L'alumini és un material versàtil que s'utilitza en una àmplia varietat d'aplicacions. És un dels metalls més fàcils de mecanitzar avui dia, per la qual cosa es pot processar de manera ràpida i eficient. Però el mecanitzat de l'alumini implica molts matisos complementaris, per la qual cosa el mecanitzat de l'alumini també pot ser un repte.
En aquesta guia completa, es descriuen detalladament els tipus d'alumini i les seves propietats, les eines per al mecanitzat d'alumini, les millors estratègies per al mecanitzat d'alumini i altres problemes i solucions habituals. Confiem que després de llegir aquest article, tindreu una millor comprensió del mecanitzat d'alumini.
Seqüència eficaç per al mecanitzat d'alumini
Per millorar el procés, ho faria en aquest ordre:
- Configuració de paràmetres com ara pas a pas/descens, velocitat d'avanç, RPM i trajectòria d'eina.
- Seleccioneu una geometria d'eina de tall adequada per a l'alumini i el tipus d'operació (desbast, acabat, etc.), com ara l'angle de l'hèlix, el grau de carbur i el nombre de canals.
- Tingueu en compte els recobriments i l'acabat del tallador.
- Utilitzeu refrigerant.
Per què l'alumini pot ser un repte?
L'alumini és un dels metalls més utilitzats al món i és molt versàtil i rendible. Tanmateix, l'alumini també pot ser difícil de mecanitzar a causa de les seves propietats úniques. Principalment es manifesta en els tres punts següents.
– L'alumini és difícil de mecanitzar a causa de les seves propietats úniques, un metall lleuger però sorprenentment resistent amb una alta conductivitat tèrmica i un baix punt de fusió. A més, l'alumini és altament resistent a la corrosió i l'oxidació, cosa que pot provocar un mecanitzat inexacte i inconsistent.
– L'alumini produeix rebaves o estelles fortes en tallar. Aquestes rebaves o estelles poden dificultar l'aconseguiment d'un acabat suau que compleixi les especificacions necessàries. A més, les rebaves o les estelles poden fer que l'alumini es trenqui o s'esquerdi durant el mecanitzat, cosa que comporta reparacions o substitucions costoses.
– L'alumini té una baixa resistència al cisallament, cosa que dificulta el tall amb precisió. La baixa resistència al cisallament de l'alumini també pot dificultar l'aconseguiment d'un acabat uniforme en el mecanitzat de peces grans. A més, l'alumini és un metall tou que es pot danyar o deformar fàcilment durant el mecanitzat.
Tipus comuns d'alumini
L'alumini és un material versàtil que s'utilitza en diversos productes, des de llaunes de begudes fins a peces d'avions. El tipus i el grau d'alumini utilitzat depenen de l'aplicació i dels resultats desitjats. A continuació s'enumeren alguns tipus d'alumini comuns juntament amb algunes notes sobre la maquinabilitat.
1. aliatge d'alumini – L'aliatge d'alumini és un metall similar a l'alumini que conté altres components metàl·lics i s'utilitza habitualment per fabricar peces i estructures amb alta resistència, resistència a la corrosió i alta estabilitat tèrmica. Es poden mecanitzar mitjançant diverses tècniques de mecanitzat com ara tall, extrusió, estirament i estampació, entre d'altres.
2. Mineral d'alumini – L'alumini és un mineral d'aliatge de baix cost que sovint s'utilitza per fabricar peces i estructures lleugeres. Es poden adoptar tècniques de mecanitzat com ara tall, estirament, estampació, soldadura, etc.
3. Massa d'alumini – La massa d'alumini és un aliatge d'alta qualitat que s'utilitza sovint en la fabricació de components d'alt rendiment com ara màquines-eina, peces d'automòbils, etc. Es poden emprar tècniques de mecanitzat com ara fresat, tornejat, trepat, tall, etc.
4. Pols d'alumini – La pols d'alumini és un aliatge d'alumini fiable que s'utilitza sovint per fabricar estructures i peces complexes. Es poden emprar tècniques de mecanitzat com ara màquines de guspira, fresat, tornejat, tall, etc.
Entre ells, el grau d'alumini es pot dividir en:
Sèrie 1000 (representa alumini pur, que conté no menys del 99% d'alumini)
Sèrie 2000 (principalment aliatge de coure)
Sèrie 3000 (principalment manganès)
Sèrie 4000 (principalment basada en silici)
Sèrie 5000 (principalment magnesi)
Sèrie 6000 (principalment magnesi i silici)
Sèrie 7000 (principalment zinc)
Eines CNC per al mecanitzat d'alumini
Flautes
Les flautes no són un instrument musical, sinó una ranura afilada posicionada amb l'eina de tall. Les millors freses per a alumini solen estar disponibles en estils de 2 o 3 flautes. Però no és que com més ranures, millor. Amb més de 3 ranures, l'alumini no pot evacuar eficaçment les restes a altes velocitats.
• 2 flautes poden reduir encara més l'obstrucció a causa de les encenalls metàl·liques. Quan les forces de tall són baixes i l'eliminació de les encenalls és crítica per al procés, les 2 flautes són la primera opció per al mecanitzat tradicional d'alumini i són més adequades per a operacions de rampa i immersió.
• 3 flocs són la millor opció per a freses de carbur sòlid per a alumini. 3 flocs proporcionen un equilibri entre la resistència de l'eina i l'eliminació de ferritges.
• 4+ flautes: Dissenyades per funcionar a velocitats d'avanç més ràpides, però a causa de tenir més flautes, causa problemes amb l'eliminació de ferritja.
Angles de l'hèlix
L'angle d'hèlix de l'eina generalment es refereix a l'angle d'atac de l'eina, que és un angle en radians, que indica l'angle d'atac de l'eina, i és un valor fix i immutable. Els angles d'hèlix més alts eliminen les encenalls de la peça més ràpidament i proporcionen un millor acabat superficial, però hi ha un augment proporcional de la fricció i la calor durant el tall.
Hèlix de 35°: Per a desbastament, manté l'eina freda.
Hèlix de 40°: Versàtil
Hèlix de 45°: Per a acabats
Broca
Per a talls puntuals en alumini
Fresa frontal
Per al mecanitzat de secció plana
Escariador
Un escariador s'utilitza per ampliar un forat existent en alumini i la màquina CNC s'ha de configurar a una velocitat d'avanç més baixa i una velocitat de cargol més ràpida.
Consells per utilitzar eines
Si un treballador vol fer una bona feina, primer ha d'esmolar les eines.
Tractament superficial d'eines
-Polit d'eines: Les eines perden la seva esmoladura com més temps s'utilitzen. Assegureu-vos de netejar les ranures de tall regularment per mantenir una bona eina llisa.
-Recobertes: En general, les eines sense recobriment són les millors. Però per millorar el procés de la peça, de vegades hem de fer això.
Recobriments comuns
- Òxid d'alumini: aquest és un recobriment sobre acer i no es pot utilitzar sobre alumini.
- Zircònia: Recomanada. Aquest és un bon recobriment per a l'alumini per ajudar amb el flux de ferritja i reduir la fricció.
- Titani-Bor: Disponible. Però té una baixa afinitat per l'alumini i es pot desprendre durant l'ús.
Fluid de tall
Mai freseu alumini en sec, és una cosa perillosa. Quan la fresa s'encalla amb l'alumini fos que s'acumula a les vores, pot provocar una explosió. El fluid de tall s'afegeix al procés de tall d'alumini, és l'"oli" del mecanitzat CNC, que augmenta la precisió de l'eina de tall i millora l'acabat.
Alimentacions i velocitats
Pel que fa als avanços i la velocitat de tall de l'alumini, molta gent utilitza 1000 SFM per calcular les seves RPM, però això no és anar més ràpid que tothom. En general, 1000-1500 SFM és una velocitat normal per tallar alumini per fer funcionar un eix. Tanmateix, les tècniques avançades de prova harmònica us poden permetre arribar fins a 3 vegades aquesta velocitat.
Pel que fa a la velocitat d'avanç, molts tendeixen a ser conservadors. Si alimenteu una fresa de 1/2″ a 0.003″ per dent, només esteu perdent temps. Per aprofitar al màxim la producció, hauríeu d'aspirar a almenys l'1% del diàmetre de la fresa per dent; en aquest cas, 005″ per dent o 010″ per revolució. Amb una configuració estable i una eina curta, fins i tot podríeu duplicar aquesta velocitat.
L'única excepció a això és quan es treballa amb eines petites, com ara d'1/8″ o menys. En aquests casos, l'eliminació de les encenalls pot convertir-se en un problema, cosa que significa que caldrà reduir la velocitat per obtenir encenalls més prims.
Millors estratègies per al mecanitzat d'alumini
Els principiants que processen alumini sovint troben algunes dificultats. Aquí teniu alguns consells i experiències per al mecanitzat CNC d'alumini, que us poden ajudar a mecanitzar millor l'alumini.
– Afegiu el refrigerant adequat.
L'alumini és més conductor tèrmicament i dissipa molta calor durant el processament. El flux adequat de refrigerant manté les encenalls allunyades de la zona de treball i manté les superfícies de tall correctament lubricades.
– Requereix molta potència.
Quan es mecanitza alumini, com que és un metall, es necessita una gran quantitat de potència. Si la màquina no abasta la potència necessària per al tall, es produiran problemes com ara vibracions i deflexions. En aquests casos, és recomanable utilitzar la "reducció" de la potència en els càlculs d'avanç i velocitat, sobretot quan s'utilitzen màquines lleugeres i petites per al fresat d'alumini.
– Netegeu les estelles a temps.
L'alta ductilitat de l'alumini provoca encenalls llargs i sense trencar que s'acumulen ràpidament al voltant de l'eina. Això pot provocar la ruptura de l'eina, l'acumulació de vora davantera (més problemes d'adherència) i l'acumulació de calor (superfícies tacades). El procés de neteja d'encenalls s'ha d'afegir al processament real per reduir l'acumulació de calor a la zona de tall.
També cal mantenir la neteja del refrigerant, substituir-lo a temps i instal·lar un filtre al port de retorn del refrigerant a la taula de treball per filtrar les impureses i mantenir el refrigerant net. Afegiu blocs de sabó i detergents al refrigerant per augmentar la seva capacitat d'eliminar encenalls.
Algunes preguntes freqüents i solucions a problemesues
1. Com puc aconseguir un acabat superficial excel·lent en alumini?
Un problema comú que es troba durant el mecanitzat de l'alumini és la vibració induïda per la vibració. La vibració pot introduir un mal acabat superficial i errors dimensionals.
D'una banda, cal reduir el flutter durant el processament i, d'altra banda, cal utilitzar altres làmines de ferro o cintes d'eliminació de xips per transportar directament els xips d'alumini descarregats de la màquina a la ranura de xips d'alumini, per tal de reduir la caiguda de xips d'alumini a terra i el contacte entre els xips d'alumini i l'aire, Reduir l'oxidació dels xips d'alumini.
2. Per què l'alumini es torna marró quan es fresa?
L'alumini es torna marró quan es fresa perquè s'oxida fàcilment a altes temperatures, i l'alumini oxidat es converteix en una substància grisa o marró, també coneguda com a òxid d'alumini. Cal assegurar-se que el metall no estigui exposat a humitat addicional.
Resum del mecanitzat d'alumini
L'alumini és mal·leable, lleuger, conductor tèrmica i elèctricament, i té unes propietats de resistència excel·lents. No es pot mecanitzar com l'acer inoxidable o qualsevol altre material dur. Crec que després de llegir aquest article, tindreu una comprensió general del processament de l'alumini.
Finalment, si teniu una exploració més profunda del processament de l'alumini o necessiteu mecanitzar alumini, podeu contactar amb nosaltres i compartir les vostres idees.
