الألومنيوم مادة متعددة الاستخدامات تُستخدم في مجموعة متنوعة من التطبيقات. إنها واحدة من أسهل المعادن التي يتم تصنيعها آليًا ، لذا يمكن معالجتها بسرعة وكفاءة. لكن تصنيع الألومنيوم يتضمن العديد من الفروق الدقيقة التكميلية ، لذا فإن تصنيع الألمنيوم يمكن أن يمثل تحديًا أيضًا.
في هذا الدليل الشامل ، يتم وصف أنواع الألمنيوم وخصائصها ، وأدوات تصنيع الألومنيوم ، وأفضل الاستراتيجيات لتصنيع الألومنيوم ، والمشكلات الشائعة الأخرى والحلول بالتفصيل. نحن على ثقة من أنه بعد قراءة هذا المقال ، سيكون لديك فهم أفضل لتصنيع الألومنيوم.
التسلسل الفعال لتصنيع الألومنيوم
لتحسين العملية ، سأذهب بهذا الترتيب:
- إعداد المعلمات مثل التدرج / التنحي ، ومعدل التغذية ، و RPM ، ومسار الأدوات.
- حدد هندسة أداة القطع المناسبة للألمنيوم ونوع العملية (التخشين ، التشطيب ، إلخ) مثل زاوية اللولب ودرجة الكربيد وعدد المزامير.
- ضع في اعتبارك طلاء القاطع والإنهاء.
- استخدم المبرد.
لماذا يمكن أن يشكل الألومنيوم تحديًا؟
يعد الألمنيوم أحد أكثر المعادن استخدامًا في العالم وهو متعدد الاستخدامات وفعال من حيث التكلفة. ومع ذلك ، يمكن أن يمثل الألومنيوم أيضًا تحديًا للآلة نظرًا لخصائصه الفريدة. يتجلى بشكل رئيسي في النقاط الثلاث التالية.
- يمثل الألومنيوم تحديًا للآلة نظرًا لخصائصه الفريدة ، فهو معدن خفيف الوزن ولكنه قوي بشكل مدهش مع موصلية حرارية عالية ونقطة انصهار منخفضة. بالإضافة إلى ذلك ، الألمنيوم شديد المقاومة للتآكل والأكسدة ، مما قد يؤدي إلى معالجة غير دقيقة وغير متسقة.
- ينتج الألمنيوم نتوءات أو رقائق قوية عند التقطيع. يمكن أن يجعل هذا الحواف أو الرقاقة من الصعب تحقيق تشطيب سلس يلبي المواصفات اللازمة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تتسبب النتوءات أو الرقائق في كسر الألمنيوم أو تكسيره أثناء تشكيله ، مما يؤدي إلى إصلاحات أو استبدال مكلف.
- يتميز الألمنيوم بقوة قص منخفضة ، مما يجعل من الصعب قطعه بدقة. يمكن أن تجعل قوة القص المنخفضة للألمنيوم من الصعب أيضًا تحقيق تشطيب ثابت عند تصنيع الأجزاء الكبيرة. بالإضافة إلى ذلك ، الألومنيوم معدن ناعم يمكن أن يتلف بسهولة أو يتشوه عند تشكيله.
أنواع الألمنيوم الشائعة
الألومنيوم مادة متعددة الاستخدامات تُستخدم في العديد من المنتجات ، من علب المشروبات إلى أجزاء الطائرات. يعتمد نوع ودرجة الألومنيوم المستخدم على التطبيق والنتائج المرجوة. يتم سرد بعض أنواع الألمنيوم الشائعة أدناه جنبًا إلى جنب مع بعض الملاحظات حول إمكانية التشغيل الآلي.
1. سبائك الألومنيوم – سبائك الألومنيوم هي معادن شبيهة بالألومنيوم تحتوي على مكونات معدنية أخرى، وتُستخدم عادةً في تصنيع الأجزاء والهياكل ذات القوة العالية، ومقاومة التآكل، والثبات الحراري العالي. ويمكن تشكيلها باستخدام تقنيات تشغيل متنوعة، مثل القطع، والبثق، والسحب، والختم، وغيرها.
2. معدن الألومنيوم – يُعد معدن الألومنيوم سبيكة منخفضة التكلفة تُستخدم غالبًا في صناعة الأجزاء والهياكل خفيفة الوزن. ويمكن تشكيلها باستخدام تقنيات التصنيع مثل القطع، والسحب، والختم، واللحام، وغيرها.
3. كتلة الألومنيوم - كتلة الألومنيوم هي سبيكة عالية الجودة تستخدم غالبًا في تصنيع المكونات عالية الأداء مثل أدوات الآلات وقطع غيار السيارات وما إلى ذلك. ويمكن استخدام تقنيات التشغيل الآلي مثل الطحن والخراطة والحفر والقطع وما إلى ذلك.
4. مسحوق الألومنيوم – يُعد مسحوق الألومنيوم سبيكة ألومنيوم موثوقة تُستخدم غالبًا في صناعة الهياكل والأجزاء المعقدة. ويمكن تصنيعها باستخدام تقنيات تشغيلية مثل آلات الشرارة، والطحن، والخراطة، والقطع، وغيرها.
من بينها درجة الألومنيوم يمكن تقسيمها إلى:
سلسلة 1000 (تمثل ألومنيوم نقي تحتوي على ما لا يقل عن 99٪ ألومنيوم)
سلسلة 2000 (سبائك النحاس بشكل أساسي)
سلسلة 3000 (المنجنيز بشكل رئيسي)
4000 سلسلة (تعتمد بشكل أساسي على السيليكون)
5000 سلسلة (بشكل رئيسي المغنيسيوم)
سلسلة 6000 (بشكل رئيسي المغنيسيوم والسيليكون)
سلسلة 7000 (الزنك بشكل أساسي)
أدوات CNC لتصنيع الألومنيوم
المزامير
المزامير ليست آلة موسيقية ، ولكنها أخدود حاد يتم وضعه بأداة القطع. تتوفر أفضل طواحين الألمنيوم عادة في 2 أو 3 أنماط الفلوت. لكن الأمر لا يعني أنه كلما زاد عدد الفتحات ، كان ذلك أفضل. مع وجود أكثر من 3 فتحات ، لا يمكن للألمنيوم إخلاء الحطام بسرعات عالية بشكل فعال.
• 2 مزامير يمكن أن تقلل من الانسداد بسبب نشارة المعدن. عندما تكون قوى القطع منخفضة ويكون خلوص الرقاقة أمرًا بالغ الأهمية للعملية ، فإن 2-flute هو الخيار الأول للمعالجة التقليدية للألمنيوم وهو مناسب بشكل أفضل لعمليات التدحرج والغوص.
• 3 مزامير هي أفضل خيار لمطاحن نهاية كربيد صلبة للألمنيوم. توفر 3 مزامير توازنًا بين قوة الأداة وخلوص الرقاقة.
• 4 + Flute: مصمم للتشغيل بمعدلات تغذية أسرع ولكن نظرًا لوجود المزيد من المزامير ، فإنه يتسبب في حدوث مشكلات في إزالة الرقائق.
زوايا اللولب
تشير الزاوية الحلزونية للأداة عمومًا إلى زاوية هجوم الأداة ، وهي زاوية بالتقدير الدائري ، تشير إلى زاوية هجوم الأداة ، وهي قيمة ثابتة وغير قابلة للتغيير. تعمل زوايا الحلزون الأعلى على إزالة الرقائق من الجزء بشكل أسرع وتوفر تشطيبًا أفضل للسطح ، ولكن هناك زيادة متناسبة في الاحتكاك والحرارة أثناء القطع.
حلزون 35 درجة: للتخشين ، يحافظ على برودة الأداة.
40 درجة اللولب: متعدد الاستخدامات
45 ° اللولب: للتشطيب
راس المحفار
لقطع بقعة صغيرة على الألومنيوم
قطع طحن الوجه
لتصنيع القطع المسطحة
مخرطة
يتم استخدام مخرطة الثقوب لتوسيع ثقب موجود في الألومنيوم ويجب ضبط آلة CNC على معدل تغذية أقل وسرعة مغزل أسرع.
نصائح لاستخدام الأدوات
إذا أراد العامل القيام بعمل جيد ، فعليه أولاً شحذ أدواته.
المعالجة السطحية للأدوات
- تلميع الأدوات: تفقد الأدوات حدتها كلما طالت مدة استخدامها. تأكد من تنظيف أخاديد القطع بانتظام للحفاظ على سلاسة الأداة الجيدة.
- مطلي: بشكل عام ، الأدوات غير المطلية هي الأفضل. ولكن من أجل تحسين عملية الأجزاء ، يتعين علينا أحيانًا القيام بذلك.
الطلاءات المشتركة
- أكسيد الألومنيوم: طلاء على الفولاذ ولا يمكن استخدامه على الألومنيوم.
- زركونيا: موصى به. هذا طلاء جيد للألمنيوم للمساعدة في تدفق الرقائق وتقليل الاحتكاك.
- تيتانيوم بورون: متوفر. لكن تقاربها منخفض مع الألومنيوم وقد ينزلق أثناء الاستخدام.
قطع السوائل
لا تقم أبدًا بطحن الألمنيوم الجاف ، فمن الخطير القيام به. عندما ينحشر القاطع من الألمنيوم المصهور الذي يتراكم حول الحواف ، يمكن أن يتسبب ذلك في حدوث انفجار. يضاف سائل القطع إلى عملية قطع الألمنيوم ، وهو "الزيت" في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ، مما يزيد من دقة أداة القطع ويحسن التشطيب.
الخلاصات والسرعات
عندما يتعلق الأمر بالتغذية وسرعة التقطيع للألمنيوم ، يستخدم العديد من الأشخاص 1000 SFM لحساب عدد الدورات في الدقيقة ، لكن هذا لا يحدث أسرع من أي شخص آخر. بشكل عام ، 1000-1500 SFM هي دورة في الدقيقة عادية لقطع الألمنيوم لتشغيل المغزل. ومع ذلك ، يمكن أن تسمح لك تقنيات الاختبار التوافقي المتقدمة بالوصول إلى ما يصل إلى 3 أضعاف هذه السرعة.
عندما يتعلق الأمر بمعدل التغذية ، يميل الكثيرون إلى التحفظ. إذا كنت تطعم طاحونة نهاية 1/2 بسعر 0.003 ″ لكل سن ، فأنت تضيع الوقت فقط. للاستفادة الكاملة من الإنتاج ، يجب أن تستهدف 1٪ على الأقل من قطر القاطع لكل سن ؛ في هذه الحالة ، .005 ″ لكل سن أو .010 بوصة لكل ثورة. باستخدام إعداد مستقر وأداة قصيرة ، قد تتمكن حتى من مضاعفة ذلك.
الاستثناء الوحيد لهذا هو عندما تعمل بأدوات صغيرة ، مثل 1/8 ″ أو أقل. في هذه الحالات ، قد يصبح تخليص الشريحة مشكلة ، مما يعني أنك ستحتاج إلى إبطاء السرعة للحصول على رقائق أرق.
أفضل الاستراتيجيات لتصنيع الألمنيوم
غالبًا ما يواجه المبتدئون الذين يعالجون الألمنيوم بعض الصعوبات. فيما يلي بعض النصائح والتجارب الخاصة بتصنيع الألومنيوم باستخدام الحاسب الآلي ، والتي يمكن أن تساعدك في تصنيع الألومنيوم بشكل أفضل.
- أضف المبرد المناسب.
الألمنيوم موصّل أكثر للحرارة ويشتت الحرارة العالية أثناء المعالجة. يحافظ التدفق المناسب لسائل التبريد على الرقائق بعيدًا عن منطقة العمل ويحافظ على أسطح القطع مشحمة بشكل صحيح.
- يحتاج إلى الكثير من القدرة الحصانية.
عند تصنيع الألومنيوم ، نظرًا لأنه معدن ، فإن قدرًا كبيرًا من الطاقة ضروريًا. إذا لم يتم تلبية الطاقة اللازمة للقطع بواسطة جهازك ، فسيؤدي ذلك إلى مشكلات مثل الثرثرة والانحراف. في مثل هذه الحالات ، يُنصح باستخدام "خفض" القدرة الحصانية في حسابات التغذية والسرعة ، خاصةً عند استخدام آلات صغيرة وخفيفة الوزن لطحن الألومنيوم.
- تنظيف الرقائق في الوقت المناسب.
ينتج عن الليونة العالية للألمنيوم رقائق طويلة غير منقطعة تتراكم بسرعة حول الأداة. يمكن أن يؤدي ذلك إلى كسر الأداة ، وتراكم رائد (المزيد من مشكلات الالتصاق) ، وتراكم الحرارة (الأسطح الملطخة) يجب إضافة عملية تنظيف الرقائق إلى المعالجة الفعلية لتقليل تراكم الحرارة في منطقة القطع.
من الضروري أيضًا الحفاظ على نظافة سائل التبريد ، واستبدال المبرد في الوقت المناسب ، وتركيب مرشح في منفذ العودة لسائل التبريد على طاولة العمل لتصفية الشوائب والحفاظ على سائل التبريد نظيفًا. أضف كتل الصابون والمنظفات إلى سائل التبريد لزيادة قدرته على إزالة الرقائق.
بعض الأسئلة الشائعة والحلول للمشكلةues
1. كيف أحصل على تشطيب ممتاز للسطح على الألومنيوم؟
هناك مشكلة شائعة تحدث أثناء معالجة الألمنيوم وهي الثرثرة التي يسببها الاهتزاز. يمكن أن يؤدي الثرثرة إلى تشطيب رديء للسطح وأخطاء في الأبعاد.
من ناحية ، من الضروري تقليل الرفرفة أثناء المعالجة ، ومن ناحية أخرى ، من الضروري استخدام صفائح حديدية أخرى أو أحزمة إزالة الرقائق لنقل رقائق الألمنيوم المفرغة مباشرة من الماكينة إلى أخدود رقاقة الألمنيوم ، وذلك لتقليل سقوط رقائق الألمنيوم على الأرض والتلامس بين رقائق الألومنيوم والهواء ، تقليل أكسدة رقائق الألومنيوم.
2- لماذا يتحول الألمنيوم إلى اللون البني عند طحنه؟
يتحول الألمنيوم إلى اللون البني عند طحنه لأن الألمنيوم يتأكسد بسهولة في درجات حرارة عالية ، ويتحول الألمنيوم المؤكسد إلى مادة رمادية أو بنية اللون ، تُعرف أيضًا باسم أكسيد الألومنيوم. يجب عليك التأكد من عدم تعرض المعدن لرطوبة إضافية.
ملخص تصنيع الألمنيوم
الألومنيوم مرن وخفيف الوزن وموصل حراريًا وكهربائيًا وله خصائص قوة ممتازة. لا يمكن تشكيلها مثل الفولاذ المقاوم للصدأ أو أي مادة صلبة أخرى. أعتقد أنه بعد قراءة هذا المقال ، سيكون لديك فهم عام لمعالجة الألمنيوم.
أخيرًا ، إذا كان لديك استكشاف أعمق لمعالجة الألومنيوم أو كنت بحاجة إلى تصنيع الألومنيوم ، فيمكنك الاتصال بنا ومشاركة أفكارك
