Kaj morate vedeti o CNC obdelavi aluminijastih delov

Obstaja veliko razlogov, zakaj je aluminij najpogosteje uporabljena neželezna kovina. Je zelo upogljiv, zato je primeren za širok spekter uporabe. Njegova duktilnost omogoča izdelavo aluminijaste folije, njegova duktilnost pa omogoča vlečenje aluminija v palice in žice.

Aluminij ima tudi visoko korozijsko odpornost, saj ko je material izpostavljen zraku, bo naravno tvoril zaščitno oksidno plast. To oksidacijo lahko povzročimo tudi umetno, da zagotovimo močnejšo zaščito. Zaradi naravnega zaščitnega sloja aluminija je bolj odporen proti koroziji kot ogljikovo jeklo. Poleg tega je aluminij dober toplotni in električni prevodnik, boljši od ogljikovega in nerjavnega jekla.

（Aluminijasta folija）

Je hitrejša in enostavnejša za obdelavo kot jeklo, zaradi razmerja med trdnostjo in težo pa je dobra izbira za številne aplikacije, ki zahtevajo močne in trde materiale. Nazadnje, v primerjavi z drugimi kovinami, je mogoče aluminij dobro reciklirati, tako da je mogoče ohraniti, stopiti in ponovno uporabiti več materiala čipov. V primerjavi z energijo, potrebno za proizvodnjo čistega aluminija, lahko recikliranje aluminija prihrani do 95 % energije.

Seveda ima uporaba aluminija tudi nekaj slabosti, še posebej v primerjavi z jeklom. Ni tako trdo kot jeklo, zaradi česar je slaba izbira za dele, ki vzdržijo večje udarce ali izjemno visoko nosilnost. Tudi tališče aluminija je bistveno nižje (660°C, ko je tališče jekla nižje, okoli 1400°C), ne prenese ekstremno visokih temperatur. Ima tudi visok koeficient toplotnega raztezanja, tako da se bo, če je temperatura med obdelavo previsoka, deformirala in je težko vzdrževati stroge tolerance. Končno je aluminij lahko dražji od jekla zaradi višjih zahtev po energiji med porabo.

Aluminijeva zlitina

Z rahlim prilagajanjem količine elementov iz aluminijeve zlitine je mogoče izdelati nešteto vrst aluminijevih zlitin. Vendar so se nekatere kompozicije izkazale za bolj uporabne od drugih. Te običajne aluminijeve zlitine so razvrščene v skupine glede na glavne legirne elemente. Vsaka serija ima nekaj skupnih lastnosti. Na primer, aluminijevih zlitin serije 3000, 4000 in 5000 ni mogoče toplotno obdelati, zato se uporablja hladno obdelavo, ki se imenuje tudi delovno utrjevanje. Za

Glavne vrste aluminijevih zlitin so kot spodaj.

1000 serija

Aluminijeve zlitine 1xxx vsebujejo najčistejši aluminij z vsebnostjo aluminija najmanj 99 mas. Ni posebnih legirnih elementov, od katerih je večina skoraj čist aluminij. Na primer, aluminij 1199 vsebuje 99,99 % aluminija po teži in se uporablja za izdelavo aluminijaste folije. To so najmehkejše vrste, vendar jih je mogoče utrditi z delom, kar pomeni, da postanejo močnejši ob večkratni deformaciji.

Serija 2000

Glavni legirni element aluminija serije 2000 je baker. Te vrste aluminija je mogoče precipitacijsko utrditi, zaradi česar so skoraj tako močni kot jeklo. Precipitacijsko utrjevanje vključuje segrevanje kovine na določeno temperaturo, da se iz kovinske raztopine oborijo druge kovine (medtem ko kovina ostane trdna), in pomaga povečati mejo tečenja. Vendar pa imajo zaradi dodatka bakra aluminij 2xxx nižjo odpornost proti koroziji. Aluminij 2024 vsebuje tudi mangan in magnezij in se uporablja v letalskih delih.

3000 serija

Mangan je najpomembnejši aditiv v seriji aluminija 3000. Te aluminijeve zlitine se lahko tudi utrdijo (to je potrebno za dosego zadostne trdote, ker teh razredov aluminija ni mogoče toplotno obdelati). Aluminij 3004 vsebuje tudi magnezij, zlitino, ki se uporablja v aluminijastih pločevinkah za pijače, in njegove utrjene različice.

4000 serija

Aluminij serije 4000 vključuje silicij kot glavni legirni element. Silicij znižuje tališče aluminija razreda 4xxx. Aluminij 4043 se uporablja kot polnilni material za varjenje aluminijevih zlitin serije 6000, medtem ko se aluminij 4047 uporablja kot pločevina in obloga.

5000 serija

Magnezij je glavni legirni element v seriji 5000. Ti razredi imajo nekaj najboljše odpornosti proti koroziji, zato se pogosto uporabljajo v morskih aplikacijah ali drugih situacijah, ki se soočajo z ekstremnimi okolji. Aluminij 5083 je zlitina, ki se pogosto uporablja v pomorskih delih.

6000 serija

Za izdelavo nekaterih najpogostejših aluminijevih zlitin se uporabljata tako magnezij kot silicij. Kombinacija teh elementov se uporablja za izdelavo serije 6000, ki je običajno enostavna za obdelavo in utrjevanje padavin. Zlasti 6061 je ena najpogostejših aluminijevih zlitin in ima visoko korozijsko odpornost. Običajno se uporablja v strukturnih in letalskih aplikacijah.

7000 serija

Te aluminijeve zlitine so narejene iz cinka in včasih vsebujejo baker, krom in magnezij. Lahko se precipitacijsko utrdijo, da postanejo najmočnejše od vseh aluminijevih zlitin. Razred 7000 se zaradi visoke trdnosti pogosto uporablja v letalskih aplikacijah. 7075 je običajna ocena. Čeprav je njegova korozijska odpornost višja kot pri materialih serije 2000, je njegova odpornost proti koroziji nižja od drugih zlitin. Ta zlitina se pogosto uporablja, vendar je še posebej primerna za uporabo v letalstvu. Za

Te aluminijeve zlitine so izdelane iz cinka, včasih pa tudi bakra, kroma in magnezija in lahko postanejo najmočnejše od vseh aluminijevih zlitin s padajočim utrjevanjem. Razred 7000 se običajno uporablja v letalskih aplikacijah zaradi svoje visoke trdnosti. 7075 je splošni razred z nižjo odpornostjo proti koroziji kot druge zlitine.

8000 serija

Serija 8000 je splošen izraz, ki ne velja za druge vrste aluminijevih zlitin. Te zlitine lahko vključujejo številne druge elemente, vključno z železom in litijem. Na primer, aluminij 8176 vsebuje 0,6% železa in 0,1% silicija po masi in se uporablja za izdelavo žic.

Kaljenje in površinska obdelava aluminija

Toplotna obdelava je običajen proces kondicioniranja, kar pomeni, da spremeni lastnosti materiala številnih kovin na kemični ravni. Zlasti za aluminij je treba povečati trdoto in trdnost. Neobdelan aluminij je mehka kovina, zato mora, da prenese določene aplikacije, iti skozi določen postopek prilagajanja. Za aluminij je postopek označen s črko imena na koncu številke razreda.

Toplotna obdelava

Aluminij serije 2xxx, 6xxx in 7xxx je mogoče toplotno obdelati. To pomaga povečati trdnost in trdoto kovine in je koristno za nekatere aplikacije. Druge zlitine 3xxx, 4xxx in 5xxx je mogoče le hladno obdelati za povečanje trdnosti in trdote. Zlitini lahko dodate različna imena črk (imenovana kaljena imena), da določite, katera obdelava se uporablja. Ta imena so:

F pomeni, da je v proizvodnem stanju ali da material ni bil toplotno obdelan.

H pomeni, da je material utrdil nekakšno delo, ne glede na to, ali se izvaja sočasno s toplotno obdelavo ali ne. Številka za "H" označuje vrsto toplotne obdelave in trdoto.

O označuje, da je aluminij žarjen, kar zmanjša trdnost in trdoto. To se zdi čudna izbira - kdo bi želel mehkejši material? Vendar pa žarjenje proizvede material, ki je lažji za obdelavo, morda žilavejši in bolj duktilni, kar je ugodno za določene proizvodne metode.

T označuje, da je bil aluminij toplotno obdelan, številka za "T" pa označuje podrobnosti postopka toplotne obdelave. Na primer, Al 6061-T6 je podvržen toplotni obdelavi z raztopino (vzdrževa se pri 980 stopinjah Fahrenheita, nato pogašen v vodi za hitro hlajenje) in nato obdelavi s staranjem med 325 in 400 stopinjami Fahrenheita.

Površinska obdelava

Obstaja veliko površinskih obdelav, ki jih je mogoče uporabiti za aluminij, in vsaka površinska obdelava ima videz in zaščitne lastnosti, primerne za različne aplikacije. Za

Po poliranju ni vpliva na material. Ta površinska obdelava zahteva manj časa in truda, vendar običajno ne zadostuje za dekorativne dele in je najbolj primerna za prototipe, ki preverjajo le delovanje in primernost.

Brušenje je naslednji korak naprej od obdelane površine. Več pozornosti posvetite uporabi ostrih orodij in končnih prehodov za bolj gladko površino. To je tudi natančnejša metoda obdelave, ki se običajno uporablja za testiranje delov. Vendar ta postopek še vedno pušča strojne sledi, zato se običajno ne uporablja v končnem izdelku.

Peskanje ustvari mat površino z brizganjem drobnih steklenih kroglic na aluminijaste dele. To bo odstranilo večino (vendar ne vseh) sledi obdelave in mu dalo gladek, a zrnat videz. Ikonični videz in občutek nekaterih priljubljenih prenosnikov izhaja iz peskanja pred eloksiranjem.

Eloksiranje je običajna metoda površinske obdelave. Je zaščitna oksidna plast, ki se naravno oblikuje na površini aluminija, ko je izpostavljena zraku. Pri ročni obdelavi se aluminijasti deli obesijo na prevodni nosilec, potopljeni v elektrolitno raztopino, v elektrolitno raztopino pa se uvede enosmerni tok. Ko kislina raztopine raztopi naravno oblikovano oksidno plast, tok sprosti kisik na svoji površini in tako tvori novo zaščitno plast aluminijevega oksida.

Z uravnoteženjem hitrosti raztapljanja in kopičenja oksidna plast tvori nanopore, kar omogoča prevleki, da še naprej raste več kot je naravno mogoče. Kasneje se iz estetskih razlogov nanopore včasih napolnijo z drugimi zaviralci korozije ali barvnimi barvili in nato zatesnijo, da se dokonča zaščitni premaz.

Spretnosti obdelave aluminija

1. Če se obdelovanec med obdelavo pregreje, bo visok koeficient toplotnega raztezanja aluminija vplival na toleranco, zlasti za tanke dele. Da bi preprečili kakršne koli negativne učinke, se je mogoče izogniti koncentraciji toplote z ustvarjanjem poti orodja, ki niso predolgo koncentrirane na enem območju. Ta metoda lahko odvaja toploto, pot orodja pa si lahko ogledate in spremenite v programski opremi CAM, ki generira CNC obdelovalni program.

2.2. Če je sila prevelika, bo mehkoba nekaterih aluminijevih zlitin povzročila deformacijo med obdelavo. Zato je treba v skladu s priporočeno hitrostjo podajanja in hitrostjo obdelati določeno vrsto aluminija, da bi med postopkom ustvarili ustrezno silo. Drugo pravilo za preprečevanje deformacije je, da je debelina dela večja od 0,020 palca na vseh področjih.

3. Drug učinek duktilnosti aluminija je, da lahko tvori kombiniran rob materiala na orodju. To bo skrilo ostro rezalno površino orodja, naredilo orodje topo in zmanjšalo njegovo učinkovitost rezanja. Ta akumulacijski rob lahko povzroči tudi slabo površinsko obdelavo dela. Da se izognete kopičenju robov, eksperimentirajte z materiali orodja; poskusite zamenjati HSS (hitrorezno jeklo) s karbidnimi ploščicami ali obratno in prilagodite hitrost rezanja. Prav tako lahko poskusite prilagoditi količino in vrsto rezalne tekočine.

Sporočite nam, kako obdelati aluminijaste dele s CNC obdelavo kot naslednji video.

-------------------------------------------------- -------------------------------------------------------- -------------------------------------