Technologie zur Verarbeitung von Aluminiumprodukten

Aluminium ist das am weitesten verbreitete Nichteisenmetallmaterial und sein Anwendungsbereich erweitert sich immer weiter. Mehr als 700.000 Arten von Aluminiumprodukten werden aus Aluminiummaterialien hergestellt. Laut Statistik gibt es mehr als 700.000 Arten von Aluminiumprodukten, und verschiedene Branchen wie die Bau- und Dekorationsindustrie, die Transportindustrie, die Luft- und Raumfahrtindustrie usw. haben unterschiedliche Anforderungen. Heute stellt Xiaobian die Verarbeitungstechnologie von Aluminiumprodukten vor und zeigt, wie Verformungen bei der Verarbeitung vermieden werden können.CNC-Bearbeitungsteil

Die Vorteile und Eigenschaften von Aluminium sind wie folgt:

1. Geringe Dichte. Die Dichte von Aluminium beträgt etwa 2,7 g/cm3. Seine Dichte beträgt nur 1/3 der von Eisen oder Kupfer.
2. Hohe Plastizität. Aluminium ist flexibel und kann durch Druckverarbeitungsverfahren wie Extrudieren und Strecken zu verschiedenen Produkten verarbeitet werden.
3. Korrosionsbeständigkeit. Aluminium ist ein stark negativ geladenes Metall und unter natürlichen Bedingungen oder beim Eloxieren bildet sich auf der Oberfläche ein schützender Oxidfilm. Es hat eine viel bessere Korrosionsbeständigkeit als Stahl.
4, leicht zu stärken. Reines Aluminium ist nicht sehr fest, kann aber durch Eloxieren erhöht werden.
5. Einfache Oberflächenbehandlung. Durch Oberflächenbehandlungen können die Oberflächeneigenschaften von Aluminium weiter verbessert oder verändert werden. Der Aluminium-Anodisierungsprozess ist ziemlich ausgereift und stabil und wird häufig zur Verarbeitung von Aluminiumprodukten eingesetzt.
6. Gute Leitfähigkeit und leicht zu recyceln.

Verarbeitungstechnologie von Aluminiumprodukten

Stanzen von Aluminiumprodukten
1. Kalter Punsch
Verwenden Sie als Material Aluminiumpellets. Die Extrusionsmaschine und die Düse werden zum einmaligen Formen verwendet und eignen sich für zylindrische Produkte oder Produktformen, die durch Streckprozesse nur schwer zu erreichen sind, wie z. B. ovale, quadratische und rechteckige Produkte.
Die Tonnage der verwendeten Maschine hängt von der Querschnittsfläche des Produkts ab. Die Wandstärke des Produkts ist der Spalt zwischen dem oberen Matrizenstempel und dem unteren Matrizenstempel aus Wolframstahl. Wenn der obere Matrizenstempel und der untere Matrizen-Wolframstahl zusammengepresst werden, beträgt der vertikale Spalt zum unteren Totpunkt die obere Dicke des Produkts.Aluminiumteil

Vorteile: Der Formöffnungszyklus ist kurz und die Entwicklungskosten sind niedriger als bei der Ziehform.
Nachteile: Der Produktionsprozess ist langwierig, die Produktgröße schwankt erheblich und die Arbeitskosten sind hoch.
2. Dehnen
Verwenden Sie das Material Aluminiumhaut. Es eignet sich zum Verformen nichtzylindrischer Körper (Aluminiumprodukte mit gebogenen Produkten), wobei häufig kontinuierliche Matrizenmaschinen und Formen verwendet werden, um die Formanforderungen zu erfüllen.
Vorteile: Komplexere und mehrfach verformte Produkte verfügen über eine stabile Maßkontrolle im Produktionsprozess und die Produktoberfläche ist glatter.
Nachteile: hohe Formkosten, relativ langer Entwicklungszyklus sowie hohe Anforderungen an Maschinenauswahl und Präzision.

Oberflächenbehandlung von Aluminiumprodukten

1. Sandstrahlen (Kugelstrahlen)
Der Prozess des Reinigens und Aufrauens von Metalloberflächen durch die Einwirkung von Sandströmen mit hoher Geschwindigkeit.
Durch die Oberflächenbehandlung von Aluminiumteilen bei diesem Verfahren kann ein gewisser Grad an Sauberkeit und unterschiedliche Rauheit auf der Oberfläche des Werkstücks erzielt werden, so dass die mechanischen Eigenschaften der Oberfläche des Werkstücks verbessert werden, wodurch die Ermüdungsbeständigkeit des Werkstücks verbessert und die erhöht wird Spalt zwischen ihm und der Beschichtung. Die Haftung der Beschichtung verlängert die Haltbarkeit des Beschichtungsfilms und begünstigt zudem den Verlauf und die Dekoration der Beschichtung. Wir sehen in diesem Prozess, dass die Produkte von Apple o2. Polieren
Sie nutzen mechanische, chemische oder elektrochemische Maßnahmen, um die Oberflächenrauheit des Werkstücks zu reduzieren und eine helle, ebene Oberflächenbearbeitung zu erzielen. Der Polierprozess wird in mechanisches, chemisches und elektrolytisches Polieren unterteilt. Nach mechanischem Polieren + elektrolytischem Polieren können die Aluminiumteile dem Spiegeleffekt von Edelstahl nahe kommen. Dieser Prozess vermittelt den Menschen ein Gefühl von hochwertiger Einfachheit und einer modischen Zukunft.
3. Zeichnen
Beim Metalldrahtziehen handelt es sich um den Herstellungsprozess, bei dem ein Aluminiumblech wiederholt mit Sandpapier aus Linien herausgeschabt wird. Das Zeichnen kann in gerades, zufälliges, spiralförmiges und fadenförmiges Zeichnen unterteilt werden. Der Metalldrahtziehprozess kann jeden winzigen Seidenfleck deutlich erkennen, so dass der raffinierte Haarglanz im Metall matt erscheint und das Produkt einen Sinn für Mode und Technologie hat.
4. Hochglanzschneiden
Bei der Graviermaschine wird das Diamantmesser auf der Hauptwelle der Graviermaschine befestigt und rotiert mit hoher Geschwindigkeit (im Allgemeinen 20.000 U/min), um die Teile zu schneiden. Auf der Oberfläche des Produkts wird ein lokaler Glanzbereich erzeugt. Die Helligkeit der Schnittlichter wird durch die Drehzahl des Fräsbohrers beeinflusst. Je höher die Bohrgeschwindigkeit, desto heller sind die Schnittmarkierungen und umgekehrt, desto dunkler und besser zugänglich sind die Schnittlinien. Hochglanz- und Hochglanzschneiden wird vor allem bei Mobiltelefonen wie iPhones eingesetzt. Einige High-End-TV-Metallrahmen verfügen seit Kurzem über ein Hochglanzfräsverfahren. Darüber hinaus verleihen Eloxierungs- und Drahtziehverfahren dem Fernsehgerät Mode und Technologie.
5. Eloxieren
Unter anodischer Oxidation versteht man die elektrochemische Oxidation von Metallen oder Legierungen. Unter den entsprechenden Elektrolyt- und spezifischen Prozessbedingungen bilden Aluminium und seine Legierungen durch die Einwirkung eines angelegten Stroms einen Oxidfilm auf dem Aluminiumprodukt (Anode). Eloxieren kann nicht nur die Mängel der Oberflächenhärte und Verschleißfestigkeit von Aluminium beheben, sondern auch die Lebensdauer von Aluminium verlängern und die Ästhetik verbessern. Es ist aus der Oberflächenbehandlung von Aluminium nicht mehr wegzudenken und derzeit das am weitesten verbreitete und sehr erfolgreiche Verfahren. Handwerk
6. Zweifarbige Anode
Beim zweifarbigen Eloxieren handelt es sich um das Eloxieren eines Produkts und das Verleihen unterschiedlicher Farben an bestimmte Bereiche. Das zweifarbige Eloxierungsverfahren wird in der TV-Industrie selten eingesetzt, da das Verfahren kompliziert und teuer ist. Dennoch kann der Kontrast zwischen den beiden Farben

das hochwertige und einzigartige Erscheinungsbild des Produkts besser widerspiegeln.

Prozessmaßnahmen und Bedienkenntnisse zur Reduzierung der Verformung bei der Aluminiumverarbeitung
Es gibt viele Gründe für die Verformung von Aluminiumteilen, die mit dem Material, der Form des Teils und den Produktionsbedingungen zusammenhängen. Es gibt hauptsächlich die folgenden Aspekte: Verformung durch innere Spannung des Rohlings, Verformung durch Schnittkraft und Schnittwärme sowie Verformung durch Klemmkraft.
Prozessmaßnahmen zur Reduzierung der Verarbeitungsverformung
1. Reduzieren Sie den inneren Stress der Haarkultur
Durch natürliche oder künstliche Alterung und Vibrationsbehandlung kann die innere Spannung des Rohlings teilweise beseitigt werden. Auch die Vorverarbeitung ist eine effektive Prozessmethode. Aufgrund des großen Aufmaßes ist die Verformung nach der Bearbeitung auch beim Rohling mit dickem Kopf und großen Ohren erheblich. Angenommen, der überschüssige Teil des Rohlings wird vorbearbeitet und das Aufmaß jedes Teils wird reduziert. In diesem Fall kann es die Bearbeitungsverformung des nachfolgenden Prozesses reduzieren und einen Teil der inneren Spannung nach einiger Zeit der Vorbearbeitung abbauen.
2. Verbessern Sie die Schneidfähigkeit des Werkzeugs
Die Material- und Geometrieparameter des Werkzeugs haben einen wesentlichen Einfluss auf die Schnittkraft und Schnittwärme. Die richtige Auswahl des Werkzeugs ist notwendig, um die Bearbeitungsverformung des Teils zu reduzieren.
1) Angemessene Auswahl der geometrischen Parameter des Werkzeugs.
①Spannwinkel: Unter der Bedingung, dass die Stärke der Klinge erhalten bleibt, wird der Spanwinkel entsprechend größer gewählt; Einerseits kann es eine scharfe Kante schleifen, andererseits kann es die Schnittverformung reduzieren, die Spanabfuhr reibungsloser gestalten und dann die Schnittkraft und Schnitttemperatur reduzieren. Verwenden Sie niemals Werkzeuge mit negativem Spanwinkel.
②Freiwinkel: Die Größe des Freiwinkels wirkt sich direkt auf den Freiflächenverschleiß und die Qualität der bearbeiteten Oberfläche aus. Die Schnittstärke ist eine wesentliche Bedingung für die Wahl des Freiwinkels. Aufgrund der hohen Vorschubgeschwindigkeit, der hohen Schnittlast und der starken Wärmeentwicklung erfordert das Werkzeug beim Schruppfräsen eine gute Wärmeableitung. Daher sollte der Freiwinkel kleiner gewählt werden. Beim Feinfräsen muss die Schneidkante scharf sein, die Reibung zwischen Freifläche und bearbeiteter Oberfläche wird verringert und die elastische Verformung wird verringert. Daher sollte der Freiwinkel größer sein.
③ Spiralwinkel: Der Spiralwinkel sollte so groß wie möglich sein, um die Fräskraft zu glätten und zu reduzieren.
④Hauptneigungswinkel: Die richtige Reduzierung des zentralen Neigungswinkels kann die Wärmeableitungsbedingungen verbessern und die Durchschnittstemperatur des Verarbeitungsbereichs senken.
2) Verbessern Sie die Werkzeugstruktur.
①Reduzieren Sie die Zähnezahl des Fräsers und vergrößern Sie den Spanraum. Aufgrund der enormen Plastizität des Aluminiumwerkstoffs und der großen Schnittverformung bei der Bearbeitung ist ausreichend Spanraum erforderlich, daher sollte der Grundradius der Spanrille groß und die Anzahl der Fräserzähne klein sein.
② Zähne fein schleifen. Der Rauheitswert der Schneidkante der Fräszähne sollte weniger als Ra=0,4 um betragen. Bevor Sie ein neues Messer verwenden, sollten Sie die Vorder- und Rückseite der Messerzähne einige Male mit einem feinen Ölstein leicht schärfen, um die beim Schärfen der Zähne entstandenen Grate und leichten Zacken zu entfernen. Auf diese Weise kann die Schneidwärme reduziert werden und die Schnittverformung ist relativ gering.
③ Kontrollieren Sie streng den Verschleißstandard des Werkzeugs. Nach dem Verschleiß des Werkzeugs erhöht sich der Oberflächenrauheitswert des Werkstücks, die Schnitttemperatur steigt und die Verformung des Werkstücks nimmt zu. Daher sollte neben der Auswahl von Werkzeugmaterialien mit guter Verschleißfestigkeit der Werkzeugverschleißstandard nicht besser als 0,2 mm sein. Ansonsten kann leicht eine Aufbaukante entstehen. Beim Schneiden sollte die Temperatur des Werkstücks generell 100 °C nicht überschreiten, um Verformungen zu vermeiden.
3. Verbessern Sie die Spannmethode des Werkstücks
Bei dünnwandigen Aluminiumwerkstücken mit geringer Steifigkeit können folgende Spannmethoden zur Reduzierung der Verformung eingesetzt werden:
①Wenn bei dünnwandigen Buchsenteilen das selbstzentrierende Dreibackenfutter oder das Federfutter zum radialen Spannen verwendet wird, verformt sich das Werkstück zwangsläufig, sobald es nach der Bearbeitung freigegeben wird. Es sollte die Methode des Pressens der axialen Endfläche mit besserer Steifigkeit verwendet werden. Positionieren Sie das Innenloch des Teils, stellen Sie einen Gewindedorn her, führen Sie ihn in das Innenloch ein, drücken Sie die Endfläche mit einer Abdeckplatte darauf und ziehen Sie ihn dann mit einer Mutter fest. Bei der Bearbeitung des Außenkreises kann eine Klemmverformung vermieden werden, um eine zufriedenstellende Genauigkeit zu erzielen.
② Bei der Bearbeitung dünnwandiger und dünnblechiger Werkstücke ist es am besten, Vakuumsaugnäpfe zu verwenden, um eine gleichmäßig verteilte Spannkraft zu erzielen, und anschließend mit geringem Schnitt zu bearbeiten, was eine Verformung des Werkstücks verhindern kann.
Darüber hinaus kann auch die Verpackungsmethode verwendet werden. Um die Bearbeitungssteifigkeit dünnwandiger Werkstücke zu erhöhen, kann ein Medium in das Werkstück eingefüllt werden, um die Verformung des Werkstücks beim Spannen und Schneiden zu reduzieren. Beispielsweise wird Harnstoffschmelze mit 3 bis 6 % Kaliumnitrat in das Werkstück gegossen. Nach der Bearbeitung kann das Werkstück in Wasser oder Alkohol getaucht und der Füllstoff gelöst und ausgegossen werden.
4. Angemessene Gestaltung der Prozesse
Beim Hochgeschwindigkeitsschneiden erzeugt der Fräsprozess aufgrund der großen Bearbeitungszugabe und des unterbrochenen Schnitts häufig Vibrationen, die sich auf die Bearbeitungsgenauigkeit und Oberflächenrauheit auswirken. Daher kann der CNC-Hochgeschwindigkeitsschneidprozess im Allgemeinen in Schruppen, Halbschlichten, Eckenräumen, Schlichten und andere Methoden unterteilt werden. Bei Teilen mit hohen Präzisionsanforderungen ist es manchmal erforderlich, eine sekundäre Vorbearbeitung und Endbearbeitung durchzuführen. Nach der Grobbearbeitung können die Teile auf natürliche Weise abgekühlt werden, wodurch die durch die Grobbearbeitung verursachten inneren Spannungen beseitigt und Verformungen reduziert werden. Das nach der Grobbearbeitung verbleibende Aufmaß sollte größer sein als die Verformung, im Allgemeinen 1 bis 2 mm. Während der Endbearbeitung sollte die Endoberfläche der Teile eine gleichmäßige Bearbeitungszugabe von im Allgemeinen 0,2 bis 0,5 mm beibehalten, damit das Werkzeug während des Bearbeitungsprozesses stabil ist, wodurch Schnittverformungen erheblich reduziert, eine gute Oberflächenbearbeitungsqualität erzielt und die Produktgenauigkeit sichergestellt werden können.

Operative Fähigkeiten zur Reduzierung von Bearbeitungsverzerrungen

Zusätzlich zu den oben genannten Gründen werden die Teile von Aluminiumteilen während der Verarbeitung verformt. Die Betriebsweise ist auch im tatsächlichen Betrieb von entscheidender Bedeutung.
1. Um bei Teilen mit großer Bearbeitungszugabe bessere Wärmeableitungsbedingungen während des Bearbeitungsprozesses zu gewährleisten und Wärmekonzentrationen zu vermeiden, sollte während der Bearbeitung eine symmetrische Bearbeitung angewendet werden. Wenn ein 90 mm dickes Blech auf 60 mm bearbeitet werden muss, wenn eine Seite gefräst wird und die andere Seite sofort gefräst wird und die endgültige Größe auf einmal bearbeitet wird, erreicht die Ebenheit 5 mm; Bei symmetrischer Bearbeitung mit wiederholtem Vorschub wird jede Seite zweimal bearbeitet, bis das Endmaß eine Ebenheit von 0,3 mm gewährleisten kann.Stanzteil
2. Wenn die Plattenteile mehrere Hohlräume aufweisen, ist es nicht geeignet, während der Bearbeitung die sequentielle Bearbeitungsmethode von einem Hohlraum und einem Hohlraum zu verwenden, da dies aufgrund ungleichmäßiger Beanspruchung schnell zu einer Verformung der Teile führt. Es wird eine mehrschichtige Verarbeitung angewendet, bei der jede Schicht gleichzeitig in allen Hohlräumen verarbeitet wird. Anschließend wird die nächste Schicht verarbeitet, um die Teile gleichmäßig zu belasten und Verformungen zu reduzieren.
3. Reduzieren Sie die Schnittkraft und die Schnittwärme, indem Sie die Schnittmenge ändern. Unter den drei Elementen der Schnittstärke hat die Stärke des Rückgriffs großen Einfluss auf die Schnittkraft. Wenn die Bearbeitungszugabe zu groß ist, ist die Schnittkraft eines Durchgangs zu groß, was nicht nur die Teile verformt, sondern auch die Steifigkeit der Werkzeugmaschinenspindel beeinträchtigt und die Haltbarkeit des Werkzeugs verringert – die Anzahl der Messer, die gefressen werden müssen. Wenn der Rücken reduziert wird, wird die Produktionseffizienz erheblich verringert. Bei der CNC-Bearbeitung wird jedoch Hochgeschwindigkeitsfräsen eingesetzt, wodurch dieses Problem gelöst werden kann. Bei gleichzeitiger Reduzierung des Hinterschnitts kann bei entsprechender Erhöhung des Vorschubs und Erhöhung der Geschwindigkeit der Werkzeugmaschine die Schnittkraft reduziert und gleichzeitig die Bearbeitungseffizienz sichergestellt werden.
4. Auch auf die Reihenfolge der Messerbewegungen sollte geachtet werden. Bei der Grobbearbeitung liegt der Schwerpunkt auf der Verbesserung der Effizienz und der Verfolgung der Abtragsrate pro Zeiteinheit. Generell kann das Gegenlauffräsen eingesetzt werden. Das heißt, das überschüssige Material auf der Oberfläche des Rohlings wird mit der schnellsten Geschwindigkeit und in kürzester Zeit entfernt und die für die Endbearbeitung erforderliche geometrische Kontur entsteht. Während beim Finishen hohe Präzision und hohe Qualität im Vordergrund stehen, empfiehlt sich das Gleichlauffräsen. Da die Schnittstärke der Fräszähne beim Gleichlauffräsen allmählich vom Maximum auf Null abnimmt, wird der Grad der Kaltverfestigung deutlich reduziert und auch der Verformungsgrad des Teils verringert.
5. Dünnwandige Werkstücke werden durch die Spannung während der Bearbeitung verformt; Selbst eine Endbearbeitung ist unvermeidlich. Um die Verformung des Werkstücks auf ein Minimum zu reduzieren, können Sie vor Fertigstellung des Endmaßes das Pressstück lösen, sodass das Werkstück ungehindert in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehren kann, und es dann leicht andrücken, solange das Werkstück (vollständig) eingespannt werden kann. . Je nach Haptik kann so der ideale Verarbeitungseffekt erzielt werden. Mit anderen Worten: Der Angriffspunkt der Spannkraft liegt vorzugsweise auf der Auflagefläche und die Spannkraft sollte in Richtung einer guten Werkstücksteifigkeit wirken. Um sicherzustellen, dass das Werkstück nicht locker ist, gilt: Je kleiner die Spannkraft, desto besser.
6. Achten Sie bei der Bearbeitung von Teilen mit Hohlraum darauf, dass der Fräser beim Bearbeiten des Hohlraums nicht wie ein Bohrer direkt in das Teil eintaucht, da der Fräser nicht genügend Platz für die Späneaufnahme hat und die Spanabfuhr schlecht ist, was zu Überhitzung und Ausdehnung führt und Zusammenbruch der Teile – Messer, Bruch und andere ungünstige Phänomene. Bohren Sie zunächst das Loch mit einem Antrieb in der Größe des Fräsers oder einer größeren Größe und fräsen Sie es dann mit dem Fräser. Alternativ kann eine CAM-Software zur Erstellung von Spiralverschraubungsprogrammen eingesetzt werden.