CNC-Bearbeitung von Aluminium: Alles, was Sie wissen müssen

Letzte Aktualisierung: 02.09., Lesezeit: 7 Min

CNC-Bearbeitung von Aluminium

Aluminium ist ein weit verbreitetes Material zCNC-Bearbeitungaufgrund seiner vielfältigen physikalischen und mechanischen Eigenschaften.Darüber hinaus eignen sich Aluminium und seine Legierungen aufgrund seines hervorragenden Festigkeits-Gewichts-Verhältnisses am besten für die Herstellung verschiedener Komponenten, bei denen eine höhere Festigkeit erforderlich ist und das Gewicht das Haupthindernis darstellt.Infolgedessen wird es zur Herstellung von Komponenten für Produkte in mehreren Branchen verwendet, darunter Automobil, Luft- und Raumfahrt, Verteidigung, Elektro, Möbel und andere Haushaltsgeräte.

Die beliebtesten Sorten von Aluminiumlegierungen für die CNC-Bearbeitung, zu berücksichtigende Faktoren, Vorteile, Nachteile und Anwendungenwerden alle in diesem Artikel behandelt.

 Gängige Sorten von Aluminiumlegierungen für die CNC-Bearbeitung

Serie von Aluminiumlegierungen

Aluminium 2024

Es ist eine wärmebehandelbare Legierung, bei der Kupfer das primäre Legierungselement ist.Es ist eine weiche, geglühte Legierung mit guten Bearbeitbarkeitseigenschaften, die vollständig ermüdungsbeständig ist.Obwohl es eine geringere Korrosionsbeständigkeit als andere Güten aufweist, ist es aufgrund seines hervorragenden Festigkeits-Gewichts-Verhältnisses bei entsprechender Oberflächenbehandlung das beste Material für die Bearbeitung von Flugzeugkomponenten.

Aluminium 6061

Magnesium, Silizium und Aluminium bilden die Sorte 6061 und ermöglichen eine Wärmebehandlung auf höhere Festigkeitsniveaus.Wegen seinesDiese Sorte ist aufgrund ihrer hohen Festigkeit, Zähigkeit und Biegebearbeitbarkeit für die 5-Achsen-CNC-Bearbeitung geeignet.Da es außerdem eine hohe Korrosionsbeständigkeit aufweist, ist es auch ideal für raue Umgebungsbedingungen.Dadurch kann es in verschiedenen Branchen eingesetzt werden, vom mechanischen Prototyping bis hin zur Luft- und Raumfahrt und Telekommunikation.

Aluminium 7075

In der Sorte 7075 ist Zink das primäre Legierungsmetall.Es hat im Vergleich zu anderen wärmebehandelbaren Sorten eine moderate Formbarkeit.In der CNC-Bearbeitung wird diese Sorte verwendet, um verschiedene Teile herzustellen, bei denen ahohe Zähigkeitwird für die Funktionalität benötigt, vom Fahrradteil bis zum Flugzeugflügel.Obwohl es einen schlechten Schweißbarkeitscharakter hat.

Aluminium 3003

Es wird mit Mangan als primärem Legierungsmetall hergestellt.Aufgrund dessen wird es bei der Herstellung von Haushaltswaren verwendethervorragende Umformbarkeit und einfache BearbeitungOperationen wie Biegen, Drehen, Rollformen und Stanzen.Darüber hinaus können die Produkte aufgrund der überlegenen Korrosionsbeständigkeit der Außenumgebung standhalten, was auch perfekt für dekorative und architektonische Außenkomponenten ist.

Aluminium 5052

5052 Aluminium ist hauptsächlich mit Magnesium und Chrom legiert und eignet sich daher am besten für CNC-Umformvorgänge.Es hat gutBearbeitbarkeit und höhere Festigkeit als 3003.Denn es bietet nur afaire Bearbeitbarkeitsrate, ist es keine gute Wahl für umfangreiche Bearbeitungsvorgänge.Diese Sorte eignet sich hervorragend für Wärmetauscheranwendungen, allgemeine Blecharbeiten und Architektur.

CNC-Bearbeitungsvorgänge für Aluminium

Wendebetrieb

1.          CNC-Fräsen

Mahlenist die häufigste Operation der Aluminium-CNC-Bearbeitung, mit der eine Vielzahl von Formen hergestellt werden kann.Beim Fräsen bleibt das Aluminiumwerkstück stationär.Gleichzeitig führt das rotierende Werkzeug einen Mehrpunktschnitt entlang seiner Achse durch, um das Material zu entfernen und die gewünschten Formen gemäß computergesteuerter Steuerung zu erhalten.In einigen Fällen bewegen sich das Werkstück und das Schneidwerkzeug, während das Material entlang mehrerer Achsen entfernt wird.

2.          CNC-Bearbeitung

Mit Hilfe einer CNC-Planbearbeitung kann ein Aluminiumwerkstück mit rauer Oberfläche durch Plandrehen oder Planfräsen in einen flachen Querschnitt gebracht werden.

3.          CNC-Bohren

Bei diesem Vorgang wird ein rotierender Mehrpunktschneider einer bestimmten Größe in einer Linie senkrecht zur Außenfläche bewegt und gebohrt, um das Loch oder andere Formen mit einem festgelegten Durchmesser und einer festgelegten Länge zu erzeugen.

4.          CNC-Drehen

In CNC-Drehen, das Spannfutter hält und dreht den Aluminiumstab, und das Mehrpunkt-Schneidwerkzeug entfernt das Material, bis die gewünschten Abmessungen und die gewünschte Form nicht erreicht sind.

Zu berücksichtigende Faktoren für die CNC-Bearbeitung von Aluminium

Für eine hochwertige CNC-Bearbeitung sollten Sie versuchen, eine auszuwählenpassendes Schneidwerkzeug, gibt es verschiedene Faktoren wie Werkzeugmaterial, Werkzeuggeometrie, Schnittgeschwindigkeit, Vorschubgeschwindigkeit und Schneidflüssigkeit.

1.          Werkzeuggeometrie

Die Produktivität und Qualität der CNC-Bearbeitung von Aluminium wird von der Werkzeuggeometrie beeinflusst.Daher müssen Sie die folgenden Variablen für eine effektive Bearbeitung berücksichtigen.

 a.  Flötennummern

Ein Werkzeug mit drei Schneidenzahl

Wählen Sie bei der CNC-Bearbeitung von Aluminium Schneidwerkzeuge mit auszwei bis drei Flöten ist die beste Option.Im Gegensatz dazu führt die Auswahl von Spannutenzahlen von weniger als zwei oder mehr als drei zur Bildung von riesigen Spänen und kleinen Spänen, die Bearbeitungsspuren auf der Oberfläche hinterlassen.

B.Helixwinkel

Ein weiteres Element, das die Effektivität der CNC-Bearbeitung beeinflusst, ist der Schrägungswinkel.Er kann als der Winkel charakterisiert werden, der durch die Mittellinie des Werkzeugs und eine gerade Linie tangential zur Schneidkante gebildet wird.Der Steigungswinkel bestimmt, wie schnell die Späne entfernt werden.Wählen Sie einen Spiralwinkel von 35° oder 40°für die CNC-Bearbeitung von Aluminium oder springen Sie bis zu 45°, wenn Sie sich für die Nachbearbeitung der Oberfläche entscheiden.

 c.  Freiwinkel

Ein großer Freiwinkel kann sich übermäßig in das Aluminiumwerkstück eingraben, und durch einen geringen Freiwinkel kann es zu Reibung zwischen Werkzeug und Werkstück kommen.Der ideale Freiwinkel reicht von6 bis 10⁰.

2.          Material für Schneidwerkzeuge

Hartmetall ist das typischste Material zur Herstellung von Schneidwerkzeugen, die für die CNC-Bearbeitung von Aluminium erforderlich sind.Denn Werkzeuge aus Hartmetall halten den hohen Schnittgeschwindigkeiten, die bei der CNC-Bearbeitung von Aluminium benötigt werden, voll stand.

Aluminium erfordert einen weichen Schnitt, daher sollten die Korngröße und das Bindemittelverhältnis des Hartmetalls klein sein.Um solche herzustellen, muss Kobalt in der richtigen Menge gemischt werden, um eine kleine Karbid-Korngröße (2-20 %) zu erzeugen, die ideal für weiches Schneiden ist.Zusätzliche Beschichtungen wie Diamant und Zirkoniumnitrid können die Effektivität des Schneidens erhöhen.

3.          Schneidgeschwindigkeit

Aluminium kann hohen Schnittgeschwindigkeiten standhalten, sodass Sie Ihre CNC-Maschine einstellen könnenauf jede praktikable Geschwindigkeit.Bei niedrigen Geschwindigkeiten können sich jedoch Aufbauschneiden bilden.

4.          Vorschubgeschwindigkeit

Das gewünschte Finish und die Festigkeit bestimmen den Vorschub.Sie können zum Beispiel wählen zwischen0,05 und 0,15 mm/U für eine raue Oberfläche und 0,15 bis 2,03 mm/U für eine glatte OberflächeAbschluss.

5.          Schneidflüssigkeit

In der CNC-Bearbeitung von Aluminium sind die geeigneten Schneidflüssigkeitenlösliche Ölemulsionen und Mineralöle, die völlig frei von Chlor oder aktivem Schwefel sindda diese das Werkstück verschmutzen können.

6.          Nachbearbeitungsprozess

CNC-bearbeitete Teile mit Oberflächenveredelung

Nachbearbeitungsprozesse sind erforderlich, um die Oberflächenveredelung, die ästhetische Schönheit und die physikalischen und mechanischen Eigenschaften zu verbessern.Es gibt viele Nachbearbeitungsprozesse für CNC-bearbeitete Aluminiumteile, wie zPerl- und Sandstrahlen, Beschichtung, Eloxieren,UndPulverbeschichtung.

a.      Perl- und Sandstrahlen:Bearbeitete Aluminiumteile werden mit winzigen Glasperlen unter Verwendung einer Hochdruckluftpistole gebrannt, wodurch das verbleibende Material entfernt wird, um eine glatte Oberfläche zu erzeugen, ohne die Maßtoleranz zu beeinträchtigen.

b.     Eloxieren:1. Aluminiumteil wird in den Schwefelsäure-Elektrolyten getaucht, und Strom wird über Kathode und Anode angelegt.Oxidionen werden aus dem Elektrolyten freigesetzt, um nicht reaktives Aluminiumoxid für die exponierte Oberfläche zu erzeugen.

c.      Beschichtung:einfache Beschichtung mit einem anderen Stoff wie Zink, Nickel oder Chrom.

d.     Pulverbeschichtung:Hochtemperatur-Polymer-Pulverbeschichtung des Bauteils

Vorteile

Die CNC-Bearbeitung von Aluminium hat aufgrund ihrer mechanischen und physikalischen Eigenschaften mehrere Vorteile.Für die hochpräzise CNC-Bearbeitung ist es sehr sicher und unkompliziert.Lassen Sie uns einen Überblick über die einzelnen Vorteile geben.

Bearbeitbarkeit 

Aufgrund der weichen Beschaffenheit von Aluminium gibt es bei der CNC-Bearbeitung kaum Verformungen und es splittert leicht ab.Daher kann es leicht mit Werkzeugen bearbeitet werden, ohne dass diese verschleißen.

Die hervorragende Bearbeitbarkeit reduziert die Bearbeitungszykluszeit bei gleichzeitiger Beibehaltung der hervorragenden Dimensionsstabilität.

Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht

Aluminium ist ein Leichtmetall mit ausgezeichneter Festigkeit.Wenn Sie es mit Stahl vergleichen, ist es dreimal weniger dicht, was es perfekt für Anwendungen macht, bei denen das Gewicht die größte Herausforderung bei der Aufrechterhaltung der hohen Festigkeit ist, wie z. B. bei Flugzeugkomponenten.

Sichere Maschinenarbeit

Aluminium erzeugt bei der CNC-Bearbeitung keine giftigen Nebenprodukte.Im Gegensatz zu anderen Materialien wie Kunststoff ist es während der Bearbeitung absolut sicher.

Korrosionsbeständigkeit

Aufgrund der hervorragenden Affinität von Aluminium und seinen Legierungen zu Sauerstoff kann es die Oxidschicht des Rostes bei Feuchtigkeitseinwirkung nicht verlieren.Aufgrund dieser Eigenschaften ist Aluminium ein fantastisches korrosionsbeständiges Material.Korrosionsbeständigkeit erhöht die Langlebigkeit der CNC-bearbeiteten Teile.

Recyclingfähigkeit

Alle Komponenten und Produkte, die durch CNC-Bearbeitung aus Aluminium hergestellt wurden, sind recycelbar.Dadurch können Aluminiumbauteile nach Ablauf des Produktlebenszyklus wiederverwendet werden.

Elektrische Leitfähigkeit

Aufgrund ihrer elektrischen Leitfähigkeit eignen sich CNC-bearbeitete Aluminiumteile auch für elektrische Bauteile, allerdings könnte die Leitfähigkeit durch Legieren mit anderen Metallen verringert werden.

Ästhetischer Nutzen

Obwohl Aluminium und seine Legierungen CNC-bearbeitet werden können, um eine hervorragende Oberflächengüte zu erzielen, können sie auch eloxiert werden, um eine Vielzahl von Farben zu erhalten, was den Teilen und dem Produkt eine sehr ansprechende ästhetische Schönheit verleiht.

Leistung bei niedriger Temperatur

Im Gegensatz zu anderen Materialien behält Aluminium seine Eigenschaften wie Weichheit, Elastizität und Festigkeit auch bei sehr niedrigen Temperaturen.

Diese Qualität macht es ideal für Niedertemperatur-Betriebsteile.

Anwendungen

Flugzeugturbinenabdeckung aus Aluminium CNC-Bearbeitung

Wie bereits im Artikel erwähnt, haben Aluminium und seine Legierungen viele vorteilhafte Eigenschaften, die Teile aus der CNC-Bearbeitung von Aluminium in mehreren Branchen unverzichtbar machen.

Luft-und Raumfahrtindustrie

Das hohe Festigkeits-Gewichts-Verhältnis von Aluminium und die präzise CNC-Bearbeitung machen es ideal für verschiedene Luft- und Raumfahrtkomponenten, darunter Tragflächen, Befestigungs- und Fahrwerksteile, Buchsen und verschiedene elektrische Steckverbinder.

Automobilindustrie

Aluminium ist in der Lage, dem höheren Gewicht standzuhalten.Daher werden verschiedene Automobilteile durch Aluminium-CNC-Bearbeitung hergestellt.Wie Wellen, einzigartige Komponenten, Wandverkleidungen im Fahrzeuginneren, Antriebsachsen, Getriebe, Anlasser und vieles mehr.

Elektroindustrie

Dank der CNC-Bearbeitung von Aluminium werden Verbraucherelektrik und -elektronik immer kleiner, haben engere Toleranzen und sind immer noch leicht.Leiterplatten, Kühlkörper und Halbleiter sind Beispiele für Teile.

Medizinische Industrie

Die CNC-Bearbeitung von Aluminium erfüllt den Bedarf an medizinischen Geräten, die eine leichte und präzise Bearbeitung erfordern.Zahlreiche Komponenten für Forschung, Chirurgie und Medikamentenverabreichung, darunter chirurgische Implantate, MRT-Geräte, Klingengriffe, Schneidegeräte und chirurgische Scheren, werden mit CNC-Bearbeitung aus Aluminium hergestellt.

Andere Anwendungen

Baseballschläger und Sportpfeifen sind Beispiele für Sportgeräte.Auch die Lebensmittel- und Pharmaindustrie verwendet CNC-bearbeitete Aluminiumkomponenten.Auch kryogene Anwendungen sind zahlreich.

Abschluss

Wie Sie aus diesem Artikel wissen, hat Aluminium verschiedene Eigenschaften und Vorteile für die Verwendung seiner durch CNC-Bearbeitung hergestellten Teile.Aufgrund der hervorragenden Bearbeitbarkeit sind enge Maßtoleranzen leicht erreichbar.Wenn Sie also die CNC-Bearbeitung von Aluminium für Ihr Projekt in Betracht ziehen möchten, ist unser On-Demand-Bearbeitungsservice für Sie da, um Ihnen zu helfen.Wireinen Profi anbietenCNC-Bearbeitungsservicefür alle Aluminiumteile.Hier überwachen unsere Qualitätskontrollingenieure jeden Bearbeitungsschritt, um den Standard und die Toleranz einzuhalten.Fühlen sich freikontaktiere unsfür mehr Informationen

Häufig gestellte Fragen

Was sind die beliebtesten Sorten von Aluminiumlegierungen?

Aluminium 2024, 6061, 7075, 3003 und 5052 sind die beliebten Sorten für die CNC-Bearbeitung.

Wie kann ich die beste Legierungssorte auswählen?

Sie hängt von den Anwendungen der Produkte und den erforderlichen mechanischen und physikalischen Eigenschaften ab, einschließlich Härte, Festigkeit, Duktilität und Leitfähigkeit.Da jede Art von Legierungssorte einzigartige Eigenschaften hat, kann die Auswahl der besten Sorte schwierig sein.Lassen Sie also unsere Fachleute anhand Ihrer Anforderungen entscheiden, welches für Ihr Projekt am besten geeignet ist.

Welche Faktoren sind bei der CNC-Bearbeitung von Aluminium zu berücksichtigen?

Für eine qualitativ hochwertige CNC-Bearbeitung sollten Sie verschiedene Faktoren berücksichtigen, wie z.

Ist die CNC-Bearbeitung von Aluminium teuer?

Nein, die Herstellung der Aluminiumteile mit einer CNC-Maschine ist ein kostengünstiger Prozess, insbesondere bei großen Stückzahlen.Darüber hinaus bieten wir sehr wettbewerbsfähige Preise.Kontaktiere unsund bekomme einZitatinnerhalb von 24 Stunden.

Sie sind Hersteller?

Ja, wir sind ein führender Hersteller von Porzellan.Wir können On-Demand-Fertigungsdienstleistungen wie CNC-Bearbeitung, Blechbearbeitung, Spritzguss, Aluminiumextrusion und Oberflächenveredelung anbieten.