精度和表面處理共同組成的材料方案。