L’alluminio è un materiale versatile che viene utilizzato in un’ampia varietà di applicazioni. È uno dei metalli più facili da lavorare oggi, quindi può essere lavorato in modo rapido ed efficiente. Ma la lavorazione dell’alluminio implica molte sfumature complementari, quindi anche la lavorazione dell’alluminio può essere impegnativa.
In questa guida completa vengono descritti in dettaglio i tipi di alluminio e le loro proprietà, gli strumenti per la lavorazione dell'alluminio, le migliori strategie per la lavorazione dell'alluminio e altri problemi e soluzioni comuni. Confidiamo che dopo aver letto questo articolo avrai una migliore comprensione della lavorazione dell'alluminio.
Sequenza efficace per la lavorazione dell'alluminio
Per migliorare il processo, procederei in questo ordine:
- Impostazione di parametri quali stepover/stepdown, velocità di avanzamento, RPM e percorso utensile.
- Selezionare una geometria dell'utensile da taglio adatta all'alluminio e il tipo di operazione (sgrossatura, finitura, ecc.) come l'angolo dell'elica, la qualità del metallo duro e il numero di scanalature.
- Considerare i rivestimenti e la finitura della taglierina.
- Utilizzare liquido refrigerante.
Perché l’alluminio può rappresentare una sfida?
L’alluminio è uno dei metalli più utilizzati al mondo ed è altamente versatile ed economico. Tuttavia, l’alluminio può anche essere difficile da lavorare a causa delle sue proprietà uniche. Principalmente manifestato nei seguenti tre punti.
– L’alluminio è difficile da lavorare a causa delle sue proprietà uniche, un metallo leggero ma sorprendentemente resistente con elevata conduttività termica e basso punto di fusione. Inoltre, l’alluminio è altamente resistente alla corrosione e all’ossidazione, che possono portare a lavorazioni imprecise e incoerenti.
– L'alluminio produce forti bave o scheggiature durante il taglio. Questa bava o scheggiatura può rendere difficile l'ottenimento di una finitura liscia che soddisfi le specifiche necessarie. Inoltre, bave o scheggiature possono causare la rottura o l'incrinatura dell'alluminio durante la lavorazione, con conseguenti costose riparazioni o sostituzioni.
– L’alluminio ha una bassa resistenza al taglio, il che rende difficile il taglio accurato. La bassa resistenza al taglio dell'alluminio può anche rendere difficile il raggiungimento di una finitura uniforme durante la lavorazione di pezzi di grandi dimensioni. Inoltre, l'alluminio è un metallo morbido che può essere facilmente danneggiato o deformato durante la lavorazione.
Tipi comuni di alluminio
L'alluminio è un materiale versatile utilizzato in vari prodotti, dalle lattine per bevande alle parti di aerei. Il tipo e il grado di alluminio utilizzato dipendono dall'applicazione e dai risultati desiderati. Alcuni tipi comuni di alluminio sono elencati di seguito insieme ad alcune note sulla lavorabilità.
1. Lega di alluminio – La lega di alluminio è un metallo simile all'alluminio che contiene altri componenti metallici ed è comunemente utilizzato per produrre parti e strutture con elevata resistenza, resistenza alla corrosione ed elevata stabilità termica. Possono essere lavorati utilizzando varie tecniche di lavorazione come taglio, estrusione, imbutitura e stampaggio, tra gli altri.
2. Minerale di alluminio – Il minerale di alluminio è una lega a basso costo spesso utilizzata per realizzare parti e strutture leggere. Possono adottare tecniche di lavorazione come taglio, imbutitura, stampaggio, saldatura, ecc.
3. Massa di alluminio – La massa di alluminio è una lega di alta qualità che viene spesso utilizzata nella produzione di componenti ad alte prestazioni come macchine utensili, ricambi per auto, ecc. Possono impiegare tecniche di lavorazione come fresatura, tornitura, foratura, taglio, ecc.
4. Polvere di alluminio – La polvere di alluminio è una lega di alluminio affidabile che viene spesso utilizzata per realizzare strutture e parti complesse. Possono impiegare tecniche di lavorazione come macchine a scintilla, fresatura, tornitura, taglio, ecc.
Tra questi, il grado di alluminio può essere suddiviso in:
Serie 1000 (rappresenta alluminio puro, contenente non meno del 99% di alluminio)
Serie 2000 (principalmente lega di rame)
Serie 3000 (principalmente manganese)
Serie 4000 (principalmente a base di silicio)
Serie 5000 (principalmente magnesio)
Serie 6000 (principalmente magnesio e silicio)
Serie 7000 (principalmente zinco)
Utensili CNC per la lavorazione dell'alluminio
flauti
Il flauto non è uno strumento musicale, ma un solco affilato posizionato con l'utensile da taglio. Le migliori frese per alluminio sono generalmente disponibili con 2 o 3 eliche. Ma non è che più slot ci sono, meglio è. Con più di 3 fessure, l'alluminio non può evacuare efficacemente i detriti ad alte velocità.
• 2 scanalature possono ridurre ulteriormente l'intasamento dovuto ai trucioli metallici. Quando le forze di taglio sono basse e l'eliminazione dei trucioli è fondamentale per il processo, la doppia elica è la prima scelta per la lavorazione tradizionale dell'alluminio ed è più adatta per le operazioni in rampa e a tuffo.
• 3 eliche sono la scelta migliore per le frese integrali in metallo duro per alluminio. Le 3 scanalature garantiscono un equilibrio tra resistenza dell'utensile e rimozione dei trucioli.
•4+ eliche: progettata per funzionare a velocità di avanzamento più elevate ma, a causa della presenza di più eliche, causa problemi con la rimozione dei trucioli.
Angoli dell'elica
L'angolo dell'elica dell'utensile si riferisce generalmente all'angolo di attacco dell'utensile, che è un angolo in radianti, che indica l'angolo di attacco dell'utensile, ed è un valore fisso e immutabile. Angoli dell'elica più elevati rimuovono i trucioli dalla parte più velocemente e forniscono una migliore finitura superficiale, ma si verifica un aumento proporzionale dell'attrito e del calore durante il taglio.
Elica a 35°: per la sgrossatura, mantiene l'utensile fresco.
Elica a 40°: versatile
Elica a 45°: Per la finitura
Drill bit
Per tagli di piccole dimensioni su alluminio
Fresa per spianare
Per la lavorazione di sezioni piane
Alesatore
Un alesatore viene utilizzato per allargare un foro esistente nell'alluminio e la macchina CNC deve essere impostata su una velocità di avanzamento inferiore e una velocità del mandrino più elevata.
Suggerimenti per l'utilizzo degli strumenti
Se un lavoratore vuole fare un buon lavoro, deve prima affilare i suoi strumenti.
Trattamento superficiale degli utensili
-Lucidatura degli strumenti: gli strumenti perdono la loro affilatura più a lungo vengono utilizzati. Assicurati di pulire regolarmente le scanalature di taglio per mantenere liscio un buon strumento.
-Rivestiti: in generale, gli strumenti non rivestiti sono i migliori. Ma per migliorare il processo delle parti, a volte dobbiamo farlo.
Rivestimenti comuni
- Ossido di alluminio: questo è un rivestimento sull'acciaio e non può essere utilizzato sull'alluminio.
- Zirconia: consigliata. Si tratta di un buon rivestimento per l'alluminio che favorisce il deflusso dei trucioli e riduce l'attrito.
- Boro di titanio: disponibile. Ma ha una bassa affinità con l'alluminio e potrebbe scivolare durante l'uso.
Fluido da taglio
Mai alluminio fresato a secco, è una cosa pericolosa da fare. Quando la taglierina si inceppa a causa dell'alluminio fuso che si accumula attorno ai bordi, può causare un'esplosione. Il fluido da taglio viene aggiunto al processo di taglio dell'alluminio, è l'“olio” nella lavorazione CNC, che aumenta la precisione dell'utensile da taglio e migliora la finitura.
Avanzamenti e velocità
Quando si tratta di avanzamenti e velocità di taglio per l'alluminio, molte persone usano 1000 SFM per calcolare i propri giri/min, ma non è certo più veloce di chiunque altro. In generale, 1000-1500 SFM è un numero di giri normale per il taglio dell'alluminio per far funzionare un mandrino. Tuttavia, le tecniche avanzate di test delle armoniche possono consentire di raggiungere una velocità fino a 3 volte superiore.
Quando si tratta della velocità di avanzamento, molti tendono ad essere conservatori. Se stai alimentando una fresa da 1/2″ a 0.003″ per dente, stai solo perdendo tempo. Per sfruttare appieno la produzione, è necessario puntare ad almeno l'1% del diametro della fresa per dente; in questo caso .005″ per dente o .010” per giro. Con una configurazione stabile e uno strumento breve, potresti persino essere in grado di raddoppiarlo.
L'unica eccezione è quando lavori con strumenti piccoli, come 1/8″ o meno. In questi casi, l'eliminazione dei trucioli potrebbe diventare un problema, il che significa che dovrai rallentare per i trucioli più sottili.
Le migliori strategie per la lavorazione dell'alluminio
I principianti che lavorano l'alluminio spesso incontrano alcune difficoltà. Ecco alcuni suggerimenti ed esperienze sulla lavorazione CNC dell'alluminio, che possono aiutarti a lavorare meglio l'alluminio.
– Aggiungere il liquido refrigerante appropriato.
L'alluminio è più conduttivo termicamente e dissipa il calore elevato durante la lavorazione. Un flusso adeguato di refrigerante mantiene i trucioli lontani dalla zona di lavoro e mantiene le superfici di taglio adeguatamente lubrificate.
– Ha bisogno di molti cavalli.
Quando si lavora l'alluminio, trattandosi di un metallo, è necessaria una notevole quantità di potenza. Se la potenza necessaria per il taglio non viene fornita dalla macchina, si verificheranno problemi come vibrazioni e deflessione. In questi casi, è consigliabile utilizzare il “declassamento” della potenza nei calcoli di avanzamento e velocità, in particolare quando si utilizzano macchine leggere e più piccole per la fresatura dell'alluminio.
– Pulisci i trucioli in tempo.
L'elevata duttilità dell'alluminio si traduce in trucioli lunghi e ininterrotti che si accumulano rapidamente attorno all'utensile. Ciò può portare alla rottura dell'utensile, all'accumulo del bordo anteriore (maggiori problemi di appiccicosità) e all'accumulo di calore (superfici macchiate). Il processo di pulizia dei trucioli dovrebbe essere aggiunto alla lavorazione vera e propria per ridurre l'accumulo di calore nell'area di taglio.
È inoltre necessario mantenere pulito il liquido refrigerante, sostituirlo tempestivamente e installare un filtro sull'attacco di ritorno del liquido refrigerante sul banco di lavoro per filtrare le impurità e mantenere pulito il liquido refrigerante. Aggiungere blocchi di sapone e detergenti al liquido refrigerante per aumentare la sua capacità di rimuovere i trucioli.
Alcune domande e soluzioni comuni agli Issues
1. Come posso ottenere un'eccellente finitura superficiale dell'alluminio?
Un problema comune riscontrato durante la lavorazione dell'alluminio è la vibrazione indotta dalle vibrazioni. Le vibrazioni possono introdurre una scarsa finitura superficiale ed errori dimensionali.
Da un lato è necessario ridurre il battito durante la lavorazione, dall'altro è necessario utilizzare altre lamiere o nastri evacuatori per trasportare direttamente i trucioli di alluminio scaricati dalla macchina al canale truciolo di alluminio, in modo da per ridurre la caduta dei trucioli di alluminio a terra e il contatto tra i trucioli di alluminio e l'aria, Ridurre l'ossidazione dei trucioli di alluminio.
2.Perché l'alluminio diventa marrone quando viene fresato?
L'alluminio diventa marrone quando viene fresato perché si ossida facilmente alle alte temperature e l'alluminio ossidato si trasforma in una sostanza grigia o marrone, nota anche come ossido di alluminio. Dovresti assicurarti che il metallo non sia esposto a ulteriore umidità.
Riepilogo della lavorazione dell'alluminio
L'alluminio è malleabile, leggero, termicamente ed elettricamente conduttivo e ha eccellenti proprietà di resistenza. Non può essere lavorato come l'acciaio inossidabile o qualsiasi altro materiale duro. Credo che dopo aver letto questo articolo avrai una conoscenza generale della lavorazione dell'alluminio.
Infine, se hai un'esplorazione più approfondita della lavorazione dell'alluminio o hai bisogno di lavorare l'alluminio, puoi contattarci e condividere le tue idee
