Mecanizado CNC de aluminio: todo lo que necesita saber
Última actualización: 09/02, tiempo de lectura: 7 minutos
Mecanizado CNC de aluminio
El aluminio es un material muy utilizado paraMecanizado CNCdebido a sus diversas propiedades físicas y mecánicas.Además, debido a su excelente relación resistencia-peso, el aluminio y sus aleaciones son los más adecuados para la fabricación de diversos componentes donde se requiere una mayor resistencia y el peso es el principal obstáculo.Como resultado, se utiliza para fabricar componentes para productos en múltiples industrias, incluidas la automotriz, aeroespacial, de defensa, eléctrica, muebles y otros electrodomésticos.
Los grados más populares de aleaciones de aluminio para mecanizado CNC, factores a considerar, beneficios, inconvenientes y aplicacionestodo será cubierto en este artículo.
Grados comunes de aleaciones de aluminio para mecanizado CNC
Serie de aleaciones de aluminio
Aluminio 2024
Es una aleación tratable térmicamente donde el cobre es el principal elemento de aleación.Es una aleación suave recocida con buenas propiedades de maquinabilidad, totalmente capaz de resistir la fatiga.A pesar de tener una menor resistencia a la corrosión que otros grados, es el mejor material para mecanizar componentes aeronáuticos debido a su excelente relación resistencia-peso cuando la superficie tiene el acabado adecuado.
Aluminio 6061
El magnesio, el silicio y el aluminio componen el Grado 6061, lo que permite el tratamiento térmico a niveles de resistencia más altos.Debido a sualta resistencia, tenacidad y capacidad de trabajo de flexión, este grado es adecuado para el mecanizado CNC de 5 ejes.Además, dado que tiene una alta resistencia a la corrosión, también es ideal para condiciones ambientales adversas.Como resultado, se puede utilizar en diversas industrias, desde la creación de prototipos mecánicos hasta la aeroespacial y las telecomunicaciones.
Aluminio 7075
En el grado 7075, el zinc es el principal metal de aleación.Tiene conformabilidad moderada en comparación con otros grados tratables térmicamente.En el mecanizado CNC, esta calidad se utiliza para crear varias piezas en las que unalto nivel de tenacidadse requiere para la funcionalidad, desde partes de bicicletas hasta alas de aviones.Aunque, tiene un pobre carácter de soldabilidad.
Aluminio 3003
Está hecho con manganeso como metal de aleación principal.Se utiliza en la producción de artículos para el hogar debido a suexcelente formabilidad y facilidad de mecanizadooperaciones como plegado, hilado, perfilado y estampado.Además, debido a la resistencia superior a la corrosión, los productos pueden soportar el ambiente exterior, lo que también es perfecto para componentes decorativos y arquitectónicos al aire libre.
Aluminio 5052
El aluminio 5052 está principalmente aleado con magnesio y cromo, lo que lo convierte en el más adecuado para operaciones de conformado CNC.tiene buenatrabajabilidad y mayor resistencia que 3003.Porque solo ofrece unatasa de maquinabilidad justa, no es una buena opción para operaciones de mecanizado extensas.Este grado es excelente para aplicaciones de intercambiadores de calor, trabajos de chapa en general y arquitectura.
Operaciones de mecanizado CNC para aluminio
Operación de torneado
1. Fresado CNC
Moliendaes la operación más común del mecanizado CNC de aluminio, que es capaz de producir una amplia gama de formas.En la operación de fresado, la pieza de aluminio permanece estacionaria.Al mismo tiempo, la herramienta giratoria realiza un corte multipunto a lo largo de su eje para eliminar el material y obtener las formas deseadas según los controles computarizados.En algunos casos, la pieza de trabajo y la herramienta de corte se mueven mientras se elimina el material a lo largo de varios ejes.
2. CNC-frente
Con la ayuda de una operación de refrentado CNC, una pieza de trabajo de aluminio con una superficie rugosa se puede convertir en una sección transversal plana con la ayuda del torneado frontal o el fresado frontal.
3. Taladrado CNC
En este proceso, un cortador giratorio multipunto de un tamaño determinado se mueve en una línea perpendicular a la superficie exterior y se perfora para crear el orificio u otras formas con un diámetro y una longitud establecidos.
4. Torneado CNC
In Torneado CNC, el mandril sostiene y gira la varilla de aluminio, y la herramienta de corte multipunto elimina el material hasta que no se obtienen las dimensiones y la forma deseadas.
Factores a considerar para el mecanizado CNC de aluminio
Para un mecanizado CNC de calidad, debe intentar elegir unherramienta de corte apropiada, existen varios factores, como el material de la herramienta, la geometría de la herramienta, la velocidad de corte, la velocidad de alimentación y el fluido de corte.
1. Geometría de la herramienta
La productividad y la calidad del mecanizado CNC para aluminio se ven afectadas por la geometría de la herramienta.Por lo tanto, debe considerar las siguientes variables para un mecanizado efectivo.
a. Números de flauta
Una herramienta con tres flauta número
Al realizar mecanizado CNC en aluminio, elegir herramientas de corte condos o tres flautas es la mejor opción.Por el contrario, elegir números de flauta menos de dos o más de tres dará como resultado la formación de virutas gigantes y virutas pequeñas que dejan marcas de mecanizado en la superficie.
b.ángulo de hélice
Otro elemento que influye en la efectividad del mecanizado CNC es el ángulo de hélice.Se puede caracterizar como el ángulo formado por la línea central de la herramienta y una línea recta tangente al filo de corte.El ángulo de hélice determinará qué tan rápido eliminará las virutas..Elija un ángulo de hélice de 35° o 40°para mecanizado CNC de aluminio, o salte hasta 45° si opta por el acabado posterior a la superficie.
c. Ángulo de separación
Un ángulo de holgura grande puede hundirse excesivamente en la pieza de trabajo de aluminio, y un ángulo de holgura leve puede causar fricción entre la herramienta y la pieza de trabajo.El ángulo de incidencia ideal oscila entre6 a 100.
2. Material para herramientas de corte.
El carburo es el material más típico para crear las herramientas de corte necesarias para el mecanizado CNC de aluminio.Esto se debe a que las herramientas hechas de carburo son totalmente capaces de soportar las altas velocidades de corte necesarias para el mecanizado CNC de aluminio.
El aluminio requiere un corte suave, por lo que el tamaño de grano del carburo y la proporción de aglomerante deben ser pequeños.Para hacerlo, se debe mezclar Cobalt en la cantidad correcta para producir un tamaño de grano de carburo pequeño (2-20 %) ideal para un corte suave.Recubrimientos adicionales como diamante y nitruro de circonio pueden aumentar la efectividad del corte.
3. Velocidad cortante
El aluminio puede soportar altas velocidades de corte para que pueda configurar su máquina CNCa cualquier velocidad practicable.Sin embargo, se pueden formar bordes acumulados cuando se mueve a bajas velocidades.
4. Velocidad de avance
El acabado y la resistencia requeridos determinan la velocidad de avance.Por ejemplo, puede elegir entre0,05 y 0,15 mm/rev para superficie rugosa y 0,15 a 2,03 mm/rev para superficie lisarefinamiento.
5. Fluido de corte
En el mecanizado CNC de aluminio, los fluidos de corte apropiados sonemulsiones de aceite soluble y aceites minerales completamente libres de cloro o azufre activoporque estos pueden manchar la pieza de trabajo.
6. Proceso posterior al mecanizado
Piezas mecanizadas CNC con acabado superficial
Se requieren procesos posteriores al mecanizado para mejorar el acabado superficial, la belleza estética y las propiedades físicas y mecánicas.Hay muchos procesos posteriores al mecanizado para piezas de aluminio mecanizadas por CNC, comoGrano y arenado, Revestimiento, anodizado,yrecubrimiento en polvo.
a. Grano y arenado:Las piezas mecanizadas de aluminio se disparan con diminutas perlas de vidrio utilizando una pistola de aire comprimido a alta presión, lo que elimina el material restante para producir una superficie lisa sin comprometer la tolerancia dimensional.
b. anodizado:La primera parte de aluminio se sumerge en el electrolito de ácido sulfúrico y se aplica electricidad a través del cátodo y el ánodo.Los iones de óxido se liberan del electrolito para crear óxido de aluminio no reactivo para la superficie expuesta.
c. Revestimiento:recubrimiento simple con otra sustancia como zinc, níquel o cromo.
d. Recubrimiento en polvo:recubrimiento de polvo de polímero de alta temperatura del componente
Ventajas
El mecanizado CNC de aluminio tiene varios beneficios debido a sus características mecánicas y físicas.Para el mecanizado CNC de alta precisión, es muy seguro y sencillo.Repasemos cada una de las ventajas.
maquinabilidad
Debido a la naturaleza blanda del aluminio, casi no hay posibilidad de deformación durante el mecanizado CNC y se astilla fácilmente.Por lo tanto, se puede mecanizar fácilmente con herramientas sin desgastarlas.
La excelente maquinabilidad reduce el tiempo del ciclo de maquinado mientras mantiene una excelente estabilidad dimensional.
Relación fuerza-peso
El aluminio es un metal ligero con excelente resistencia.Si lo compara con el acero, es tres veces menos denso, lo que lo hace perfecto para la aplicación donde el peso es el principal desafío para mantener una alta resistencia, como en los componentes de aeronaves.
Trabajo seguro con máquinas
El aluminio no produce subproductos tóxicos durante el mecanizado CNC.A diferencia de otros materiales como el plástico, es totalmente seguro durante las operaciones de mecanizado.
Resistencia a la corrosión
Debido a la excelente afinidad del aluminio y sus aleaciones por el oxígeno, no puede perder la capa de óxido de óxido mientras se expone a la humedad.Debido a estas características, el aluminio es un fantástico material resistente a la corrosión.La resistencia a la corrosión aumenta la longevidad de las piezas mecanizadas CNC.
Reciclabilidad
Todos los componentes y productos fabricados en aluminio mediante mecanizado CNC son reciclables.Como resultado, los componentes de aluminio se pueden volver a utilizar una vez que finaliza el ciclo de vida del producto.
Conductividad eléctrica
Debido a su conductividad eléctrica, las piezas de aluminio mecanizadas por CNC también son adecuadas para componentes eléctricos, aunque la conductividad podría disminuir al alearse con otros metales.
Beneficio estético
Aunque el aluminio y sus aleaciones se pueden mecanizar mediante CNC para obtener un excelente acabado superficial, también se pueden anodizar para obtener una variedad de colores, lo que añade una belleza estética muy atractiva a las piezas y al producto.
Rendimiento a baja temperatura
A diferencia de otros materiales, el aluminio conserva sus propiedades a temperaturas muy bajas, como la suavidad, la elasticidad y la resistencia.
Esta cualidad lo hace ideal para piezas operativas a baja temperatura.
Aplicaciones
Cubierta de turbina de avión hecha de mecanizado CNC de aluminio
Como se mencionó anteriormente en el artículo, el aluminio y sus aleaciones tienen muchas cualidades ventajosas, lo que hace que el mecanizado CNC de piezas de aluminio sea esencial en varias industrias.
Industria aeroespacial
La alta relación resistencia-peso del aluminio y el mecanizado CNC de precisión lo hacen ideal para diversos componentes aeroespaciales, incluidas superficies aerodinámicas, piezas de accesorios y trenes de aterrizaje, bujes y diferentes conectores eléctricos.
Industria automotriz
El aluminio es capaz de soportar el mayor peso de peso.Por lo tanto, varias piezas de automóviles se preparan mediante mecanizado CNC de aluminio.Tales como ejes, componentes únicos, paneles de pared dentro del vehículo, ejes motrices, cajas de cambios, motores de arranque y muchos otros.
Industria Eléctrica
Gracias al mecanizado CNC de aluminio, los productos eléctricos y electrónicos de consumo son cada vez más pequeños, tienen tolerancias más estrictas y siguen siendo livianos.Las placas de circuito, los disipadores de calor y los semiconductores son ejemplos de piezas.
Industria médica
El mecanizado CNC de aluminio satisface la necesidad de equipos médicos que requieren un mecanizado ligero y de precisión.Numerosos componentes de investigación, quirúrgicos y de administración de fármacos, incluidos implantes quirúrgicos, máquinas de resonancia magnética, mangos de cuchillas, cortadores y tijeras quirúrgicas, se fabrican con mecanizado CNC de aluminio.
Otras aplicaciones
Los bates de béisbol y los silbatos deportivos son ejemplos de equipos deportivos.Las industrias alimentaria y farmacéutica también utilizan componentes de aluminio creados mediante mecanizado CNC.Además, las aplicaciones criogénicas son numerosas.
Conclusión
Como sabrá por este artículo, el aluminio tiene varias propiedades y beneficios para el uso de sus piezas creadas a través del mecanizado CNC.Debido a la excelente maquinabilidad, la tolerancia dimensional ajustada es fácilmente alcanzable.Entonces, si desea considerar el mecanizado CNC de aluminio para su proyecto, nuestro servicio de mecanizado On Demand está aquí para ayudarlo..Nosotrosofrecer un profesionalServicio de mecanizado CNCpara todas las piezas de aluminio.Aquí, nuestros ingenieros de control de calidad supervisan cada paso de mecanizado para mantener el estándar y la tolerancia.No dude enContáctenospara más información
Preguntas frecuentes
¿Cuáles son los grados populares de aleaciones de aluminio?
El aluminio 2024, 6061, 7075, 3003 y 5052 son los grados populares para el mecanizado CNC.
¿Cómo puedo seleccionar el mejor grado de aleación?
Depende de las aplicaciones de los productos y de las cualidades mecánicas y físicas necesarias, incluidas la dureza, la resistencia, la ductilidad y la conductividad.Debido a que cada tipo de grado de aleación tiene propiedades únicas, elegir el mejor grado puede ser un desafío.Entonces, deje que nuestros profesionales decidan cuál es mejor para su proyecto en función de sus requisitos.
¿Cuáles son los factores a considerar en el mecanizado CNC de aluminio?
Para un mecanizado CNC de calidad, debe considerar varios factores, como el material de la herramienta (carburo), la geometría de la herramienta (números de flauta, hélice y ángulo de incidencia), la velocidad de corte, la velocidad de alimentación y el fluido de corte.
¿Es caro el mecanizado CNC de aluminio?
No, la creación de piezas de aluminio con una máquina CNC es un proceso rentable, especialmente en grandes cantidades.Además, ofrecemos precios muy competitivos.Contáctenosy obtener uncotizaciónen 24 horas.
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Hora de publicación: 01-jul-2022