Ką reikia žinoti apie aliuminio dalių CNC apdirbimą

Yra daug priežasčių, kodėl aliuminis yra dažniausiai naudojamas spalvotasis metalas. Jis yra labai kalus, todėl tinka įvairioms reikmėms. Dėl savo lankstumo iš jo galima pagaminti aliuminio foliją, o dėl plastiškumo aliuminį galima ištraukti į strypus ir laidus.

Aliuminis taip pat pasižymi dideliu atsparumu korozijai, nes medžiaga, veikiama oro, natūraliai suformuos apsauginį oksido sluoksnį. Ši oksidacija taip pat gali būti skatinama dirbtinai, kad būtų užtikrinta stipresnė apsauga. Dėl natūralaus apsauginio aliuminio sluoksnio jis atsparesnis korozijai nei anglinis plienas. Be to, aliuminis yra geras šilumos ir elektros laidininkas, geresnis nei anglinis plienas ir nerūdijantis plienas.

（Aliuminio folija）

Jis yra greitesnis ir lengviau apdirbamas nei plienas, o dėl stiprumo ir svorio santykio jis yra geras pasirinkimas daugeliui programų, kurioms reikalingos tvirtos, kietos medžiagos. Galiausiai, palyginti su kitais metalais, aliuminį galima gerai perdirbti, todėl galima išsaugoti, išlydyti ir pakartotinai panaudoti daugiau drožlių. Palyginti su gryno aliuminio gamybai reikalinga energija, perdirbus aliuminį galima sutaupyti iki 95 % energijos.

Žinoma, aliuminio naudojimas turi ir tam tikrų trūkumų, ypač lyginant su plienu. Jis nėra toks kietas kaip plienas, todėl yra prastas pasirinkimas dalims, kurios atlaiko didesnį smūgį ar itin didelę apkrovą. Aliuminio lydymosi temperatūra taip pat žymiai žemesnė (660°C, kai plieno lydymosi temperatūra žemesnė, apie 1400°C), jis negali atlaikyti itin aukštų temperatūrų. Jis taip pat turi aukštą šiluminio plėtimosi koeficientą, todėl jei apdorojimo metu temperatūra bus per aukšta, ji deformuosis ir bus sunku išlaikyti griežtus leistinus nuokrypius. Galiausiai, aliuminis gali būti brangesnis nei plienas dėl didesnių energijos poreikių vartojimo metu.

Aliuminio lydinys

Šiek tiek pakoregavus aliuminio lydinių elementų kiekį, galima pagaminti daugybę aliuminio lydinių rūšių. Tačiau kai kurios kompozicijos pasirodė esančios naudingesnės nei kitos. Šie įprasti aliuminio lydiniai yra sugrupuoti pagal pagrindinius legiravimo elementus. Kiekviena serija turi keletą bendrų savybių. Pavyzdžiui, 3000, 4000 ir 5000 serijų aliuminio lydiniai negali būti termiškai apdorojami, todėl naudojamas šaltasis apdirbimas, kuris dar vadinamas darbiniu grūdinimu. Į

Pagrindiniai aliuminio lydinių tipai yra tokie.

1000 serija

Aliuminio 1xxx lydiniuose yra gryniausias aliuminis, kurio aliuminio kiekis sudaro ne mažiau kaip 99 % masės. Konkrečių legiravimo elementų nėra, dauguma jų yra beveik grynas aliuminis. Pavyzdžiui, aliuminio 1199 sudėtyje yra 99,99% aliuminio ir jis naudojamas aliuminio folijai gaminti. Tai yra minkštiausios rūšys, tačiau jas galima grūdinti, o tai reiškia, kad pakartotinai deformuojant jos sustiprėja.

2000 serija

Pagrindinis 2000 serijos aliuminio legiravimo elementas yra varis. Šios aliuminio rūšys gali būti grūdintos krituliais, todėl jos yra beveik tokios pat tvirtos kaip plienas. Grūdinimas krituliais apima metalo kaitinimą iki tam tikros temperatūros, kad kitų metalų nuosėdos galėtų nusodinti iš metalo tirpalo (kol metalas išlieka kietas), ir padeda padidinti takumo ribą. Tačiau dėl pridėto vario 2xxx aliuminio klasės turi mažesnį atsparumą korozijai. Aliuminio 2024 sudėtyje taip pat yra mangano ir magnio, jis naudojamas aviacijos ir kosmoso dalyse.

3000 serija

Manganas yra svarbiausias aliuminio 3000 serijos priedų elementas. Šiuos aliuminio lydinius taip pat galima grūdinti (tai būtina norint pasiekti pakankamą kietumo lygį, nes šių aliuminio rūšių negalima termiškai apdoroti). Aliuminio 3004 sudėtyje taip pat yra magnio – lydinio, naudojamo aliuminio gėrimų skardinėse, ir jo grūdintų variantų.

4000 serija

4000 serijos aliuminyje pagrindinis legiravimo elementas yra silicis. Silicis sumažina 4xxx klasės aliuminio lydymosi temperatūrą. Aliuminis 4043 naudojamas kaip užpildo strypo medžiaga suvirinant 6000 serijos aliuminio lydinius, o aliuminis 4047 naudojamas kaip lakštas ir danga.

5000 serija

Magnis yra pagrindinis 5000 serijos legiravimo elementas. Šios klasės pasižymi geriausiu atsparumu korozijai, todėl dažnai naudojamos jūroje ar kitose situacijose, kuriose susiduriama su ekstremalia aplinka. Aliuminis 5083 yra lydinys, dažniausiai naudojamas jūrinėse dalyse.

6000 serija

Magnis ir silicis naudojami kai kuriems labiausiai paplitusiems aliuminio lydiniams gaminti. Šių elementų derinys naudojamas kuriant 6000 seriją, kurią paprastai lengva apdoroti ir grūdinti krituliais. Visų pirma, 6061 yra vienas iš labiausiai paplitusių aliuminio lydinių ir pasižymi dideliu atsparumu korozijai. Jis dažniausiai naudojamas konstrukcinėse ir kosmoso srityse.

7000 serija

Šie aliuminio lydiniai yra pagaminti iš cinko, kartais juose yra vario, chromo ir magnio. Jie gali būti grūdinti krituliais, kad taptų stipriausiais iš visų aliuminio lydinių. Dėl didelio stiprumo 7000 klasė dažnai naudojama kosminėje erdvėje. 7075 yra įprastas pažymys. Nors jo atsparumas korozijai yra didesnis nei 2000 serijos medžiagų, atsparumas korozijai yra mažesnis nei kitų lydinių. Šis lydinys dažnai naudojamas, tačiau ypač tinka aviacijos ir kosmoso reikmėms. Į

Šie aliuminio lydiniai yra pagaminti iš cinko, o kartais ir vario, chromo bei magnio ir gali tapti stipriausiais iš visų aliuminio lydinių grūdinant krituliais. 7000 klasė dėl didelio stiprumo paprastai naudojama aviacijos ir kosmoso srityse. 7075 yra bendra klasė, pasižyminti mažesniu atsparumu korozijai nei kiti lydiniai.

8000 serija

8000 serija yra bendras terminas, kuris netaikomas jokiems kitų tipų aliuminio lydiniams. Šiuose lydiniuose gali būti daug kitų elementų, įskaitant geležį ir litį. Pavyzdžiui, 8176 aliuminio sudėtyje yra 0,6% geležies ir 0,1% silicio ir jis naudojamas laidams gaminti.

Aliuminio grūdinimas ir paviršiaus apdorojimas

Terminis apdorojimas yra įprastas kondicionavimo procesas, o tai reiškia, kad jis keičia daugelio metalų medžiagų savybes cheminiu lygiu. Ypač aliuminio atveju būtina padidinti kietumą ir stiprumą. Neapdorotas aliuminis yra minkštas metalas, todėl norint atlaikyti tam tikrus pritaikymus, jam reikia atlikti tam tikrą reguliavimo procesą. Aliuminio atveju procesas nurodomas raidės pavadinimu klasės numerio pabaigoje.

Karščio gydymas

2xxx, 6xxx ir 7xxx serijų aliuminis gali būti termiškai apdorotas. Tai padeda padidinti metalo stiprumą ir kietumą ir yra naudinga tam tikroms reikmėms. Kiti lydiniai 3xxx, 4xxx ir 5xxx gali būti apdorojami tik šaltu būdu, siekiant padidinti stiprumą ir kietumą. Į lydinį galima pridėti įvairių raidžių pavadinimų (vadinamų grūdintais pavadinimais), siekiant nustatyti, koks apdorojimas naudojamas. Šie pavadinimai yra:

F rodo, kad ji yra pagaminta arba medžiaga nebuvo termiškai apdorota.

H reiškia, kad medžiaga buvo šiek tiek kietinama, nesvarbu, ar tai buvo atlikta kartu su terminiu apdorojimu, ar ne. Skaičius po „H“ rodo terminio apdorojimo tipą ir kietumą.

O reiškia, kad aliuminis yra atkaitintas, todėl sumažėja stiprumas ir kietumas. Tai atrodo keistas pasirinkimas – kas norėtų minkštesnės medžiagos? Tačiau atkaitinimo metu gaunama lengviau apdirbama medžiaga, galbūt kietesnė ir lankstesnė, o tai naudinga tam tikriems gamybos būdams.

T rodo, kad aliuminis buvo termiškai apdorotas, o skaičius po "T" nurodo terminio apdorojimo proceso detales. Pavyzdžiui, Al 6061-T6 yra termiškai apdorojamas tirpalu (palaikomas 980 laipsnių pagal Farenheitą, po to atšaldomas vandenyje, kad būtų greitas aušinimas), o po to sendinamas nuo 325 iki 400 laipsnių pagal Farenheitą.

Paviršiaus apdorojimas

Yra daug paviršiaus apdorojimo būdų, kuriuos galima apdoroti aliuminiu, ir kiekvienas paviršiaus apdorojimas turi išvaizda ir apsaugos charakteristikas, tinkamas įvairioms reikmėms. Į

Po poliravimo nėra jokio poveikio medžiagai. Šis paviršiaus apdorojimas reikalauja mažiau laiko ir pastangų, tačiau dažniausiai jo neužtenka dekoratyvinėms detalėms, o labiausiai tinka prototipams, kurie tik tikrina funkciją ir tinkamumą.

Šlifavimas yra kitas žingsnis nuo apdirbto paviršiaus. Daugiau dėmesio skirkite aštrių įrankių naudojimui ir apdailai, kad paviršius būtų lygesnis. Tai taip pat tikslesnis apdorojimo metodas, dažniausiai naudojamas dalims išbandyti. Tačiau šis procesas vis tiek palieka mašinos pėdsakus, todėl galutiniame produkte jis dažniausiai nenaudojamas.

Smėliasrove sukuriamas matinis paviršius, purškiant mažyčius stiklo karoliukus ant aliuminio dalių. Taip pašalinsite daugumą (bet ne visas) apdorojimo žymes ir atrodysite lygiai, bet grūdėtoje. Ikoniška kai kurių populiarių nešiojamųjų kompiuterių išvaizda ir pojūtis atsiranda prieš anodavimą nuvalius smėliasrove.

Anodavimas yra įprastas paviršiaus apdorojimo būdas. Tai apsauginis oksido sluoksnis, kuris natūraliai susiformuoja ant aliuminio paviršiaus, kai jį veikia oras. Rankinio apdirbimo metu aliuminio detalės pakabinamos ant laidžios atramos, panardinamos į elektrolitinį tirpalą, o į elektrolitinį tirpalą įvedama nuolatinė srovė. Kai tirpalo rūgštis ištirpdo natūraliai susidariusį oksido sluoksnį, srovė išskiria deguonį ant jo paviršiaus ir taip susidaro naujas apsauginis aliuminio oksido sluoksnis.

Subalansuodamas tirpimo greitį ir kaupimosi greitį, oksido sluoksnis sudaro nanoporas, leidžiančias dangai toliau augti daugiau nei natūraliai įmanoma. Vėliau dėl estetinių priežasčių nanoporos kartais užpildomos kitais korozijos inhibitoriais arba spalvotais dažais, o po to užsandarinamos, kad būtų užbaigta apsauginė danga.

Aliuminio apdirbimo įgūdžiai

1. Jei apdirbimo metu ruošinys perkaito, didelis aliuminio šiluminio plėtimosi koeficientas turės įtakos tolerancijai, ypač plonoms dalims. Norint išvengti neigiamų padarinių, šilumos koncentracijos galima išvengti sukuriant įrankių takus, kurie per ilgai nesusikoncentruoja vienoje srityje. Šis metodas gali išsklaidyti šilumą, o įrankio kelią galima peržiūrėti ir modifikuoti CAM programinėje įrangoje, kuri generuoja CNC apdirbimo programą.

2.2. Jei jėga yra per didelė, kai kurių aliuminio lydinių minkštumas paskatins deformaciją apdorojimo metu. Todėl pagal rekomenduojamą padavimo greitį ir greitį reikia apdoroti tam tikros rūšies aliuminį, kad proceso metu būtų sukurta atitinkama jėga. Dar viena nykščio taisyklė, siekiant išvengti deformacijos – visose srityse detalės storis turi būti didesnis nei 0,020 colio.

3. Kitas aliuminio plastiškumo efektas yra tas, kad jis gali sudaryti bendrą medžiagos kraštą ant įrankio. Tai paslėps aštrų įrankio pjovimo paviršių, padarys įrankį bukas ir sumažins jo pjovimo efektyvumą. Dėl šio susikaupimo krašto taip pat gali būti bloga detalės paviršiaus apdaila. Kad nesusikauptų briaunos, eksperimentuokite su įrankių medžiagomis; pabandykite pakeisti HSS (greitai plieną) karbido įdėklais arba atvirkščiai ir sureguliuokite pjovimo greitį. Taip pat galite pabandyti reguliuoti pjovimo skysčio kiekį ir tipą.

Leiskite mums žinoti, kaip apdoroti aliuminio dalis CNC apdirbimo būdu, kaip parodyta šiame vaizdo įraše.

--------------------------------------------------- --------PABAIGA----------------------------------------- -----------------------------