Lavorazione CNC dell'alluminio: tutto ciò che devi sapere

Ultimo aggiornamento: 09/02, tempo di lettura: 7 min

Lavorazione CNC dell'alluminio

L'alluminio è un materiale ampiamente utilizzato perLavorazione CNCper le sue diverse proprietà fisiche e meccaniche.Inoltre, grazie all'ottimo rapporto resistenza/peso, l'alluminio e le sue leghe sono più adatte per la produzione di vari componenti dove è richiesta una maggiore resistenza e il peso è l'ostacolo principale.Di conseguenza, viene utilizzato per realizzare componenti per prodotti in molteplici settori, tra cui automobilistico, aerospaziale, difesa, elettrico, mobili e altri elettrodomestici.

I gradi più popolari di leghe di alluminio per la lavorazione CNC, fattori da considerare, vantaggi, svantaggi e applicazionisaranno tutti trattati in questo articolo.

 Gradi comuni di leghe di alluminio per la lavorazione CNC

Serie di leghe di alluminio

Alluminio 2024

È una lega trattabile termicamente in cui il rame è l'elemento di lega principale.È una lega tenera, ricotta, con buone proprietà di lavorabilità, perfettamente in grado di resistere alla fatica.Nonostante abbia una resistenza alla corrosione inferiore rispetto ad altri gradi, è il miglior materiale per la lavorazione di componenti aeronautici grazie al suo eccellente rapporto resistenza/peso quando la superficie è opportunamente rifinita.

Alluminio 6061

Magnesio, silicio e alluminio costituiscono il grado 6061, consentendo il trattamento termico a livelli di resistenza più elevati.A causa del suoelevata resistenza, tenacità e lavorabilità alla flessione, questo grado è adatto per la lavorazione CNC a 5 assi.Inoltre, avendo un'elevata resistenza alla corrosione, è ideale anche per condizioni ambientali gravose.Di conseguenza, può essere utilizzato in vari settori, dalla prototipazione meccanica all'aerospaziale e alle telecomunicazioni.

Alluminio 7075

Nel grado 7075, lo zinco è il principale metallo legante.Ha una formabilità moderata rispetto ad altri gradi trattabili termicamente.Nella lavorazione CNC, questo grado viene utilizzato per creare varie parti in cui aalto livello di tenacitàè necessario per la funzionalità, dalle parti di biciclette alle ali degli aerei.Tuttavia, ha un carattere di scarsa saldabilità.

Alluminio 3003

È realizzato con manganese come metallo legante primario.Viene utilizzato nella produzione di articoli per la casa grazie al suoeccellente formabilità e facilità di lavorazioneoperazioni come piegatura, filatura, profilatura e stampaggio.Inoltre, grazie alla superiore resistenza alla corrosione, i prodotti possono resistere all'ambiente esterno, perfetto anche per componenti decorativi e architettonici per esterni.

Alluminio 5052

L'alluminio 5052 è principalmente legato con magnesio e cromo, rendendolo il più adatto per le operazioni di formatura CNC.Ha del buonolavorabilità e resistenza superiore a 3003.Perché offre solo agiusto tasso di lavorabilità, non è una buona scelta per operazioni di lavorazione estese.Questo grado è eccellente per le applicazioni di scambiatori di calore, lamiere in generale e l'architettura.

Lavorazioni CNC per l'alluminio

Operazione di tornitura

1.          Fresatura CNC

Fresaturaè l'operazione più comune della lavorazione CNC dell'alluminio, che è in grado di produrre un'ampia gamma di forme.Nell'operazione di fresatura, il pezzo in alluminio rimane fermo.Contemporaneamente l'utensile rotante esegue un taglio multipunto lungo il proprio asse per asportare il materiale per ottenere le forme desiderate come da controlli computerizzati.In alcuni casi, il pezzo in lavorazione e l'utensile da taglio si muovono mentre il materiale viene rimosso lungo più assi.

2.          Sfacciatura CNC

Con l'ausilio di un'operazione di sfacciatura CNC, un pezzo di alluminio con una superficie ruvida può essere trasformato in una sezione trasversale piatta con l'ausilio della tornitura frontale o della fresatura frontale.

3.          Foratura CNC

In questo processo, una fresa rotante multipunto di una determinata dimensione viene spostata lungo una linea perpendicolare alla superficie esterna e perforata per creare il foro o altre forme a un diametro e una lunghezza prestabiliti.

4.          Tornitura CNC

In Tornitura CNC, il mandrino trattiene e ruota l'asta di alluminio e l'utensile da taglio multipunto rimuove il materiale fino a quando non si ottengono le dimensioni e la forma desiderate.

Fattori da considerare per la lavorazione CNC dell'alluminio

Per una lavorazione CNC di qualità, dovresti provare a scegliere unutensile da taglio appropriato, ci sono vari fattori come il materiale dell'utensile, la geometria dell'utensile, la velocità di taglio, la velocità di avanzamento e il fluido da taglio.

1.          Geometria dell'utensile

La produttività e la qualità della lavorazione CNC dell'alluminio sono influenzate dalla geometria dell'utensile.Pertanto, è necessario considerare le seguenti variabili per una lavorazione efficace.

 a.  Numeri di flauto

Uno strumento con tre numero di scanalature

Quando si eseguono lavorazioni CNC su alluminio, scegliendo gli utensili da taglio condue o tre flauti è l'opzione migliore.Al contrario, la scelta di un numero di scanalature inferiore a due o superiore a tre comporterà la formazione di trucioli giganti e piccoli trucioli che lasciano segni di lavorazione sulla superficie.

B.Angolo dell'elica

Un altro elemento che influenza l'efficacia della lavorazione CNC è l'angolo dell'elica.Può essere caratterizzato come l'angolo formato dalla linea centrale dell'utensile e da una retta tangente al tagliente.L'angolo dell'elica determinerà la velocità con cui rimuoverà i trucioli.Scegli un angolo dell'elica di 35° o 40°per la lavorazione CNC dell'alluminio, oppure salta fino a 45° se scegli la finitura post-superficie.

 c.  Angolo di gioco

Un ampio angolo di spoglia può scavare eccessivamente nel pezzo in alluminio e l'attrito tra l'utensile e il pezzo può essere causato da un leggero angolo di spoglia.L'angolo di spoglia ideale va da6 a 10⁰.

2.          Materiale per utensili da taglio

Il metallo duro è il materiale più tipico per creare gli utensili da taglio necessari per la lavorazione CNC dell'alluminio.Questo perché gli utensili in metallo duro sono pienamente in grado di sopportare le elevate velocità di taglio necessarie per la lavorazione CNC dell'alluminio.

L'alluminio richiede un taglio morbido, quindi la dimensione della grana del metallo duro e il rapporto del legante dovrebbero essere piccoli.Per fare ciò, il cobalto deve essere miscelato nella giusta quantità per produrre una piccola granulometria del carburo (2-20%) ideale per il taglio morbido.Ulteriori rivestimenti come il diamante e il nitruro di zirconio possono aumentare l'efficacia del taglio.

3.          Velocità di taglio

L'alluminio può sopportare elevate velocità di taglio in modo da poter impostare la tua macchina CNCa qualsiasi velocità praticabile.Tuttavia, possono formarsi bordi di riporto quando ci si sposta a basse velocità.

4.          Velocità di avanzamento

La finitura e la resistenza richieste determinano la velocità di avanzamento.Ad esempio, puoi scegliere tra0,05 e 0,15 mm/giro per una superficie ruvida e da 0,15 a 2,03 mm/giro per una superficie lisciafinitura.

5.          Fluido da taglio

Nella lavorazione CNC dell'alluminio, i fluidi da taglio appropriati sonoemulsioni di oli solubili e oli minerali assolutamente esenti da cloro e zolfo attivoperché questi possono macchiare il pezzo.

6.          Processo post-lavorazione

Parti lavorate a CNC con finitura superficiale

I processi di post-lavorazione sono necessari per migliorare la finitura superficiale, la bellezza estetica e le proprietà fisiche e meccaniche.Esistono molti processi di post-lavorazione per parti in alluminio lavorate a CNC, come ad esempioPerlina e sabbiatura, Rivestimento, Anodizzazione,Everniciatura a polvere.

a.      Perlina e sabbiatura:Le parti lavorate in alluminio vengono cotte con minuscole perle di vetro utilizzando una pistola ad aria compressa ad alta pressione, eliminando il materiale rimanente per produrre una superficie liscia senza compromettere la tolleranza dimensionale.

b.     Anodizzazione:la prima parte in alluminio viene immersa nell'elettrolita di acido solforico e l'elettricità viene applicata attraverso il catodo e l'anodo.Gli ioni di ossido vengono rilasciati dall'elettrolita per creare ossido di alluminio non reattivo per la superficie esposta.

c.      Rivestimento:semplice rivestimento con un'altra sostanza come zinco, nichel o cromo.

d.     Verniciatura a polvere:rivestimento in polvere polimerica ad alta temperatura del componente

Vantaggi

La lavorazione CNC dell'alluminio presenta diversi vantaggi grazie alle sue caratteristiche meccaniche e fisiche.Per la lavorazione CNC di alta precisione, è molto sicuro e semplice.Diamo una panoramica di ciascuno dei vantaggi.

Lavorabilità 

A causa della natura morbida dell'alluminio, non c'è quasi nessuna possibilità di deformazione durante la lavorazione CNC e si scheggia facilmente.Pertanto, può essere facilmente lavorato con utensili senza usurarli.

L'eccellente lavorabilità riduce il tempo del ciclo di lavorazione pur mantenendo un'eccezionale stabilità dimensionale.

Rapporto forza-peso

L'alluminio è un metallo leggero con un'eccellente resistenza.Se lo si confronta con l'acciaio, è tre volte meno denso, il che lo rende perfetto per l'applicazione in cui il peso è la sfida principale per mantenere l'elevata resistenza, come nei componenti aeronautici.

Lavoro sicuro della macchina

L'alluminio non produce sottoprodotti tossici durante la lavorazione CNC.A differenza di altri materiali come la plastica, è completamente sicuro durante le operazioni di lavorazione.

Resistenza alla corrosione

Grazie all'eccellente affinità dell'alluminio e delle sue leghe per l'ossigeno, non può perdere lo strato di ossido di ruggine se esposto all'umidità.Grazie a queste caratteristiche, l'alluminio è un fantastico materiale resistente alla corrosione.La resistenza alla corrosione aumenta la longevità delle parti lavorate CNC.

Riciclabilità

Tutti i componenti e i prodotti realizzati in alluminio mediante lavorazione CNC sono riciclabili.Di conseguenza, i componenti in alluminio possono essere riutilizzati una volta terminato il ciclo di vita del prodotto.

Conduttività elettrica

A causa della loro conducibilità elettrica, le parti in alluminio lavorate a CNC sono adatte anche per componenti elettrici, sebbene la conducibilità potrebbe essere ridotta dalla lega con altri metalli.

Beneficio estetico

Sebbene l'alluminio e le sue leghe possano essere lavorate a CNC per ottenere un'eccellente finitura superficiale, possono anche essere anodizzate per ottenere una varietà di colori, che aggiunge una bellezza estetica molto accattivante alle parti e al prodotto.

Prestazioni a bassa temperatura

A differenza di altri materiali, l'alluminio mantiene le sue proprietà a temperature molto basse, come morbidezza, elasticità e resistenza.

Questa qualità lo rende ideale per le parti operative a bassa temperatura.

Applicazioni

Copertura turbina aeronautica realizzata con lavorazione CNC in alluminio

Come accennato in precedenza nell'articolo, l'alluminio e le sue leghe hanno molte qualità vantaggiose, rendendo le parti in alluminio lavorate a CNC essenziali in diversi settori.

Industria aerospaziale

L'elevato rapporto resistenza/peso dell'alluminio e la lavorazione CNC di precisione lo rendono ideale per vari componenti aerospaziali, inclusi profili aerodinamici, parti di montaggio e carrello di atterraggio, boccole e diversi connettori elettrici.

Industria automobilistica

L'alluminio è in grado di sopportare il peso più elevato.Pertanto, varie parti automobilistiche vengono preparate attraverso la lavorazione CNC dell'alluminio.Come alberi, componenti unici, pannelli a parete all'interno del veicolo, assi motore, scatole del cambio, motorini di avviamento e molti altri.

Industria elettrica

Grazie alla lavorazione CNC dell'alluminio, i componenti elettrici ed elettronici di consumo stanno diventando più piccoli, hanno tolleranze più strette e sono ancora leggeri.Circuiti stampati, dissipatori di calore e semiconduttori sono esempi di parti.

Industria medica

La lavorazione CNC dell'alluminio soddisfa la necessità di apparecchiature mediche che richiedono lavorazioni leggere e di precisione.Numerosi componenti per la ricerca, la chirurgia e la somministrazione di farmaci, tra cui impianti chirurgici, macchine per risonanza magnetica, manici per lame, frese e forbici chirurgiche, sono realizzati con lavorazione CNC dell'alluminio.

Altre applicazioni

Mazze da baseball e fischietti sportivi sono esempi di attrezzature sportive.Anche l'industria alimentare e quella farmaceutica utilizzano componenti in alluminio creati mediante lavorazione CNC.Inoltre, le applicazioni criogeniche sono numerose.

Conclusione

Come saprai da questo articolo, l'alluminio ha varie proprietà e vantaggi per l'utilizzo delle sue parti create attraverso la lavorazione CNC.Grazie all'eccellente lavorabilità, è facilmente ottenibile una stretta tolleranza dimensionale.Quindi, se vuoi prendere in considerazione la lavorazione CNC dell'alluminio per il tuo progetto, il nostro servizio di lavorazione On Demand è qui per aiutarti.Noioffrire un professionistaServizio di lavorazione CNCper tutte le parti in alluminio.Qui, i nostri ingegneri del controllo qualità monitorano ogni fase di lavorazione per mantenere lo standard e la tolleranza.Sentiti libero diContattaciper maggiori informazioni

FAQ

Quali sono i gradi popolari delle leghe di alluminio?

Alluminio 2024, 6061, 7075, 3003 e 5052 sono i gradi popolari per la lavorazione CNC.

Come posso selezionare il miglior grado di lega?

Dipende dalle applicazioni dei prodotti e dalle qualità meccaniche e fisiche necessarie, tra cui durezza, resistenza, duttilità e conducibilità.Poiché ogni tipo di grado di lega ha proprietà uniche, la scelta del grado migliore può essere difficile.Quindi, lascia che i nostri professionisti decidano quale sia il migliore per il tuo progetto in base alle tue esigenze.

Quali sono i fattori da considerare nella lavorazione CNC dell'alluminio?

Per la lavorazione CNC di qualità, è necessario considerare vari fattori come il materiale dell'utensile (carburo), la geometria dell'utensile (numeri di scanalatura, elica e angolo di spoglia), velocità di taglio, velocità di avanzamento e fluido da taglio.

La lavorazione CNC dell'alluminio è costosa?

No, creare le parti in alluminio con una macchina CNC è un processo economico, soprattutto in grandi quantità.Inoltre, offriamo prezzi molto competitivi.Contattacie prendi unQuotazioneentro 24 ore.

Sei un produttore?

Sì, siamo un produttore leader di Cina.Siamo in grado di fornire servizi di produzione su richiesta come lavorazione CNC, lamiera, stampaggio a iniezione, estrusione di alluminio e finitura superficiale.