Alumiinium on kõige laialdasemalt kasutatav värviline metall ja selle kasutusala laieneb jätkuvalt. Seal on üle 700 000 tüüpi alumiiniumtooteid, mis sobivad erinevatele tööstusharudele, sealhulgas ehitusele, dekoratsioonile, transpordile ja kosmosetööstusele. Selles arutelus uurime alumiiniumtoodete töötlemistehnoloogiat ja seda, kuidas vältida deformeerumist töötlemise ajal.
Alumiiniumi eelised ja omadused hõlmavad järgmist:
- Madal tihedus: Alumiiniumi tihedus on umbes 2,7 g/cm³, mis on ligikaudu üks kolmandik raua või vase tihedusest.
- Kõrge plastilisus:Alumiiniumil on suurepärane elastsus, mis võimaldab sellest survetöötlusmeetodite, nagu ekstrusioon ja venitamine, abil erinevaid tooteid vormida.
- Korrosioonikindlus:Alumiiniumi pinnale tekib kas looduslikes tingimustes või anodeerimise teel loomulikult kaitsev oksiidkile, mis pakub terasest paremat korrosioonikindlust.
- Lihtne tugevdada:Kuigi puhtal alumiiniumil on madal tugevus, saab selle tugevust anodeerimisega oluliselt suurendada.
- hõlbustab pinnatöötlust:Pinnatöötlus võib alumiiniumi omadusi parandada või muuta. Anodeerimisprotsess on hästi välja kujunenud ja seda kasutatakse alumiiniumtoodete töötlemisel laialdaselt.
- Hea juhtivus ja taaskasutatavus:Alumiinium on suurepärane elektrijuht ja seda on lihtne taaskasutada.
Alumiiniumtoodete töötlemise tehnoloogia
Alumiiniumist toodete tembeldamine
1. Külmstantsimine
Materjaliks on alumiiniumgraanulid. Need graanulid vormitakse ühes etapis ekstrusioonimasina ja vormi abil. See protsess sobib ideaalselt sammaskujuliste toodete või kujundite loomiseks, mida on venitamise abil keeruline saavutada, näiteks elliptilised, ruudu- ja ristkülikukujulised vormid. (Nagu on näidatud joonisel 1, masin; joonisel 2, alumiiniumgraanulid; ja joonisel 3, toode)
Kasutatava masina tonnaaž on seotud toote ristlõike pindalaga. Vahe ülemise stantsi ja alumise volframist terasest stantsi vahel määrab toote seina paksuse. Kui pressimine on lõppenud, näitab vertikaalne vahe ülemise stantsi ja alumise stantsi vahel toote ülemise paksuse (nagu on näidatud joonisel 4).
Eelised: lühike vormi avamise tsükkel, madalam arenduskulu kui venitusvormil. Puudused: pikk tootmisprotsess, toote suuruse suur kõikumine protsessi ajal, kõrge tööjõukulu.
2. Venitamine
Kasutatud materjal: alumiiniumleht. Kasutage pidevat vormimismasinat ja vormi mitmekordsete deformatsioonide tegemiseks, et täita kujunõudeid, mis sobivad mittesammaste kehade jaoks (kumera alumiiniumiga tooted). (Nagu on näidatud joonisel 5, masin, joonis 6, vorm ja joonis 7, toode)
Eelised:Keeruliste ja multideformeerunud toodete mõõtmeid kontrollitakse tootmisprotsessi käigus stabiilselt ning toote pind on siledam.
Puudused:Kõrge hallituse hind, suhteliselt pikk arendustsükkel ja kõrged nõuded masina valikule ja täpsusele.
Alumiiniumtoodete pinnatöötlus
1. Liivapritsiga töötlemine (haavelpuhastus)
Metallpinna puhastamise ja karestamise protsess kiire liivavoolu mõjul.
See alumiiniumi pinnatöötlusmeetod suurendab töödeldava detaili pinna puhtust ja karedust. Selle tulemusena paranevad pinna mehaanilised omadused, mis toob kaasa parema väsimuskindluse. See täiustus suurendab pinna ja mis tahes pealekantavate kattekihtide vahelist haardumist, pikendades katte vastupidavust. Lisaks hõlbustab see katte tasandamist ja esteetilist välimust. Seda protsessi nähakse tavaliselt erinevates Apple'i toodetes.
2. Poleerimine
Töötlemismeetodis kasutatakse töödeldava detaili pinnakareduse vähendamiseks mehaanilisi, keemilisi või elektrokeemilisi tehnikaid, mille tulemuseks on sile ja läikiv pind. Poleerimisprotsessi võib jagada kolme põhitüüpi: mehaaniline poleerimine, keemiline poleerimine ja elektrolüütiline poleerimine. Kombineerides mehaanilist poleerimist elektrolüütilise poleerimisega, võivad alumiiniumdetailid saavutada roostevaba terase omaga sarnase peeglitaolise viimistluse. See protsess annab tipptasemel lihtsuse, moe ja futuristliku veetluse.
3. Traadi tõmbamine
Metalltraadi tõmbamine on tootmisprotsess, mille käigus kraabitakse alumiiniumplaatidelt liivapaberiga korduvalt välja jooni. Traadi tõmbamine võib jagada sirgjooneliseks traadi tõmbamiseks, juhuslikuks traadi tõmbamiseks, spiraaltraadi tõmbamiseks ja keermejuhtme tõmbamiseks. Metalltraadi tõmbamise protsess võib selgelt näidata iga peent siidimärki, nii et mattmetallil on peen juukseläige ja tootel on nii mood kui ka tehnoloogia.
4. Kõrge valguse lõikamine
Esilelõikamisel kasutatakse täppisgraveerimismasinat, et tugevdada teemantnuga suurel kiirusel pöörleval (tavaliselt 20 000 pööret minutis) täppisgraveerimismasina spindlil, et lõigata osi ja luua toote pinnale kohalikke esiletõstetud alasid. Lõikehetkede heledust mõjutab freespuurimise kiirus. Mida suurem on puurimiskiirus, seda heledamad on lõikepunktid. Ja vastupidi, mida tumedamad on lõikepunktid, seda tõenäolisem on, et need tekitavad noajälgi. Kõrgläikega lõikamine on eriti levinud mobiiltelefonides, nagu iPhone 5. Viimastel aastatel on mõned tipptasemel teleri metallraamid võtnud kasutusele kõrgläikega raamid.CNC freesiminetehnoloogia ning anodeerimis- ja harjamisprotsessid muudavad teleri moe- ja tehnoloogilise teravuse täis.
5. Anodeerimine
Anodeerimine on elektrokeemiline protsess, mis oksüdeerib metalle või sulameid. Selle protsessi käigus tekib alumiiniumil ja selle sulamitel oksiidkile, kui teatud tingimustel teatud elektrolüüdis rakendatakse elektrivoolu. Anodeerimine suurendab alumiiniumi pinna kõvadust ja kulumiskindlust, pikendab selle kasutusiga ja parandab selle esteetilist välimust. Sellest protsessist on saanud alumiiniumi pinnatöötluse oluline komponent ning see on praegu üks kõige laialdasemalt kasutatavaid ja edukamaid meetodeid.
6. Kahevärviline anood
Kahevärviline anood viitab toote anodeerimise protsessile, et rakendada teatud piirkondadele erinevaid värve. Kuigi seda kahevärvilist anodeerimistehnikat kasutatakse televisioonitööstuses selle keerukuse ja kõrge hinna tõttu harva, suurendab nende kahe värvi vaheline kontrast toote tipptasemel ja ainulaadset välimust.
Alumiiniumist osade töötlemisel deformeerumist soodustavad mitmed tegurid, sealhulgas materjali omadused, osa kuju ja tootmistingimused. Peamised deformatsiooni põhjused on: tooriku sisemine pinge, töötlemisel tekkivad lõikejõud ja kuumus ning kinnitamisel rakendatavad jõud. Nende deformatsioonide minimeerimiseks saab rakendada spetsiifilisi protsessimeetmeid ja tööoskusi.
Protsessi meetmed töötlemise deformatsiooni vähendamiseks
1. Vähendage tooriku sisemist pinget
Looduslik või kunstlik vananemine koos vibratsioonitöötlusega võivad aidata vähendada tooriku sisemist pinget. Eeltöötlus on ka selleks tõhus meetod. Rasva pea ja suurte kõrvadega tooriku puhul võib töötlemise käigus tekkida märkimisväärne deformatsioon, mis on tingitud olulisest varust. Tooriku üleliigsete osade eeltöötlemisel ja iga ala marginaali vähendamisel ei saa me mitte ainult minimeerida järgneval töötlemisel tekkivat deformatsiooni, vaid leevendada ka mõningast eeltöötluse järgset sisemist pinget.
2. Parandage tööriista lõikevõimet
Tööriista materjal ja geomeetrilised parameetrid mõjutavad oluliselt lõikejõudu ja kuumust. Õige tööriista valik on oluline osade töötlemise deformatsiooni minimeerimiseks.
1) Tööriista geomeetriliste parameetrite mõistlik valik.
① Kaldenurk:Tera tugevuse säilitamise tingimustes valitakse kaldenurk sobivalt suuremaks. Ühest küljest võib see lihvida teravat serva ja teisest küljest vähendada lõikedeformatsiooni, muuta laastu eemaldamine sujuvaks ja seega vähendada lõikejõudu ja lõiketemperatuuri. Vältige negatiivse kaldenurga tööriistade kasutamist.
② selja nurk:Seljanurga suurus mõjutab otseselt tööriista tagumise pinna kulumist ja töödeldud pinna kvaliteeti. Lõikepaksus on seljanurga valimisel oluline tingimus. Jämefreesimisel peavad suure ettenihke kiiruse, suure lõikekoormuse ja suure kuumuse tõttu olema tööriista soojuse hajumise tingimused head. Seetõttu tuleks selja kaldenurk valida väiksemaks. Peenfreesimisel peab serv olema terav, hõõrdumist tööriista tagumise pinna ja töödeldud pinna vahel ning elastset deformatsiooni. Seetõttu tuleks selja nurk valida suuremaks.
③ Heliksi nurk:Freesimise sujuvaks muutmiseks ja freesimisjõu vähendamiseks tuleks spiraali nurk valida võimalikult suureks.
④ Peamine läbipaindenurk:Peamise läbipaindenurga asjakohane vähendamine võib parandada soojuse hajumise tingimusi ja vähendada töötlemispiirkonna keskmist temperatuuri.
2) Parandage tööriista struktuuri.
Vähendage freesi hammaste arvu ja suurendage laasturuumi:
Kuna alumiiniummaterjalidel on töötlemise ajal suur plastilisus ja oluline lõikedeformatsioon, on oluline luua suurem laasturuum. See tähendab, et laastu soone põhja raadius peaks olema suurem ja freesi hammaste arv tuleks vähendada.
Lõikehammaste peen lihvimine:
Lõikehammaste lõikeservade kareduse väärtus peaks olema väiksem kui Ra = 0,4 µm. Enne uue lõikuri kasutamist on soovitatav lõikehammaste esi- ja tagakülge mitu korda õrnalt peene õlikiviga lihvida, et kõrvaldada teritusprotsessist jäänud jämedused või väikesed saehamba mustrid. See mitte ainult ei aita vähendada lõikekuumust, vaid vähendab ka lõikedeformatsiooni.
Rangelt kontrolli tööriistade kulumise standardid:
Tööriistade kulumisel suureneb tooriku pinnakaredus, lõiketemperatuur tõuseb ja toorik võib kannatada suurenenud deformatsiooni tõttu. Seetõttu on ülioluline valida suurepärase kulumiskindlusega tööriistamaterjalid ja tagada, et tööriista kulumine ei ületaks 0,2 mm. Kui kulumine ületab selle piiri, võib see põhjustada laastude moodustumist. Lõikamise ajal tuleb töödeldava detaili temperatuur deformatsiooni vältimiseks üldjuhul hoida alla 100 °C.
3. Täiustage töödeldava detaili kinnitusmeetodit. Halva jäikusega õhukeseseinaliste alumiiniumdetailide puhul saab deformatsiooni vähendamiseks kasutada järgmisi kinnitusviise:
① Õhukeseseinaliste puksiosade puhul võib kolme lõuaga isetsentreeruva padruni või vedrutsangi kasutamine radiaalseks kinnitamiseks põhjustada töödeldava detaili deformatsiooni, kui see pärast töötlemist lahti võetakse. Selle probleemi vältimiseks on parem kasutada aksiaalset otsapinna kinnitusmeetodit, mis pakub suuremat jäikust. Asetage detaili sisemine auk, looge keermestatud läbiv südamik ja sisestage see sisemisse auku. Seejärel kinnitage otspind katteplaadiga ja kinnitage see tihedalt mutriga. See meetod aitab välisringi töötlemisel vältida kinnitusdeformatsiooni, tagades rahuldava töötlemistäpsuse.
② Õhukeseseinaliste lehtmetallist detailide töötlemisel on soovitatav ühtlaselt jaotunud kinnitusjõu saavutamiseks kasutada vaakum-iminapp. Lisaks võib väiksema lõikekoguse kasutamine aidata ära hoida tooriku deformatsiooni.
Teine tõhus meetod on töödeldava detaili sisemuse täitmine söötmega, et suurendada selle töötlemisjäikust. Näiteks võib töödeldavasse detaili valada 3–6% kaaliumnitraati sisaldavat karbamiidisulamit. Pärast töötlemist võib töödeldava detaili täiteaine lahustamiseks kasta vette või alkoholi ja seejärel valada see välja.
4. Protsesside mõistlik paigutus
Kiire lõikamise ajal tekitab freesimisprotsess suurte töötlemisvarude ja katkendliku lõikamise tõttu sageli vibratsiooni. See vibratsioon võib negatiivselt mõjutada töötlemise täpsust ja pinna karedust. Selle tulemusena onCNC kiire lõikamisprotsesson tavaliselt jagatud mitmeks etapiks: töötlemine, poolviimistlus, nurga puhastamine ja viimistlemine. Suurt täpsust nõudvate osade puhul võib enne viimistlemist olla vajalik sekundaarne poolviimistlus.
Pärast töötlemist on soovitatav lasta osadel loomulikult jahtuda. See aitab kõrvaldada karestamise käigus tekkivat sisepinget ja vähendab deformatsiooni. Töötlemisvaru, mis jääb pärast töötlemist, peaks olema suurem kui eeldatav deformatsioon, tavaliselt 1–2 mm. Viimistlemisetapis on oluline säilitada ühtlane töötlemisvaru viimistletud pinnal, tavaliselt vahemikus 0,2–0,5 mm. Selline ühtlus tagab lõikeriista stabiilse oleku töötlemise ajal, mis vähendab oluliselt lõikedeformatsiooni, tõstab pinna kvaliteeti ja tagab toote täpsuse.
Tööoskused töötlemise deformatsiooni vähendamiseks
Alumiiniumdetailid deformeeruvad töötlemise ajal. Lisaks ülaltoodud põhjustele on tegelikus töös väga oluline ka töömeetod.
1. Osade puhul, millel on suured töötlemisvarud, on soovitatav sümmeetriline töötlemine, et parandada kuumuse hajumist töötlemise ajal ja vältida kuumuse kontsentreerumist. Näiteks 90 mm paksuse lehe töötlemisel kuni 60 mm paksuseks, kui üks külg freesitakse kohe teise külje järel, võib lõplike mõõtmete tulemuseks olla 5 mm tasasuse tolerants. Kui aga kasutatakse korduvat etteande sümmeetrilist töötlemisviisi, kus kumbagi külge töödeldakse kaks korda lõpliku suuruseni, saab tasasust parandada 0,3 mm-ni.
2. Kui lehe osadel on mitu õõnsust, ei ole soovitatav kasutada järjestikuse töötlemise meetodit ühe õõnsuse adresseerimiseks korraga. Selline lähenemine võib viia osadele ebaühtlaste jõududeni, mille tulemuseks on deformatsioon. Selle asemel kasutage kihilist töötlemismeetodit, kus kõiki kihi õõnsusi töödeldakse üheaegselt enne järgmisele kihile liikumist. See tagab osadele ühtlase pingejaotuse ja minimeerib deformatsiooniriski.
3. Lõikejõu ja kuumuse vähendamiseks on oluline lõikekogust reguleerida. Lõikekoguse kolmest komponendist mõjutab tagasilõikamise kogus oluliselt lõikejõudu. Kui töötlemisvaru on ülemäärane ja lõikejõud ühe käigu ajal on liiga suur, võib see põhjustada osade deformatsiooni, mõjutada negatiivselt tööpingi spindli jäikust ja vähendada tööriista vastupidavust.
Kuigi tagasilõikamise koguse vähendamine võib pikendada tööriista pikaealisust, võib see ka vähendada tootmise efektiivsust. Kuid kiire freesimine CNC-töötluses võib seda probleemi tõhusalt lahendada. Vähendades tagasilõikamise kogust ja suurendades vastavalt ettenihke kiirust ja tööpinkide kiirust, saab lõikejõudu vähendada ilma töötlemise efektiivsust kahjustamata.
4. Lõikeoperatsioonide järjestus on oluline. Jämetöötlus keskendub töötlemise efektiivsuse maksimeerimisele ja materjali eemaldamise kiiruse suurendamisele ajaühiku kohta. Tavaliselt kasutatakse selles etapis pöördfreesimist. Pöördfreesimisel eemaldatakse tooriku pinnalt liigne materjal suurima kiirusega ja võimalikult lühikese ajaga, moodustades efektiivselt viimistlusetapi jaoks geomeetrilise põhiprofiili.
Teisest küljest seab viimistlus esikohale suure täpsuse ja kvaliteedi, muutes eelistatud tehnikaks freesimise. Allafreesimisel väheneb lõike paksus järk-järgult maksimumist nullini. Selline lähenemine vähendab oluliselt töökõvenemist ja minimeerib töödeldavate osade deformatsiooni.
5. Õhukeseseinalised toorikud deformeeruvad sageli töötlemise ajal kinnituste tõttu, mis püsib ka viimistlusetapis. Selle deformatsiooni minimeerimiseks on soovitav kinnitusseade enne lõpliku suuruse saavutamist viimistlemisel lahti lasta. See võimaldab töödeldaval detailil taastada oma algse kuju, misjärel saab selle ettevaatlikult tagasi kinnitada – sellest piisab ainult tooriku paigal hoidmiseks – lähtudes operaatori tunnetest. See meetod aitab saavutada ideaalseid töötlemistulemusi.
Kokkuvõttes tuleks kinnitusjõudu rakendada võimalikult toetuspinna lähedale ja suunata piki tooriku tugevaimat jäika telge. Kuigi on ülioluline vältida töödeldava detaili lahtitulekut, tuleks optimaalsete tulemuste tagamiseks hoida kinnitusjõudu minimaalsena.
6. Kui töötlete õõnsusi sisaldavaid osi, vältige laskmist freesil otse materjali sisse tungida, nagu seda teeks puur. Selline lähenemine võib põhjustada freesi jaoks ebapiisava laasturuumi, põhjustades probleeme, nagu laastu sujuv eemaldamine, ülekuumenemine, paisumine ja võimalik laastu kokkuvarisemine või komponentide purunemine.
Selle asemel kasutage algse lõikuri ava loomiseks esmalt puurit, mis on sama suurusega või suurem kui frees. Pärast seda kasutatakse freesi freesimiseks. Teise võimalusena võite kasutada CAM-tarkvara, et luua ülesande jaoks spiraallõikeprogramm.
Kui soovite rohkem teada või päringuid, võtke julgelt ühendustinfo@anebon.com
Aneboni meeskonna eriala ja teenindusteadlikkus on aidanud ettevõttel saavutada taskukohase hinnaga pakkumisel klientide seas kogu maailmas suurepärase maineCNC-töötlusosad, CNC lõikeosad jaCNC treipinkosade töötlemine. Aneboni peamine eesmärk on aidata klientidel oma eesmärke saavutada. Ettevõte on teinud tohutuid jõupingutusi, et luua kõigile kasulik olukord ja tervitab teid nendega liituma.
Postitusaeg: 27.11.2024