Obróbka CNC aluminium: wszystko, co musisz wiedzieć

Ostatnia aktualizacja: 09.02, czas na przeczytanie: 7 min

Obróbka CNC aluminium

Aluminium jest szeroko stosowanym materiałem doObróbka CNCze względu na różnorodne właściwości fizyczne i mechaniczne.Ponadto, ze względu na doskonały stosunek wytrzymałości do masy, aluminium i jego stopy najlepiej nadają się do produkcji różnych elementów, w których wymagana jest większa wytrzymałość, a główną przeszkodą jest ciężar.W rezultacie jest używany do wytwarzania komponentów produktów w wielu branżach, w tym motoryzacyjnej, lotniczej, obronnej, elektrycznej, meblarskiej i innych artykułów gospodarstwa domowego.

Najpopularniejsze gatunki stopów aluminium do obróbki CNC, czynniki, które należy wziąć pod uwagę, zalety, wady i zastosowaniawszystko zostanie omówione w tym artykule.

 Typowe gatunki stopów aluminium do obróbki CNC

Seria stopów aluminium

Aluminium 2024

Jest to stop nadający się do obróbki cieplnej, w którym miedź jest głównym pierwiastkiem stopowym.Jest to miękki, wyżarzony stop o dobrych właściwościach skrawalnych, w pełni odporny na zmęczenie.Pomimo niższej odporności na korozję niż inne gatunki, jest najlepszym materiałem do obróbki elementów samolotów ze względu na doskonały stosunek wytrzymałości do masy, gdy powierzchnia jest odpowiednio wykończona.

aluminium 6061

Magnez, krzem i aluminium tworzą gatunek 6061, umożliwiający obróbkę cieplną do wyższych poziomów wytrzymałości.Ze względu na towysoka wytrzymałość, ciągliwość i podatność na zginanie, gatunek ten nadaje się do 5-osiowej obróbki CNC.Ponadto, ponieważ ma wysoką odporność na korozję, idealnie nadaje się również do trudnych warunków środowiskowych.Dzięki temu może być stosowany w różnych branżach, od prototypowania mechanicznego po lotnictwo i telekomunikację.

aluminium 7075

W gatunku 7075 cynk jest głównym metalem stopowym.Ma umiarkowaną plastyczność w porównaniu z innymi gatunkami do obróbki cieplnej.W obróbce CNC ten gatunek jest używany do tworzenia różnych części, w których awysoki poziom twardościjest wymagany do funkcjonalności, od części rowerowych po skrzydła samolotów.Chociaż ma słabą spawalność.

aluminium 3003

Jest wykonany z manganu jako podstawowego metalu stopowego.Ze względu na swoje właściwości znajduje zastosowanie w produkcji artykułów gospodarstwa domowegodoskonała plastyczność i łatwość obróbkioperacje takie jak gięcie, przędzenie, formowanie rolkowe i tłoczenie.Ponadto, ze względu na doskonałą odporność na korozję, produkty mogą wytrzymać warunki zewnętrzne, co jest również idealne do zewnętrznych elementów dekoracyjnych i architektonicznych.

aluminium 5052

Aluminium 5052 jest głównie stopowe z magnezem i chromem, dzięki czemu jest najbardziej odpowiednie do operacji formowania CNC.Ma dobreurabialność i wyższa wytrzymałość niż 3003.Ponieważ oferuje tylko tzwuczciwy wskaźnik skrawalności, nie jest dobrym wyborem do rozległych operacji obróbki.Gatunek ten doskonale nadaje się do zastosowań związanych z wymiennikami ciepła, ogólną obróbką blach i architekturą.

Operacje obróbki CNC aluminium

Operacja obracania

1.          frezowanie CNC

Przemiałjest najczęstszą operacją obróbki CNC aluminium, która umożliwia wytwarzanie szerokiej gamy kształtów.Podczas operacji frezowania aluminiowy przedmiot obrabiany pozostaje nieruchomy.W tym samym czasie obracające się narzędzie wykonuje wielopunktowe cięcie wzdłuż swojej osi w celu usunięcia materiału w celu uzyskania pożądanych kształtów zgodnie z komputerowym sterowaniem.W niektórych przypadkach przedmiot obrabiany i narzędzie tnące poruszają się podczas usuwania materiału wzdłuż wielu osi.

2.          CNC

Za pomocą operacji obróbki czołowej CNC aluminiowy przedmiot obrabiany o szorstkiej powierzchni można przekształcić w płaski przekrój za pomocą toczenia czołowego lub frezowania czołowego.

3.          Wiercenie CNC

W tym procesie wielopunktowy obrotowy frez o danym rozmiarze jest przesuwany w linii prostopadłej do zewnętrznej powierzchni i wiercony w celu utworzenia otworu lub innych kształtów o ustalonej średnicy i długości.

4.          toczenie CNC

In toczenie CNC, uchwyt trzyma i obraca aluminiowy pręt, a wielopunktowe narzędzie tnące usuwa materiał, aż nie zostaną osiągnięte pożądane wymiary i kształt.

Czynniki, które należy wziąć pod uwagę przy obróbce CNC aluminium

Aby uzyskać wysokiej jakości obróbkę CNC, powinieneś spróbować wybraćodpowiednie narzędzie tnące, istnieją różne czynniki, takie jak materiał narzędzia, geometria narzędzia, prędkość skrawania, szybkość posuwu i chłodziwo.

1.          Geometria narzędzia

Na produktywność i jakość obróbki CNC aluminium ma wpływ geometria narzędzia.Dlatego, aby zapewnić efektywną obróbkę, należy wziąć pod uwagę następujące zmienne.

 a.  Numery fletu

Narzędzie z trzema liczbami rowków

Wykonując obróbkę CNC aluminium, wybierając narzędzia skrawające znajlepszym rozwiązaniem są dwa lub trzy flety.Natomiast wybranie liczby rowków mniejszej niż dwa lub większej niż trzy spowoduje tworzenie się gigantycznych wiórów, a małe wióry pozostawiają ślady obróbki na powierzchni.

B.kąt helisy

Kolejnym elementem wpływającym na efektywność obróbki CNC jest kąt pochylenia linii śrubowej.Można go scharakteryzować jako kąt utworzony przez linię środkową narzędzia i prostą styczną do krawędzi skrawającej.Kąt linii śrubowej określi, jak szybko usunie wióry.Wybierz kąt linii śrubowej 35° lub 40°do obróbki CNC aluminium lub skoczyć do 45°, jeśli zdecydujesz się na wykończenie powierzchni.

 c.  Kąt prześwitu

Duży kąt przyłożenia może nadmiernie wbić się w aluminiowy przedmiot obrabiany, a tarcie między narzędziem a przedmiotem obrabianym może być spowodowane niewielkim kątem przyłożenia.Idealny kąt przyłożenia wynosi od6 do 10⁰.

2.          Materiał na narzędzia skrawające

Węglik jest najbardziej typowym materiałem do tworzenia narzędzi skrawających wymaganych do obróbki CNC aluminium.Dzieje się tak, ponieważ narzędzia wykonane z węglika spiekanego są w pełni zdolne wytrzymać wysokie prędkości skrawania potrzebne do obróbki CNC aluminium.

Aluminium wymaga miękkiego skrawania, więc wielkość ziarna węglika i stosunek spoiwa powinny być małe.Aby to zrobić, należy wymieszać kobalt w odpowiedniej ilości, aby uzyskać małe ziarna węglika (2-20%), idealne do miękkiego cięcia.Dodatkowe powłoki, takie jak azotek diamentu i cyrkonu, mogą zwiększyć efektywność cięcia.

3.          Prędkość cięcia

Aluminium może wytrzymać wysokie prędkości skrawania, dzięki czemu można ustawić maszynę CNCdo dowolnej możliwej prędkości.Jednak podczas poruszania się z małą prędkością mogą tworzyć się narosty na krawędziach.

4.          Szybkość podawania

Wymagane wykończenie i wytrzymałość określają szybkość posuwu.Na przykład możesz wybrać pomiędzy0,05 i 0,15 mm/obr. dla szorstkiej powierzchni i 0,15 do 2,03 mm/obr. dla gładkiejwykończeniowy.

5.          Płyn do cięcia

W obróbce aluminium CNC odpowiednie płyny obróbkowe torozpuszczalne emulsje olejowe i oleje mineralne całkowicie wolne od chloru i aktywnej siarkiponieważ mogą one poplamić obrabiany przedmiot.

6.          Proces obróbki po obróbce

Części obrabiane CNC z wykończeniem powierzchni

Procesy obróbki końcowej są wymagane w celu poprawy wykończenia powierzchni, estetycznego piękna oraz właściwości fizycznych i mechanicznych.Istnieje wiele procesów obróbki końcowej części aluminiowych obrabianych CNC, takich jakKoraliki i piaskowanie, Powłoka, anodowanie,Imalowanie proszkowe.

a.      Koraliki i piaskowanie:Aluminiowe części obrabiane są wypalane drobnymi szklanymi kulkami za pomocą pistoletu pneumatycznego pod wysokim ciśnieniem, eliminując pozostały materiał, aby uzyskać gładką powierzchnię bez uszczerbku dla tolerancji wymiarowej.

b.     Anodowanie:pierwsza część aluminiowa jest zanurzana w elektrolicie z kwasu siarkowego, a na katodzie i anodzie doprowadzana jest elektryczność.Jony tlenkowe są uwalniane z elektrolitu, tworząc niereaktywny tlenek glinu na odsłoniętej powierzchni.

c.      Powłoka:proste powlekanie inną substancją, taką jak cynk, nikiel lub chrom.

d.     Malowanie proszkowe:wysokotemperaturowe polimerowe malowanie proszkowe elementu

Zalety

Obróbka CNC aluminium ma kilka zalet ze względu na jego właściwości mechaniczne i fizyczne.W przypadku precyzyjnej obróbki CNC jest to bardzo bezpieczne i proste.Omówmy każdą z zalet.

Skrawalność 

Ze względu na miękki charakter aluminium prawie nie ma szans na odkształcenie podczas obróbki CNC i łatwo się odpryskuje.Dlatego można go łatwo obrabiać narzędziami bez ich zużycia.

Doskonała skrawalność skraca czas cyklu obróbki przy zachowaniu wyjątkowej stabilności wymiarowej.

Stosunek wytrzymałości do masy

Aluminium to lekki metal o doskonałej wytrzymałości.W porównaniu ze stalą jest trzykrotnie mniej gęsty, dzięki czemu idealnie nadaje się do zastosowań, w których głównym wyzwaniem przy zachowaniu wysokiej wytrzymałości jest waga, na przykład w elementach samolotów.

Bezpieczna praca na maszynach

Aluminium nie wytwarza toksycznych produktów ubocznych podczas obróbki CNC.W przeciwieństwie do innych materiałów, takich jak tworzywa sztuczne, jest całkowicie bezpieczny podczas operacji obróbki skrawaniem.

Odporność na korozję

Ze względu na doskonałe powinowactwo aluminium i jego stopów do tlenu, nie może ono tracić tlenkowej warstwy rdzy pod wpływem wilgoci.Dzięki tym właściwościom aluminium jest fantastycznym materiałem odpornym na korozję.Odporność na korozję zwiększa żywotność części obrabianych CNC.

Możliwość recyklingu

Wszystkie komponenty i produkty wykonane z aluminium metodą obróbki CNC nadają się do recyklingu.Dzięki temu elementy aluminiowe mogą być ponownie użyte po zakończeniu cyklu życia produktu.

Przewodnictwo elektryczne

Ze względu na swoją przewodność elektryczną części aluminiowe obrabiane CNC nadają się również do komponentów elektrycznych, chociaż przewodność można zmniejszyć, dodając inne metale.

Korzyść estetyczna

Chociaż aluminium i jego stopy można obrabiać CNC w celu uzyskania doskonałego wykończenia powierzchni, można je również anodować w celu uzyskania różnych kolorów, co dodaje częściom i produktowi bardzo atrakcyjnego estetycznego piękna.

Wydajność w niskich temperaturach

W przeciwieństwie do innych materiałów aluminium zachowuje swoje właściwości w bardzo niskich temperaturach, takie jak miękkość, elastyczność i wytrzymałość.

Ta jakość sprawia, że ​​idealnie nadaje się do części pracujących w niskich temperaturach.

Aplikacje

Osłona turbiny samolotu wykonana z obróbki CNC aluminium

Jak wspomniano wcześniej w artykule, aluminium i jego stopy mają wiele korzystnych właściwości, dzięki czemu obróbka CNC części z aluminium jest niezbędna w kilku branżach.

Przemysł lotniczy

Wysoki stosunek wytrzymałości do masy aluminium i precyzyjna obróbka CNC sprawiają, że idealnie nadaje się do różnych komponentów lotniczych, w tym płatów, elementów wyposażenia i podwozia, tulei i różnych złączy elektrycznych.

Branża motoryzacyjna

Aluminium jest w stanie wytrzymać większą wagę.Dlatego różne części samochodowe są przygotowywane poprzez obróbkę CNC aluminium.Takie jak wały, unikalne komponenty, panele ścienne wewnątrz pojazdu, osie napędowe, skrzynie biegów, rozruszniki i wiele innych.

Przemysł elektryczny

Dzięki obróbce CNC aluminium konsumpcyjna elektronika i elektronika stają się coraz mniejsze, mają mniejsze tolerancje i nadal są lekkie.Przykładami części są płytki drukowane, radiatory i półprzewodniki.

Branża medyczna

Obróbka CNC aluminium zaspokaja zapotrzebowanie na sprzęt medyczny wymagający lekkiej i precyzyjnej obróbki.Liczne komponenty do badań, chirurgii i podawania leków, w tym implanty chirurgiczne, maszyny do rezonansu magnetycznego, uchwyty ostrzy, przecinaki i nożyczki chirurgiczne, są wykonane z aluminium za pomocą obróbki CNC.

Inne aplikacje

Kije bejsbolowe i gwizdki sportowe to przykłady sprzętu sportowego.Przemysł spożywczy i farmaceutyczny również wykorzystuje komponenty aluminiowe powstałe w wyniku obróbki CNC.Liczne są również zastosowania kriogeniczne.

Wniosek

Jak wiesz z tego artykułu, aluminium ma różne właściwości i korzyści z wykorzystania jego części stworzonych poprzez obróbkę CNC.Ze względu na doskonałą skrawalność łatwo można osiągnąć wąską tolerancję wymiarową.Jeśli więc chcesz rozważyć obróbkę CNC aluminium w swoim projekcie, nasza usługa obróbki na żądanie jest tutaj, aby Ci pomóc.Myzaoferować fachowcaUsługa obróbki CNCdla wszystkich części aluminiowych.Tutaj nasi inżynierowie kontroli jakości monitorują każdy etap obróbki, aby zachować standard i tolerancję.Nie krępuj sięSkontaktuj się z namipo więcej informacji

FAQ

Jakie są popularne gatunki stopów aluminium?

Aluminium 2024, 6061, 7075, 3003 i 5052 to popularne gatunki do obróbki CNC.

Jak mogę wybrać najlepszy gatunek stopu?

Zależy to od zastosowań produktów oraz niezbędnych właściwości mechanicznych i fizycznych, w tym twardości, wytrzymałości, plastyczności i przewodności.Ponieważ każdy gatunek stopu ma unikalne właściwości, wybór najlepszego gatunku może być trudny.Pozwól więc naszym profesjonalistom zdecydować, który jest najlepszy dla Twojego projektu w oparciu o Twoje wymagania.

Jakie czynniki należy wziąć pod uwagę przy obróbce CNC aluminium?

Aby uzyskać wysokiej jakości obróbkę CNC, należy wziąć pod uwagę różne czynniki, takie jak materiał narzędzia (węglik), geometria narzędzia (liczba rowków, linia śrubowa i kąt przyłożenia), prędkość skrawania, szybkość posuwu i chłodziwo.

Czy obróbka CNC aluminium jest droga?

Nie, tworzenie części aluminiowych za pomocą maszyny CNC jest procesem opłacalnym, zwłaszcza w dużych ilościach.Dodatkowo oferujemy bardzo konkurencyjne ceny.Skontaktuj się z namii zdobądźcytatw ciągu 24 godzin.

Jesteś producentem?

Tak, jesteśmy wiodącym producentem porcelany.Możemy świadczyć usługi produkcyjne na żądanie, takie jak obróbka CNC, blacha, formowanie wtryskowe, wytłaczanie aluminium i wykańczanie powierzchni.