CNC-bearbetning av aluminium: Allt du behöver veta

Senaste uppdatering: 09/02, tid att läsa: 7 min

CNC-bearbetning av aluminium

Aluminium är ett mycket använt material förCNC-bearbetningpå grund av dess olika fysiska och mekaniska egenskaper.Tack vare dess utmärkta hållfasthet-till-vikt-förhållande är aluminium och dess legeringar dessutom bäst lämpade för tillverkning av olika komponenter där större hållfasthet krävs, och vikten är det främsta hindret.Som ett resultat används den för att tillverka komponenter för produkter i flera industrier, inklusive fordon, flyg, försvar, el, möbler och andra hushållsapparater.

De mest populära sorterna av aluminiumlegeringar för CNC-bearbetning, faktorer som ska beaktas, fördelar, nackdelar och tillämpningarkommer alla att behandlas i den här artikeln.

 Vanliga kvaliteter av aluminiumlegeringar för CNC-bearbetning

Serie av aluminiumkvalitetslegeringar

Aluminium 2024

Det är en värmebehandlingsbar legering där koppar är det primära legeringselementet.Det är en mjuk, glödgad legering med goda bearbetningsegenskaper, fullt kapabel att motstå utmattning.Trots att det har lägre korrosionsbeständighet än andra kvaliteter, är det det bästa materialet för bearbetning av flygplanskomponenter på grund av dess utmärkta styrka-till-vikt-förhållande när ytan är korrekt bearbetad.

Aluminium 6061

Magnesium, kisel och aluminium utgör Grade 6061, vilket möjliggör värmebehandling till högre hållfasthetsnivåer.På grund av desshög hållfasthet, seghet och böjbarhet, denna kvalitet är lämplig för 5-axlig CNC-bearbetning.Dessutom, eftersom den har hög korrosionsbeständighet, är den också idealisk för tuffa miljöförhållanden.Som ett resultat kan den användas inom olika industrier, från mekanisk prototypframställning till flyg- och telekommunikation.

Aluminium 7075

I kvalitet 7075 är zink den primära legeringsmetallen.Den har måttlig formbarhet jämfört med andra värmebehandlingsbara kvaliteter.Vid CNC-bearbetning används denna kvalitet för att skapa olika delar där enhög seghetsnivåkrävs för funktionalitet, från cykeldelar till flygplansvingar.Även om den har en dålig svetsbarhetskaraktär.

Aluminium 3003

Den är gjord med mangan som en primär legeringsmetall.Det används vid tillverkning av hushållsartiklar på grund av dessutmärkt formbarhet och enkel bearbetningoperationer som bockning, spinning, rullformning och stansning.Dessutom, på grund av den överlägsna korrosionsbeständigheten, tål produkterna utomhusmiljön, som också är perfekt för utomhusdekorationer och arkitektoniska komponenter.

Aluminium 5052

5052 aluminium är primärt legerat med magnesium och krom, vilket gör den till den mest lämpliga för CNC-formningsoperationer.Det har brabearbetbarhet och högre hållfasthet än 3003.Eftersom det bara erbjuder enrättvis bearbetningsgrad, är det inte ett bra val för omfattande bearbetningsoperationer.Denna kvalitet är utmärkt för värmeväxlarapplikationer, allmänt plåtarbete och arkitektur.

CNC-bearbetningsoperationer för aluminium

Vändningsoperation

1.          CNC fräsning

Fräsningär den vanligaste operationen av aluminium CNC-bearbetning, som kan producera ett brett utbud av former.I fräsoperationen förblir aluminiumarbetsstycket stationärt.Samtidigt utför det roterande verktyget en flerpunktsskärning längs sin axel för att ta bort materialet för att få de önskade formerna enligt datoriserade kontroller.I vissa fall rör sig arbetsstycket och skärverktyget medan materialet avlägsnas längs flera axlar.

2.          CNC-vänd

Med hjälp av en CNC-vänd operation kan ett aluminiumarbetsstycke med grov yta göras till ett plant tvärsnitt med hjälp av plansvarvning eller planfräsning.

3.          CNC-borrning

I denna process flyttas en flerpunkts roterande fräs av en given storlek i en linje vinkelrät mot den yttre ytan och borras för att skapa hålet eller andra former med en inställd diameter och längd.

4.          CNC-svarvning

In CNC-svarvning, chucken håller och roterar aluminiumstången, och flerpunktsskärverktyget tar bort materialet tills önskade dimensioner och form inte erhålls.

Faktorer som bör beaktas för CNC-bearbetning av aluminium

För kvalitets CNC-bearbetning bör du försöka välja enlämpligt skärverktyg, finns det olika faktorer såsom verktygsmaterial, verktygsgeometri, skärhastighet, matningshastighet och skärvätska.

1.          Verktygsgeometri

Produktiviteten och kvaliteten på CNC-bearbetning för aluminium påverkas av verktygsgeometrin.Därför måste du ta hänsyn till följande variabler för effektiv bearbetning.

 a.  Flöjtnummer

Ett verktyg med tre flöjtnummer

Vid CNC-bearbetning på aluminium, val av skärverktyg medtvå till tre flöjter är det bästa alternativet.Däremot kommer att välja räfflornummer mindre än två eller fler än tre resultera i gigantiska spånbildning och små spån som lämnar bearbetningsmärken på ytan.

b.Helixvinkel

Ett annat element som påverkar effektiviteten av CNC-bearbetning är spiralvinkeln.Den kan karakteriseras som den vinkel som bildas av verktygets mittlinje och en rät linje som tangerar skäreggen.Helixvinkeln avgör hur snabbt den kommer att ta bort chipsen.Välj en spiralvinkel på 35° eller 40°för CNC-bearbetning av aluminium, eller hoppa upp till 45° om du går för efterbearbetning.

 c.  Frigångsvinkel

En stor släppningsvinkel kan gräva för mycket in i aluminiumarbetsstycket, och friktion mellan verktyget och arbetsstycket kan orsakas av en liten släppningsvinkel.Den ideala frigångsvinkeln sträcker sig från6 till 10⁰.

2.          Material för skärverktyg

Hårdmetall är det mest typiska materialet för att skapa de skärverktyg som krävs för CNC-bearbetning av aluminium.Så det beror på att verktyg gjorda av hårdmetall är fullt kapabla att motstå de höga skärhastigheter som krävs för CNC-bearbetning av aluminium.

Aluminium kräver mjuk skärning, så hårdmetallens kornstorlek och bindemedelsförhållande bör vara liten.För att göra en sådan måste kobolt blandas i rätt mängd för att få en liten karbidkornstorlek (2-20 %) idealisk för mjuk skärning.Ytterligare beläggningar som diamant och zirkoniumnitrid kan öka effektiviteten av skärningen.

3.          Skärhastighet

Aluminium tål höga skärhastigheter så att du kan ställa in din CNC-maskintill någon praktisk hastighet.Däremot kan uppbyggda kanter bildas vid förflyttning i låga hastigheter.

4.          Inmatningshastighet

Den önskade finishen och styrkan bestämmer matningshastigheten.Du kan till exempel välja mellan0,05 och 0,15 mm/varv för en grov yta och 0,15 till 2,03 mm/varv för slät ytaefterbehandling.

5.          Skärvätska

Vid CNC-bearbetning av aluminium är lämpliga skärvätskorlösliga oljeemulsioner och mineraloljor helt fria från klor eller aktivt svaveleftersom dessa kan fläcka arbetsstycket.

6.          Efterbearbetningsprocess

CNC-bearbetade delar med ytbehandling

Efterbearbetningsprocesser krävs för att förbättra ytbehandling, estetisk skönhet och fysiska och mekaniska egenskaper.Det finns många efterbearbetningsprocesser för CNC-bearbetade aluminiumdelar, som t.exPärla och sandblästring, Beläggning, anodisering,ochpulverbeläggning.

a.      Pärla och sandblästring:Aluminiumbearbetade delar bränns med små glaspärlor med en högtrycksluftpistol, vilket eliminerar det återstående materialet för att producera en slät yta utan att kompromissa med dimensionstoleransen.

b.     Anodisering:Först doppas aluminiumdelen i svavelsyraelektrolyten och elektricitet appliceras över katoden och anoden.Oxidjoner frigörs från elektrolyten för att skapa icke-reaktiv aluminiumoxid för den exponerade ytan.

c.      Beläggning:enkel beläggning med ett annat ämne som zink, nickel eller krom.

d.     Pulverbeläggning:högtemperaturpolymerpulverbeläggning av komponenten

Fördelar

CNC-bearbetning av aluminium har flera fördelar på grund av dess mekaniska och fysiska egenskaper.För CNC-bearbetning med hög precision är den mycket säker och enkel.Låt oss överblicka var och en av fördelarna.

Bearbetningsbarhet 

På grund av aluminiumets mjuka natur finns det nästan ingen chans att deformeras under CNC-bearbetning, och det flisar lätt.Därför kan den enkelt bearbetas med verktyg utan att de slits ut.

Utmärkt bearbetbarhet minskar bearbetningscykeltiden samtidigt som enastående dimensionsstabilitet bibehålls.

Styrka-till-vikt-förhållande

Aluminium är en lättmetall med utmärkt hållfasthet.Om man jämför det med stål är det tre gånger mindre tätt, vilket gör det perfekt för applikationen där vikten är den största utmaningen med att hålla den höga hållfastheten, som i flygplanskomponenter.

Säkert maskinarbete

Aluminium producerar inte giftiga biprodukter under CNC-bearbetning.Till skillnad från andra material som plast är det helt säkert under bearbetning.

Korrosionsbeständighet

På grund av den utmärkta affiniteten hos aluminium och dess legeringar för syre, kan det inte förlora rostens oxidskikt när det utsätts för fukt.Tack vare dessa egenskaper är aluminium ett fantastiskt korrosionsbeständigt material.Korrosionsbeständighet ökar livslängden hos de CNC-bearbetade delarna.

Återvinningsbarhet

Alla komponenter och produkter tillverkade av aluminium med CNC-bearbetning är återvinningsbara.Som ett resultat kan aluminiumkomponenter användas igen när en produkts livscykel är över.

Elektrisk konduktivitet

På grund av sin elektriska ledningsförmåga är CNC-bearbetade aluminiumdelar också lämpliga för elektriska komponenter, även om ledningsförmågan kan minskas genom legering med andra metaller.

Estetisk fördel

Även om aluminium och dess legeringar kan CNC-bearbetas till en utmärkt ytfinish, kan de också anodiseras för att få en mängd olika färger, vilket ger en mycket tilltalande estetisk skönhet till delarna och produkten.

Prestanda vid låg temperatur

Till skillnad från andra material behåller aluminium sina egenskaper vid mycket låga temperaturer, såsom mjukhet, elasticitet och styrka.

Denna kvalitet gör den idealisk för lågtemperaturdriftsdelar.

Ansökningar

Flygplansturbinkåpa tillverkad av aluminium CNC-bearbetning

Som tidigare nämnts i artikeln har aluminium och dess legeringar många fördelaktiga egenskaper, vilket gör delar från aluminium CNC-bearbetning väsentliga i flera industrier.

Flyg- och rymdindustrin

Aluminiums höga hållfasthet-till-vikt-förhållande och precision CNC-bearbetning gör den idealisk för olika flyg- och rymdkomponenter, inklusive bärytor, monterings- och landningsställsdelar, bussningar och olika elektriska kontakter.

Bilindustrin

Aluminium klarar den högre vikten.Därför förbereds olika bildelar genom CNC-bearbetning av aluminium.Såsom axlar, unika komponenter, väggpaneler inuti fordonet, drivaxlar, växellådor, startmotorer och många andra.

Elektrisk industri

Tack vare CNC-bearbetning av aluminium blir konsumentelektriciteten och elektroniken mindre, har snävare toleranser och är fortfarande lätta.Kretskort, kylflänsar och halvledare är exempel på delar.

Medicinsk industri

CNC-bearbetning av aluminium fyller behovet av medicinsk utrustning som kräver lättvikts- och precisionsbearbetning.Många forsknings-, kirurgi- och läkemedelsleveranskomponenter, inklusive kirurgiska implantat, MRI-maskiner, bladhandtag, skärare och kirurgiska saxar, är gjorda med CNC-bearbetning av aluminium.

Andra applikationer

Basebollträn och sportvisslor är exempel på sportutrustning.Livsmedels- och läkemedelsindustrin använder också aluminiumkomponenter skapade av CNC-bearbetning.Kryogena applikationer är också många.

Slutsats

Som du vet från den här artikeln har aluminium olika egenskaper och fördelar för att använda sina delar skapade genom CNC-bearbetning.Tack vare den utmärkta bearbetbarheten är snäva dimensionstoleranser lätt att uppnå.Så om du vill överväga CNC-bearbetning av aluminium för ditt projekt, är vår On Demand-bearbetningstjänst här för att hjälpa dig.Vierbjuda en professionellCNC-bearbetningstjänstför alla aluminiumdelar.Här övervakar våra kvalitetskontrollingenjörer varje bearbetningssteg för att upprätthålla standarden och toleransen.Känn dig fri attkontakta ossför mer information

FAQ's

Vilka är de populära kvaliteterna av aluminiumlegeringar?

Aluminium 2024, 6061, 7075, 3003 och 5052 är de populära kvaliteterna för CNC-bearbetning.

Hur kan jag välja den bästa legeringskvaliteten?

Det beror på produkternas tillämpningar och de nödvändiga mekaniska och fysiska egenskaperna, inklusive hårdhet, styrka, duktilitet och konduktivitet.Eftersom varje typ av legeringskvalitet har unika egenskaper, kan det vara svårt att välja den bästa kvaliteten.Så låt våra proffs bestämma vilket som är bäst för ditt projekt baserat på dina krav.

Vilka är faktorerna att tänka på vid CNC-bearbetning av aluminium?

För CNC-bearbetning av hög kvalitet bör du överväga olika faktorer som verktygsmaterial (hårdmetall), verktygsgeometri (spiralnummer, spiral och släppningsvinkel), skärhastighet, matningshastighet och skärvätska.

Är aluminium CNC-bearbetning dyrt?

Nej, att skapa aluminiumdelarna med en CNC-maskin är en kostnadseffektiv process, speciellt i stora kvantiteter.Dessutom erbjuder vi mycket konkurrenskraftiga priser.Kontakta ossoch få encitatinom 24 timmar.

Är du en tillverkare?

Ja, vi är en ledande tillverkare av Kina.Vi kan tillhandahålla on-demand tillverkningstjänster såsom CNC-bearbetning, plåt, formsprutning, aluminiumsträngsprutning och ytbehandling.