Aluminij je najčešće korišteni obojeni metal, a njegova primjena se širi. Postoji preko 700.000 vrsta aluminijskih proizvoda, koji služe različitim industrijama, uključujući građevinarstvo, dekoraciju, transport i zrakoplovstvo. U ovoj diskusiji ćemo istražiti tehnologiju obrade aluminijskih proizvoda i kako izbjeći deformacije tokom obrade.
Prednosti i karakteristike aluminijuma uključuju:
- Niska gustina: Aluminijum ima gustinu od oko 2,7 g/cm³, što je otprilike jedna trećina gustoće gvožđa ili bakra.
- Visoka plastičnost:Aluminij ima odličnu duktilnost, što mu omogućava da se oblikuje u različite proizvode metodama obrade pod pritiskom, kao što su ekstruzija i istezanje.
- Otpornost na koroziju:Aluminij prirodno razvija zaštitni oksidni film na svojoj površini, bilo u prirodnim uvjetima ili putem anodizacije, nudeći superiornu otpornost na koroziju u odnosu na čelik.
- Lako za jačanje:Iako čisti aluminijum ima nizak nivo čvrstoće, njegova čvrstoća se može značajno povećati eloksiranjem.
- Olakšava površinski tretman:Površinski tretmani mogu poboljšati ili modificirati svojstva aluminija. Proces eloksiranja je dobro uspostavljen i široko se koristi u preradi aluminijskih proizvoda.
- Dobra provodljivost i mogućnost recikliranja:Aluminij je odličan provodnik električne energije i lako se reciklira.
Tehnologija obrade aluminijumskih proizvoda
Štancanje aluminijumskih proizvoda
1. Hladno štancanje
Materijal koji se koristi su aluminijski peleti. Ovi peleti se oblikuju u jednom koraku pomoću mašine za ekstruziju i kalupa. Ovaj proces je idealan za stvaranje stupčastih proizvoda ili oblika koje je teško postići rastezanjem, kao što su eliptični, kvadratni i pravokutni oblici. (Kao što je prikazano na slici 1, mašina; slika 2, aluminijumske pelete; i slika 3, proizvod)
Tonaža mašine koja se koristi je povezana sa površinom poprečnog preseka proizvoda. Razmak između gornje matrice i donje matrice izrađene od volfram čelika određuje debljinu stijenke proizvoda. Kada je presovanje završeno, vertikalni razmak od gornjeg probijača matrice do donje matrice označava gornju debljinu proizvoda. (Kao što je prikazano na slici 4.)
Prednosti: Kratak ciklus otvaranja kalupa, niži troškovi razvoja od kalupa za istezanje. Nedostaci: Dug proizvodni proces, velika fluktuacija veličine proizvoda tokom procesa, visoka cijena rada.
2. Istezanje
Korišteni materijal: aluminijski lim. Koristite kontinualnu kalupnu mašinu i kalup za izvođenje višestrukih deformacija kako biste ispunili zahtjeve oblika, pogodno za tijela bez stupova (proizvodi sa zakrivljenim aluminijem). (Kao što je prikazano na slici 5, mašina, slika 6, kalup i slika 7, proizvod)
Prednosti:Dimenzije složenih i višestruko deformisanih proizvoda se stabilno kontrolišu tokom procesa proizvodnje, a površina proizvoda je glatkija.
Nedostaci:Visoka cijena kalupa, relativno dug razvojni ciklus i visoki zahtjevi za odabirom i preciznošću strojeva.
Površinska obrada aluminijskih proizvoda
1. Pjeskarenje (šutiranje)
Proces čišćenja i hrapavosti metalne površine udarom brzog strujanja pijeska.
Ova metoda površinske obrade aluminijuma poboljšava čistoću i hrapavost površine obratka. Kao rezultat, poboljšana su mehanička svojstva površine, što dovodi do bolje otpornosti na zamor. Ovo poboljšanje povećava prianjanje između površine i svih nanesenih premaza, produžavajući trajnost premaza. Osim toga, olakšava izravnavanje i estetski izgled premaza. Ovaj proces se obično može vidjeti u raznim Apple proizvodima.
2. Poliranje
Metoda obrade koristi mehaničke, hemijske ili elektrohemijske tehnike za smanjenje hrapavosti površine radnog komada, što rezultira glatkom i sjajnom površinom. Proces poliranja se može kategorizirati u tri glavna tipa: mehaničko poliranje, kemijsko poliranje i elektrolitičko poliranje. Kombinacijom mehaničkog poliranja s elektrolitičkim poliranjem, aluminijski dijelovi mogu postići završnu obradu poput zrcala sličnu onoj od nehrđajućeg čelika. Ovaj proces daje osjećaj vrhunske jednostavnosti, mode i futurističke privlačnosti.
3. Crtanje žice
Izvlačenje metalne žice je proizvodni proces u kojem se linije više puta stružu s aluminijskih ploča brusnim papirom. Izvlačenje žice se može podijeliti na ravno izvlačenje žice, nasumično izvlačenje žice, izvlačenje spiralne žice i izvlačenje žice na navoju. Proces izvlačenja metalne žice može jasno pokazati svaki fini trag svile, tako da mat metal ima fini sjaj kose, a proizvod ima i modu i tehnologiju.
4. Visoko svjetlo za rezanje
Highlight cutting koristi preciznu mašinu za graviranje za ojačavanje dijamantskog noža na vretenu visokobrzinske rotacije (uglavnom 20.000 o/min) preciznog stroja za graviranje za rezanje dijelova i stvaranje lokalnih istaknutih područja na površini proizvoda. Brzina bušilice za glodanje utiče na osvetljenost svetlih delova rezanja. Što je brzina bušenja veća, to su svetlije delove sečenja. Suprotno tome, što su tamniji delovi rezanja, veća je verovatnoća da će ostaviti tragove noža. Rezanje visokog sjaja posebno je uobičajeno kod mobilnih telefona, kao što je iPhone 5. Posljednjih godina, neki vrhunski metalni okviri za televizore usvojili su visoki sjajCNC glodanjetehnologija, te procesi anodizacije i četkanja čine televizor punim modne i tehnološke oštrine.
5. Anodizacija
Anodizacija je elektrohemijski proces koji oksidira metale ili legure. Tokom ovog procesa, aluminijum i njegove legure razvijaju oksidni film kada se električna struja primeni u određenom elektrolitu pod određenim uslovima. Anodiziranje povećava površinsku tvrdoću i otpornost na habanje aluminija, produžava njegov vijek trajanja i poboljšava estetski izgled. Ovaj proces je postao vitalna komponenta obrade aluminijumske površine i trenutno je jedna od najčešće korištenih i najuspješnijih dostupnih metoda.
6. Dvobojna anoda
Dvobojna anoda odnosi se na proces eloksiranja proizvoda za primjenu različitih boja na određena područja. Iako se ova tehnika eloksiranja u dvije boje rijetko koristi u televizijskoj industriji zbog svoje složenosti i visoke cijene, kontrast između dvije boje poboljšava vrhunski i jedinstven izgled proizvoda.
Postoji nekoliko faktora koji doprinose deformaciji u procesu obrade aluminijumskih delova, uključujući svojstva materijala, oblik dela i uslove proizvodnje. Glavni uzroci deformacije uključuju: unutarnje naprezanje prisutnog u zatvoru, sile rezanja i topline nastale tijekom obrade, te sile koje djeluju tokom stezanja. Da bi se ove deformacije svele na najmanju moguću mjeru, mogu se primijeniti specifične mjere procesa i operativne vještine.
Procesne mjere za smanjenje deformacije obrade
1. Smanjite unutrašnje naprezanje blanka
Prirodno ili umjetno starenje, zajedno s tretmanom vibracijama, može pomoći u smanjenju unutrašnjeg stresa blanka. Predobrada je takođe efikasan metod za ovu svrhu. Za blanko sa debelom glavom i velikim ušima može doći do značajnih deformacija tokom obrade zbog velike margine. Prethodnom obradom viška dijelova blanka i smanjenjem margine u svakoj oblasti, možemo ne samo minimizirati deformaciju koja se javlja tokom naknadne obrade, već i ublažiti dio unutrašnjeg naprezanja prisutnog nakon predobrade.
2. Poboljšajte sposobnost rezanja alata
Materijal i geometrijski parametri alata značajno utiču na silu rezanja i toplotu. Odgovarajući odabir alata je od suštinskog značaja za minimiziranje deformacije obrade dijelova.
1) Razuman izbor geometrijskih parametara alata.
① Ugao nagiba:Pod uslovom održavanja čvrstoće oštrice, nagibni ugao je odgovarajuće odabran da bude veći. S jedne strane, može brusiti oštru ivicu, as druge strane može smanjiti deformaciju rezanja, učiniti uklanjanje strugotine glatkim, a time i smanjiti silu rezanja i temperaturu rezanja. Izbjegavajte korištenje alata s negativnim nagibnim kutom.
② Zadnji ugao:Veličina zadnjeg ugla direktno utiče na habanje zadnje strane alata i kvalitet obrađene površine. Debljina rezanja je važan uslov za odabir zadnjeg ugla. Tokom grubog glodanja, zbog velikog pomaka, velikog opterećenja rezanja i velike proizvodnje toplote, uslovi odvođenja toplote alata moraju biti dobri. Stoga, stražnji ugao treba odabrati da bude manji. Prilikom finog glodanja, rub mora biti oštar, trenje između stražnje strane alata i obrađene površine mora biti smanjeno, a elastična deformacija mora biti smanjena. Stoga, stražnji ugao treba odabrati da bude veći.
③ Ugao spirale:Kako bi glodanje bilo glatko i smanjila sila glodanja, ugao spirale treba odabrati što je moguće veći.
④ Glavni ugao otklona:Odgovarajuće smanjenje glavnog ugla otklona može poboljšati uvjete odvođenja topline i smanjiti prosječnu temperaturu područja obrade.
2) Poboljšati strukturu alata.
Smanjite broj zuba glodala i povećajte prostor za strugotine:
Budući da aluminijumski materijali pokazuju visoku plastičnost i značajnu deformaciju rezanja tokom obrade, neophodno je stvoriti veći prostor za strugotine. To znači da bi radijus dna žlijeba za strugotinu trebao biti veći, a broj zuba na glodalu smanjiti.
Fino brušenje zuba rezača:
Vrijednost hrapavosti reznih ivica zubaca rezača treba biti manja od Ra = 0,4 µm. Prije upotrebe novog rezača, preporučljivo je nekoliko puta nježno izbrusiti prednji i stražnji dio zuba rezača finim uljnim kamenom kako biste uklonili bilo kakve neravnine ili male uzorke pile koji su ostali nakon procesa oštrenja. Ovo ne samo da pomaže u smanjenju topline rezanja, već i minimizira deformaciju rezanja.
Strogo kontrolišite standarde istrošenosti alata:
Kako se alati troše, hrapavost površine obratka se povećava, temperatura rezanja raste, a radni komad može patiti od povećane deformacije. Stoga je ključno odabrati materijale alata sa odličnom otpornošću na habanje i osigurati da habanje alata ne prelazi 0,2 mm. Ako trošenje prijeđe ovu granicu, to može dovesti do stvaranja strugotina. Tokom rezanja, temperatura radnog komada općenito treba biti ispod 100°C kako bi se spriječila deformacija.
3. Poboljšajte metodu stezanja radnog komada. Za tankoslojne aluminijske obratke sa slabom krutošću mogu se koristiti sljedeće metode stezanja za smanjenje deformacije:
① Za dijelove čaura sa tankim zidovima, korištenje samocentrirajuće stezne glave s tri čeljusti ili stezne opruge za radijalno stezanje može dovesti do deformacije radnog komada nakon što se olabavi nakon obrade. Da bi se izbjegao ovaj problem, bolje je koristiti metodu aksijalnog stezanja krajnjeg dijela koji nudi veću krutost. Postavite unutrašnju rupu dijela, kreirajte navojni trn i umetnite ga u unutrašnju rupu. Zatim pomoću poklopca pričvrstite čeonu površinu i čvrsto je pričvrstite maticom. Ova metoda pomaže u sprječavanju deformacije stezanja prilikom obrade vanjskog kruga, osiguravajući zadovoljavajuću točnost obrade.
② Prilikom obrade obradaka od tankog lima preporučljivo je koristiti vakuumsku usisnu čašu kako bi se postigla ravnomjerno raspoređena sila stezanja. Osim toga, korištenje manje količine rezanja može pomoći u sprječavanju deformacije radnog komada.
Druga efikasna metoda je da se unutrašnjost radnog komada ispuni medijumom kako bi se poboljšala njegova krutost obrade. Na primjer, talina uree koja sadrži 3% do 6% kalijevog nitrata može se sipati u radni predmet. Nakon obrade, radni komad se može potopiti u vodu ili alkohol da se otopi punilo, a zatim ga izliti.
4. Razuman raspored procesa
Tokom rezanja velikom brzinom, proces glodanja često stvara vibracije zbog velikih dodataka obrade i povremenog rezanja. Ova vibracija može negativno utjecati na točnost obrade i hrapavost površine. Kao rezultat toga,CNC proces rezanja velike brzineobično se dijeli na nekoliko faza: gruba obrada, poluzavršna obrada, čišćenje pod kutom i završna obrada. Za dijelove koji zahtijevaju visoku preciznost, može biti potrebna sekundarna poluzavršna obrada prije završne obrade.
Nakon faze grube obrade, preporučljivo je ostaviti dijelove da se prirodno ohlade. Ovo pomaže da se eliminiše unutrašnji napon koji nastaje tokom grube obrade i smanjuje deformacije. Dodatak za obradu koji ostaje nakon grube obrade trebao bi biti veći od očekivane deformacije, obično između 1 do 2 mm. Tokom faze završne obrade, važno je održavati ujednačenu količinu obrade na gotovoj površini, obično između 0,2 do 0,5 mm. Ova uniformnost osigurava da rezni alat ostane u stabilnom stanju tokom obrade, što značajno smanjuje deformaciju rezanja, poboljšava kvalitet površine i osigurava tačnost proizvoda.
Operativne vještine za smanjenje deformacija obrade
Aluminijski dijelovi se deformiraju tokom obrade. Pored navedenih razloga, način rada je također vrlo važan u stvarnom radu.
1. Za dijelove koji imaju velike dopuštene obrade, preporučuje se simetrična obrada kako bi se poboljšalo rasipanje topline tokom obrade i spriječila koncentracija topline. Na primjer, kada se obrađuje lim debljine 90 mm do 60 mm, ako se jedna strana gloda odmah iza druge strane, konačne dimenzije mogu rezultirati tolerancijom ravnosti od 5 mm. Međutim, ako se koristi pristup simetrične obrade s ponovljenim uvlačenjem, gdje se svaka strana obrađuje do svoje konačne veličine dva puta, ravnost se može poboljšati na 0,3 mm.
2. Kada postoji više šupljina na listovima, nije preporučljivo koristiti metodu sekvencijalne obrade adresiranja jedne šupljine odjednom. Ovaj pristup može dovesti do neujednačenih sila na dijelovima, što rezultira deformacijom. Umjesto toga, koristite metodu slojevite obrade gdje se sve šupljine u sloju obrađuju istovremeno prije prelaska na sljedeći sloj. Ovo osigurava ravnomjernu raspodjelu naprezanja na dijelovima i minimizira rizik od deformacije.
3. Da biste smanjili silu rezanja i toplinu, važno je podesiti količinu rezanja. Među tri komponente količine rezanja, količina povratnog rezanja značajno utiče na silu rezanja. Ako je dopuštenje za obradu preveliko i sila rezanja tijekom jednog prolaza prevelika, to može dovesti do deformacije dijelova, negativno utjecati na krutost vretena alatne mašine i smanjiti trajnost alata.
Iako smanjenje količine povratnog rezanja može povećati dugovječnost alata, također može smanjiti efikasnost proizvodnje. Međutim, brzo glodanje u CNC obradi može efikasno riješiti ovaj problem. Smanjenjem količine povratnog rezanja i odgovarajućim povećanjem brzine pomaka i brzine alatne mašine, sila rezanja se može smanjiti bez ugrožavanja efikasnosti obrade.
4. Redoslijed operacija rezanja je važan. Gruba obrada se fokusira na maksimiziranje efikasnosti obrade i povećanje brzine skidanja materijala po jedinici vremena. Obično se za ovu fazu koristi obrnuto mljevenje. Kod obrnutog glodanja, višak materijala sa površine blanka se uklanja najvećom brzinom iu najkraćem mogućem vremenu, efektivno formirajući osnovni geometrijski profil za završnu fazu.
S druge strane, završna obrada daje prednost visokoj preciznosti i kvalitetu, čineći glodanje poželjnom tehnikom. Kod glodanja, debljina reza se postepeno smanjuje od maksimuma do nule. Ovakav pristup značajno smanjuje radno očvršćavanje i minimizira deformaciju dijelova koji se obrađuju.
5. Tankozidni radni komadi često doživljavaju deformaciju zbog stezanja tokom obrade, što je izazov koji ostaje čak i tokom faze završne obrade. Da bi se ova deformacija svela na minimum, preporučljivo je olabaviti stezni uređaj prije nego što se postigne konačna veličina tijekom završne obrade. Ovo omogućava radnom komadu da se vrati u prvobitni oblik, nakon čega se može lagano ponovo zategnuti – dovoljno samo da zadrži radni komad na mjestu – na osnovu osjećaja operatera. Ova metoda pomaže u postizanju idealnih rezultata obrade.
Ukratko, sila stezanja treba biti primijenjena što je bliže moguće nosivoj površini i usmjerena duž najjače krute ose radnog predmeta. Iako je ključno spriječiti da se radni komad olabavi, sila stezanja treba svesti na minimum kako bi se osigurali optimalni rezultati.
6. Prilikom obrade dijelova sa šupljinama, izbjegavajte da glodalo prodre direktno u materijal kao što bi to učinila burgija. Ovaj pristup može dovesti do nedovoljnog prostora za strugotine za glodalo, uzrokujući probleme kao što su neglatko uklanjanje strugotine, pregrijavanje, širenje i potencijalno urušavanje strugotine ili lomljenje komponenti.
Umjesto toga, prvo upotrijebite svrdlo iste veličine ili veće od glodala da napravite početnu rupu za glodalo. Nakon toga, glodalo se koristi za operacije glodanja. Alternativno, možete koristiti CAM softver za generiranje programa za spiralno sečenje za zadatak.
Ako želite saznati više ili upit, slobodno kontaktirajteinfo@anebon.com
Specijalnost i svest o uslugama Anebon tima pomogli su kompaniji da stekne odličnu reputaciju među kupcima širom sveta jer nudi pristupačneCNC obradni dijelovi, CNC rezne dijelove iCNC strugmašinske delove. Primarni cilj Anebon-a je pomoći kupcima da ostvare svoje ciljeve. Kompanija ulaže ogromne napore da stvori situaciju u kojoj svi dobiju svi i pozdravlja vas da im se pridružite.
Vrijeme objave: 27.11.2024