الاتجاهات الناشئة في حلول معالجة منتجات الألومنيوم

الألومنيوم هو المعدن غير الحديدي الأكثر استخدامًا على نطاق واسع، ويستمر نطاق تطبيقاته في التوسع. هناك أكثر من 700.000 نوع من منتجات الألمنيوم التي تلبي احتياجات مختلف الصناعات، بما في ذلك البناء والديكور والنقل والفضاء. في هذه المناقشة، سوف نستكشف تكنولوجيا معالجة منتجات الألومنيوم وكيفية تجنب التشوه أثناء المعالجة.

تشمل مزايا وخصائص الألومنيوم ما يلي:

- كثافة منخفضة: تبلغ كثافة الألومنيوم حوالي 2.7 جم/سم3، وهي تقريبًا ثلث كثافة الحديد أو النحاس.

- اللدونة العالية:يتمتع الألومنيوم بمرونة ممتازة، مما يسمح بتشكيله إلى منتجات مختلفة من خلال طرق معالجة الضغط، مثل البثق والتمدد.

- مقاومة التآكل:يقوم الألومنيوم بشكل طبيعي بتطوير طبقة أكسيد واقية على سطحه، إما في ظل الظروف الطبيعية أو من خلال الأكسدة، مما يوفر مقاومة فائقة للتآكل مقارنة بالفولاذ.

- سهل التعزيز:على الرغم من أن الألومنيوم النقي لديه مستوى قوة منخفض، إلا أنه يمكن زيادة قوته بشكل كبير من خلال الأكسدة.

- يسهل المعالجة السطحية:يمكن للمعالجات السطحية تحسين أو تعديل خصائص الألومنيوم. تعتبر عملية الأنودة راسخة وتستخدم على نطاق واسع في معالجة منتجات الألومنيوم.

- الموصلية الجيدة وقابلية إعادة التدوير:الألومنيوم موصل ممتاز للكهرباء ومن السهل إعادة تدويره.

تكنولوجيا معالجة منتجات الألمنيوم

ختم منتجات الألمنيوم

1. الختم البارد

المادة المستخدمة هي حبيبات الألومنيوم. يتم تشكيل هذه الكريات في خطوة واحدة باستخدام آلة البثق والقالب. تعتبر هذه العملية مثالية لإنشاء منتجات أو أشكال عمودية يصعب تحقيقها من خلال التمدد، مثل الأشكال البيضاوية والمربعة والمستطيلة. (كما هو موضح في الشكل 1، الآلة، والشكل 2، كريات الألومنيوم، والشكل 3، المنتج)

ترتبط حمولة الآلة المستخدمة بمساحة المقطع العرضي للمنتج. تحدد الفجوة بين القالب العلوي والقالب السفلي المصنوع من فولاذ التنغستن سمك جدار المنتج. بمجرد اكتمال الضغط، تشير الفجوة العمودية من القالب العلوي إلى القالب السفلي إلى السُمك العلوي للمنتج. (كما هو موضح في الشكل 4)

المزايا: دورة فتح القالب قصيرة، تكلفة تطوير أقل من تمديد القالب. العيوب: عملية الإنتاج الطويلة، التقلب الكبير في حجم المنتج أثناء العملية، ارتفاع تكلفة العمالة.

2. التمدد

المواد المستخدمة: ورق الألمنيوم. استخدم آلة القالب المستمر والقالب لإجراء تشوهات متعددة لتلبية متطلبات الشكل، ومناسبة للأجسام غير العمودية (المنتجات ذات الألومنيوم المنحني). (كما هو موضح في الشكل 5، الآلة، الشكل 6، القالب، والشكل 7، المنتج)

المزايا:يتم التحكم في أبعاد المنتجات المعقدة والمتعددة التشوهات بشكل ثابت أثناء عملية الإنتاج، ويكون سطح المنتج أكثر سلاسة.

العيوب:تكلفة القالب عالية، ودورة تطوير طويلة نسبيًا، ومتطلبات عالية لاختيار الماكينة ودقتها.

المعالجة السطحية لمنتجات الألمنيوم

1. السفع الرملي (التقشر بالرصاص)

عملية تنظيف وتخشين السطح المعدني بتأثير تدفق الرمال عالي السرعة.

تعمل هذه الطريقة لمعالجة أسطح الألومنيوم على تحسين نظافة وخشونة سطح قطعة العمل. ونتيجة لذلك، يتم تحسين الخواص الميكانيكية للسطح، مما يؤدي إلى مقاومة أفضل للتعب. يزيد هذا التحسن من الالتصاق بين السطح وأي طبقات طلاء مطبقة، مما يزيد من متانة الطلاء. بالإضافة إلى ذلك، فإنه يسهل التسوية والمظهر الجمالي للطلاء. تظهر هذه العملية بشكل شائع في العديد من منتجات Apple.

2. التلميع

تستخدم طريقة المعالجة تقنيات ميكانيكية، كيميائية، أو كهروكيميائية لتقليل خشونة السطح لقطعة العمل، مما يؤدي إلى سطح أملس ولامع. يمكن تصنيف عملية التلميع إلى ثلاثة أنواع رئيسية: التلميع الميكانيكي، والتلميع الكيميائي، والتلميع الكهربائي. من خلال الجمع بين التلميع الميكانيكي والتلميع الكهربائي، يمكن لأجزاء الألومنيوم تحقيق لمسة نهائية تشبه المرآة تشبه تلك الموجودة في الفولاذ المقاوم للصدأ. تضفي هذه العملية إحساسًا بالبساطة الراقية والأزياء والجاذبية المستقبلية.

3. رسم الأسلاك

سحب الأسلاك المعدنية هو عملية تصنيع يتم فيها كشط الخطوط بشكل متكرر من ألواح الألومنيوم باستخدام ورق الصنفرة. يمكن تقسيم سحب الأسلاك إلى سحب الأسلاك المستقيمة، وسحب الأسلاك العشوائية، وسحب الأسلاك الحلزونية، وسحب الأسلاك الملولبة. يمكن لعملية سحب الأسلاك المعدنية أن تظهر بوضوح كل علامة حريرية دقيقة بحيث يتمتع المعدن غير اللامع ببريق شعر ناعم، والمنتج يتمتع بالموضة والتكنولوجيا.

4. قطع الضوء العالي

يستخدم قطع التظليل آلة نقش دقيقة لتعزيز سكين الماس على عمود دوران آلة النقش الدقيق عالي السرعة (عادة 20000 دورة في الدقيقة) لقطع الأجزاء وإنتاج مناطق التظليل المحلية على سطح المنتج. يتأثر سطوع نقاط القطع بسرعة حفر الطحن. كلما كانت سرعة الحفر أسرع، كلما كانت تسليط الضوء على القطع أكثر سطوعًا. على العكس من ذلك، كلما كانت الأجزاء البارزة من القطع أغمق، زادت احتمالية إنتاج علامات السكين. يعد القطع شديد اللمعان أمرًا شائعًا بشكل خاص في الهواتف المحمولة، مثل iPhone 5. وفي السنوات الأخيرة، اعتمدت بعض الإطارات المعدنية لأجهزة التلفاز المتطورة استخدامات شديدة اللمعانالطحن باستخدام الحاسب الآليالتكنولوجيا، وعمليات الأكسدة والفرشاة تجعل التلفزيون مليئًا بالموضة والحدة التكنولوجية.

5. أنودة
الأنودة هي عملية كهروكيميائية تعمل على أكسدة المعادن أو السبائك. خلال هذه العملية، يقوم الألومنيوم وسبائكه بتكوين طبقة أكسيد عند تطبيق تيار كهربائي في إلكتروليت معين في ظل ظروف معينة. تعمل عملية الأنودة على تحسين صلابة السطح ومقاومة التآكل للألمنيوم، مما يزيد من عمر الخدمة ويحسن مظهره الجمالي. لقد أصبحت هذه العملية عنصرًا حيويًا في معالجة أسطح الألومنيوم وهي حاليًا واحدة من أكثر الطرق المتاحة نجاحًا واستخدامًا.

6. الأنود ذو اللونين
يشير الأنود ذو اللونين إلى عملية أنودة المنتج لتطبيق ألوان مختلفة على مناطق معينة. على الرغم من أن تقنية الأنودة ذات اللونين نادرًا ما يتم استخدامها في صناعة التلفزيون نظرًا لتعقيدها وتكلفتها العالية، إلا أن التباين بين اللونين يعزز المظهر الراقي والفريد للمنتج.

هناك العديد من العوامل التي تساهم في معالجة تشوه أجزاء الألومنيوم، بما في ذلك خصائص المواد، وشكل الجزء، وظروف الإنتاج. تشمل الأسباب الرئيسية للتشوه ما يلي: الإجهاد الداخلي الموجود في الفراغ، وقوى القطع والحرارة المتولدة أثناء التشغيل الآلي، والقوى المبذولة أثناء التثبيت. لتقليل هذه التشوهات، يمكن تنفيذ تدابير عملية محددة ومهارات التشغيل.

تدابير العملية للحد من تشوه المعالجة

1. تقليل الضغط الداخلي للفراغ
يمكن أن يساعد التقادم الطبيعي أو الاصطناعي، جنبًا إلى جنب مع معالجة الاهتزاز، في تقليل الضغط الداخلي للفراغ. تعتبر المعالجة المسبقة أيضًا طريقة فعالة لهذا الغرض. بالنسبة للقطعة الفارغة ذات الرأس الدهني والأذنين الكبيرتين، يمكن أن يحدث تشوه كبير أثناء المعالجة بسبب الهامش الكبير. من خلال المعالجة المسبقة للأجزاء الزائدة من الفراغ وتقليل الهامش في كل منطقة، لا يمكننا تقليل التشوه الذي يحدث أثناء المعالجة اللاحقة فحسب، بل يمكننا أيضًا تخفيف بعض الضغط الداخلي الموجود بعد المعالجة المسبقة.

2. تحسين قدرة القطع للأداة
تؤثر المعلمات المادية والهندسية للأداة بشكل كبير على قوة القطع والحرارة. يعد اختيار الأداة المناسبة أمرًا ضروريًا لتقليل تشوه معالجة الأجزاء.

1) اختيار معقول للمعلمات الهندسية للأداة.

① زاوية أشعل النار:في حالة الحفاظ على قوة الشفرة، يتم اختيار زاوية أشعل النار بشكل مناسب لتكون أكبر. من ناحية، يمكنها طحن حافة حادة، ومن ناحية أخرى، يمكنها تقليل تشوه القطع، وجعل عملية إزالة الرقاقة سلسة، وبالتالي تقليل قوة القطع ودرجة حرارة القطع. تجنب استخدام أدوات زاوية أشعل النار السلبية.

② الزاوية الخلفية:حجم الزاوية الخلفية له تأثير مباشر على تآكل وجه الأداة الخلفية وجودة السطح المُشكل. يعد سمك القطع شرطًا مهمًا لاختيار الزاوية الخلفية. أثناء الطحن الخشن، نظرًا لمعدل التغذية الكبير، وحمل القطع الثقيل، وتوليد الحرارة العالي، يجب أن تكون ظروف تبديد الحرارة للأداة جيدة. ولذلك يجب اختيار الزاوية الخلفية لتكون أصغر. أثناء الطحن الدقيق، يجب أن تكون الحافة حادة، ويجب تقليل الاحتكاك بين وجه الأداة الخلفي والسطح المُشكل، ويجب تقليل التشوه المرن. ولذلك يجب اختيار الزاوية الخلفية لتكون أكبر.

③ زاوية الحلزون:من أجل جعل الطحن سلسًا وتقليل قوة الطحن، يجب اختيار زاوية الحلزون بأكبر قدر ممكن.

④ زاوية الانحراف الرئيسية:يمكن أن يؤدي تقليل زاوية الانحراف الرئيسية بشكل مناسب إلى تحسين ظروف تبديد الحرارة وتقليل متوسط ​​درجة حرارة منطقة المعالجة.

2) تحسين هيكل الأداة.

تقليل عدد أسنان قطع الطحن وزيادة مساحة الرقاقة:
نظرًا لأن مواد الألومنيوم تتميز بمرونة عالية وتشوه كبير في القطع أثناء المعالجة، فمن الضروري إنشاء مساحة أكبر للرقائق. وهذا يعني أن نصف قطر الجزء السفلي من أخدود الرقاقة يجب أن يكون أكبر، ويجب تقليل عدد الأسنان الموجودة على قاطع الطحن.

الطحن الدقيق للأسنان القاطعة:
يجب أن تكون قيمة خشونة حواف القطع لأسنان القطع أقل من Ra = 0.4 ميكرومتر. قبل استخدام أداة قطع جديدة، يُنصح بطحن الجزء الأمامي والخلفي من أسنان القاطع برفق باستخدام حجر زيت ناعم عدة مرات لإزالة أي نتوءات أو أنماط طفيفة مسننة متبقية من عملية الشحذ. وهذا لا يساعد فقط في تقليل حرارة القطع ولكن أيضًا يقلل من تشوه القطع.

معايير صارمة لتآكل الأدوات:
مع تآكل الأدوات، تزداد خشونة سطح قطعة العمل، وترتفع درجة حرارة القطع، ويمكن أن تعاني قطعة العمل من تشوه متزايد. لذلك، من الضروري اختيار مواد الأدوات ذات مقاومة التآكل الممتازة، والتأكد من أن تآكل الأداة لا يتجاوز 0.2 مم. إذا تجاوز التآكل هذا الحد، فقد يؤدي ذلك إلى تكوين رقاقة. أثناء القطع، يجب أن تظل درجة حرارة قطعة العمل أقل من 100 درجة مئوية لمنع التشوه.

3. تحسين طريقة التثبيت لقطعة العمل. بالنسبة لقطع عمل الألومنيوم ذات الجدران الرقيقة ذات الصلابة الضعيفة، يمكن استخدام طرق التثبيت التالية لتقليل التشوه:

① بالنسبة لأجزاء الجلبة ذات الجدران الرقيقة، فإن استخدام ظرف ذاتي التمركز ثلاثي الفك أو كوليت زنبركي للتثبيت الشعاعي يمكن أن يؤدي إلى تشوه قطعة العمل بمجرد فكها بعد المعالجة. لتجنب هذه المشكلة، من الأفضل استخدام طريقة تثبيت الوجه الطرفي المحوري التي توفر صلابة أكبر. ضع الثقب الداخلي للجزء، وقم بإنشاء شياق ملولب، وأدخله في الفتحة الداخلية. ثم استخدم لوحة الغطاء لتثبيت الوجه النهائي وتأمينه بإحكام باستخدام الجوز. تساعد هذه الطريقة على منع تشوه التثبيت عند معالجة الدائرة الخارجية، مما يضمن دقة معالجة مرضية.

② عند معالجة قطع العمل من الصفائح المعدنية ذات الجدران الرقيقة، يُنصح باستخدام كوب الشفط الفراغي لتحقيق قوة تثبيت موزعة بشكل موحد. بالإضافة إلى ذلك، استخدام كمية قطع أصغر يمكن أن يساعد في منع تشوه قطعة العمل.

هناك طريقة فعالة أخرى وهي ملء الجزء الداخلي من قطعة العمل بوسيط لتعزيز صلابة المعالجة. على سبيل المثال، يمكن صب مادة اليوريا المذابة التي تحتوي على 3% إلى 6% من نترات البوتاسيوم في قطعة العمل. بعد المعالجة، يمكن غمر قطعة العمل في الماء أو الكحول لإذابة الحشو ثم سكبها.

4. ترتيب معقول للعمليات

أثناء القطع عالي السرعة، غالبًا ما تولد عملية الطحن اهتزازًا بسبب بدلات المعالجة الكبيرة والقطع المتقطع. يمكن أن يؤثر هذا الاهتزاز سلبًا على دقة المعالجة وخشونة السطح. ونتيجة لذلك،عملية القطع عالية السرعة باستخدام الحاسب الآلييتم تقسيمها عادةً إلى عدة مراحل: التخشين وشبه التشطيب وتنظيف الزاوية والتشطيب. بالنسبة للأجزاء التي تتطلب دقة عالية، قد يكون من الضروري إجراء نصف تشطيب ثانوي قبل الانتهاء.

بعد مرحلة التخشين، من المستحسن السماح للأجزاء بأن تبرد بشكل طبيعي. وهذا يساعد على التخلص من الضغط الداخلي الناتج أثناء التخشين ويقلل من التشوه. يجب أن تكون مساحة المعالجة المتبقية بعد التخشين أكبر من التشوه المتوقع، بشكل عام بين 1 إلى 2 مم. خلال مرحلة التشطيب، من المهم الحفاظ على سماحية تشغيل موحدة على السطح النهائي، عادة ما بين 0.2 إلى 0.5 ملم. يضمن هذا التوحيد بقاء أداة القطع في حالة مستقرة أثناء المعالجة، مما يقلل بشكل كبير من تشوه القطع، ويعزز جودة السطح، ويضمن دقة المنتج.

المهارات التشغيلية للحد من تشوه المعالجة

تتشوه أجزاء الألومنيوم أثناء المعالجة. بالإضافة إلى الأسباب المذكورة أعلاه، فإن طريقة التشغيل مهمة جدًا أيضًا في التشغيل الفعلي.

1. بالنسبة للأجزاء التي لديها إمكانيات معالجة كبيرة، يوصى بالمعالجة المتماثلة لتحسين تبديد الحرارة أثناء المعالجة ومنع تركيز الحرارة. على سبيل المثال، عند معالجة لوح بسمك 90 مم وصولاً إلى 60 مم، إذا تم طحن جانب واحد مباشرة بعد الجانب الآخر، فقد تؤدي الأبعاد النهائية إلى تفاوت تسطيح قدره 5 مم. ومع ذلك، إذا تم استخدام أسلوب المعالجة المتماثل للتغذية المتكررة، حيث يتم تشكيل كل جانب إلى حجمه النهائي مرتين، فيمكن تحسين التسطيح إلى 0.3 مم.

2. عندما تكون هناك تجاويف متعددة على أجزاء الألواح، فمن غير المستحسن استخدام طريقة المعالجة التسلسلية لمعالجة تجويف واحد في كل مرة. يمكن أن يؤدي هذا النهج إلى قوى غير متساوية على الأجزاء، مما يؤدي إلى التشوه. بدلاً من ذلك، استخدم طريقة معالجة الطبقات حيث تتم معالجة جميع التجاويف الموجودة في الطبقة في وقت واحد قبل الانتقال إلى الطبقة التالية. وهذا يضمن توزيعًا متساويًا للضغط على الأجزاء ويقلل من خطر التشوه.

3. لتقليل قوة القطع والحرارة، من المهم ضبط كمية القطع. من بين المكونات الثلاثة لكمية القطع، فإن كمية القطع الخلفية تؤثر بشكل كبير على قوة القطع. إذا كان بدل المعالجة مفرطًا وكانت قوة القطع أثناء تمريرة واحدة عالية جدًا، فقد يؤدي ذلك إلى تشوه الأجزاء، ويؤثر سلبًا على صلابة عمود دوران أداة الآلة، ويقلل من متانة الأداة.

في حين أن تقليل مقدار القطع الخلفي يمكن أن يعزز طول عمر الأداة، فإنه يمكن أيضًا أن يقلل من كفاءة الإنتاج. ومع ذلك، فإن الطحن عالي السرعة في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي يمكن أن يعالج هذه المشكلة بشكل فعال. من خلال تقليل كمية القطع الخلفي وبالتالي زيادة معدل التغذية وسرعة أداة الآلة، يمكن تقليل قوة القطع دون المساس بكفاءة المعالجة.

4. تسلسل عمليات القطع مهم. تركز المعالجة الخام على زيادة كفاءة المعالجة إلى الحد الأقصى وزيادة معدل إزالة المواد لكل وحدة زمنية. عادة، يتم استخدام الطحن العكسي لهذه المرحلة. في الطحن العكسي، تتم إزالة المواد الزائدة من سطح المادة الفارغة بأعلى سرعة وفي أقصر وقت ممكن، مما يشكل بشكل فعال شكلاً هندسيًا أساسيًا لمرحلة التشطيب.

ومن ناحية أخرى، فإن التشطيب يعطي الأولوية للدقة العالية والجودة، مما يجعل الطحن هو الأسلوب المفضل. في الطحن السفلي، ينخفض ​​سمك القطع تدريجيًا من الحد الأقصى إلى الصفر. هذا الأسلوب يقلل بشكل كبير من تصلب العمل ويقلل من تشوه الأجزاء التي يتم تشكيلها.

5. غالبًا ما تتعرض قطع العمل ذات الجدران الرقيقة للتشوه بسبب التثبيت أثناء المعالجة، وهو التحدي الذي يستمر حتى أثناء مرحلة التشطيب. لتقليل هذا التشوه، يُنصح بفك أداة التثبيت قبل الوصول إلى الحجم النهائي أثناء عملية التشطيب. يسمح هذا لقطعة الشغل بالعودة إلى شكلها الأصلي، وبعد ذلك يمكن إعادة تثبيتها بلطف - وهو ما يكفي فقط لتثبيت قطعة الشغل في مكانها - بناءً على شعور المشغل. تساعد هذه الطريقة على تحقيق نتائج المعالجة المثالية.

باختصار، يجب تطبيق قوة التثبيت في أقرب مكان ممكن من السطح الداعم وتوجيهها على طول أقوى محور صلب لقطعة الشغل. في حين أنه من الضروري منع قطعة العمل من الارتخاء، إلا أنه يجب الحفاظ على قوة التثبيت عند الحد الأدنى لضمان الحصول على أفضل النتائج.

6. عند معالجة الأجزاء ذات التجاويف، تجنب السماح لقاطع الطحن بالاختراق مباشرة في المادة كما تفعل لقمة الحفر. يمكن أن يؤدي هذا الأسلوب إلى عدم وجود مساحة كافية للرقاقة لقاطع الطحن، مما يسبب مشاكل مثل إزالة الرقاقة بشكل غير سلس، وارتفاع درجة الحرارة، والتوسع، واحتمال انهيار الرقاقة أو كسر المكونات.

بدلًا من ذلك، استخدم أولًا لقمة ثقب بنفس حجم قاطعة الطحن أو أكبر منها لإنشاء فتحة القطع الأولية. بعد ذلك، يتم استخدام قاطع الطحن لعمليات الطحن. وبدلاً من ذلك، يمكنك استخدام برنامج CAM لإنشاء برنامج قطع حلزوني لهذه المهمة.

إذا كنت تريد معرفة المزيد أو الاستفسار، فلا تتردد في الاتصالinfo@anebon.com

لقد ساعد تخصص فريق Anebon ووعي الخدمة الشركة على اكتساب سمعة ممتازة بين العملاء في جميع أنحاء العالم لتقديمها بأسعار معقولةأجزاء التصنيع باستخدام الحاسب الآلي، أجزاء القطع باستخدام الحاسب الآلي، ومخرطة CNCأجزاء الآلات. الهدف الأساسي لـ Anebon هو مساعدة العملاء على تحقيق أهدافهم. تبذل الشركة جهودًا هائلة لخلق وضع مربح للجميع وترحب بكم للانضمام إليهم.