روندهای نوظهور در راه حل های پردازش محصولات آلومینیومی

آلومینیوم پرکاربردترین فلز غیرآهنی است و دامنه کاربردهای آن همچنان در حال گسترش است. بیش از 700000 نوع محصول آلومینیومی وجود دارد که به صنایع مختلف از جمله ساخت و ساز، دکوراسیون، حمل و نقل و هوافضا پاسخ می دهد. در این بحث، فناوری پردازش محصولات آلومینیومی و چگونگی جلوگیری از تغییر شکل در حین پردازش را بررسی خواهیم کرد.

مزایا و ویژگی های آلومینیوم عبارتند از:

- چگالی کمچگالی آلومینیوم حدود 2.7 گرم بر سانتی متر مکعب است که تقریباً یک سوم آهن یا مس است.

- پلاستیسیته بالا:آلومینیوم دارای انعطاف پذیری عالی است و به آن اجازه می دهد تا از طریق روش های پردازش فشار مانند اکستروژن و کشش به محصولات مختلف تبدیل شود.

- مقاومت در برابر خوردگی:آلومینیوم به طور طبیعی یک لایه اکسید محافظ روی سطح خود ایجاد می کند، چه در شرایط طبیعی و چه از طریق آنودیزاسیون، که مقاومت در برابر خوردگی بالاتری نسبت به فولاد دارد.

- تقویت آسان:اگرچه آلومینیوم خالص دارای سطح استحکام پایینی است، اما می توان مقاومت آن را از طریق آندایزینگ به میزان قابل توجهی افزایش داد.

- درمان سطحی را تسهیل می کند:درمان های سطحی می توانند خواص آلومینیوم را تقویت یا اصلاح کنند. فرآیند آندایزینگ به خوبی تثبیت شده و به طور گسترده در پردازش محصولات آلومینیومی استفاده می شود.

- رسانایی خوب و قابلیت بازیافت:آلومینیوم یک رسانای عالی الکتریسیته است و بازیافت آن آسان است.

تکنولوژی پردازش محصولات آلومینیومی

مهر زنی محصولات آلومینیومی

1. مهر زنی سرد

مواد مورد استفاده گلوله های آلومینیومی است. این گلوله ها در یک مرحله با استفاده از دستگاه اکستروژن و قالب شکل می گیرند. این فرآیند برای ایجاد محصولات ستونی یا اشکالی که دستیابی به آنها از طریق کشش چالش برانگیز است، مانند فرم های بیضی، مربع و مستطیل ایده آل است. (همانطور که در شکل 1، ماشین نشان داده شده است؛ شکل 2، گلوله های آلومینیومی، و شکل 3، محصول)

تناژ دستگاه مورد استفاده به سطح مقطع محصول مربوط می شود. شکاف بین پانچ قالب بالایی و قالب پایینی ساخته شده از فولاد تنگستن، ضخامت دیواره محصول را تعیین می کند. هنگامی که پرس کامل شد، شکاف عمودی از پانچ قالب بالایی تا قالب پایینی نشان دهنده ضخامت بالای محصول است. (همانطور که در شکل 4 نشان داده شده است).

مزایا: چرخه کوتاه باز کردن قالب، هزینه توسعه کمتر نسبت به قالب کششی. معایب: فرآیند تولید طولانی، نوسان زیاد اندازه محصول در طول فرآیند، هزینه کار بالا.

2. کشش

جنس مورد استفاده: ورق آلومینیوم. از دستگاه قالب و قالب برای انجام چندین تغییر شکل برای برآوردن نیازهای شکل، مناسب برای بدنه های غیر ستونی (محصولات با آلومینیوم منحنی) استفاده کنید. (همانطور که در شکل 5، ماشین، شکل 6، قالب، و شکل 7، محصول نشان داده شده است)

مزایا:ابعاد محصولات پیچیده و چند تغییر شکل در طول فرآیند تولید به طور پایدار کنترل می شود و سطح محصول صاف تر است.

معایب:هزینه قالب بالا، چرخه توسعه نسبتا طولانی و الزامات بالا برای انتخاب و دقت ماشین.

عملیات سطحی محصولات آلومینیومی

1. سندبلاست (شات پینینگ)

فرآیند تمیز کردن و زبری سطح فلز با ضربه جریان شن و ماسه با سرعت بالا.

این روش تصفیه سطح آلومینیوم باعث افزایش تمیزی و زبری سطح قطعه کار می شود. در نتیجه، خواص مکانیکی سطح بهبود یافته و منجر به مقاومت در برابر خستگی بهتر می شود. این بهبود چسبندگی بین سطح و هر پوشش اعمال شده را افزایش می دهد و دوام پوشش را افزایش می دهد. علاوه بر این، تسطیح و زیبایی ظاهری پوشش را تسهیل می کند. این فرآیند معمولا در محصولات مختلف اپل دیده می شود.

2. پرداخت

روش پردازش از تکنیک های مکانیکی، شیمیایی یا الکتروشیمیایی برای کاهش زبری سطح قطعه کار استفاده می کند و در نتیجه سطحی صاف و براق ایجاد می کند. فرآیند پرداخت را می توان به سه نوع اصلی طبقه بندی کرد: پرداخت مکانیکی، پرداخت شیمیایی و پرداخت الکترولیتی. با ترکیب پولیش مکانیکی با پولیش الکترولیتی، قطعات آلومینیومی می‌توانند به یک روکش آینه مانند مشابه فولاد ضد زنگ دست پیدا کنند. این فرآیند حس سادگی، مد و جذابیت آینده نگرانه را به شما القا می کند.

3. کشیدن سیم

کشش سیم فلزی یک فرآیند تولیدی است که در آن خطوط به طور مکرر از صفحات آلومینیومی با کاغذ سنباده خراشیده می شوند. طراحی سیم را می توان به کشیدن سیم مستقیم، کشیدن سیم تصادفی، کشیدن سیم مارپیچ و کشیدن سیم نخ تقسیم کرد. فرآیند کشیدن سیم فلزی می تواند به وضوح هر علامت ابریشم ظریفی را نشان دهد به طوری که فلز مات درخشندگی موی ظریفی داشته باشد و محصول دارای مد و تکنولوژی باشد.

4. برش با نور بالا

برش هایلایت از یک ماشین حکاکی دقیق برای تقویت چاقوی الماس بر روی دوک ماشین حکاکی دقیق با سرعت بالا (معمولاً 20000 دور در دقیقه) برای برش قطعات و ایجاد مناطق برجسته محلی روی سطح محصول استفاده می کند. روشنایی نقاط برجسته برش تحت تأثیر سرعت مته فرز قرار می گیرد. هرچه سرعت مته بیشتر باشد، برش هایلایت روشن تر است. برعکس، هرچه نقاط برجسته برش تیره تر باشد، احتمال ایجاد رد چاقو بیشتر می شود. برش براق به ویژه در تلفن های همراه مانند آیفون 5 رایج است. در سال های اخیر، برخی از قاب های فلزی تلویزیون های سطح بالا از براقیت بالا استفاده کرده اند.فرز CNCفناوری، و فرآیندهای آندایز کردن و برس زدن، تلویزیون را مملو از مد و وضوح فناوری می کند.

5. آنودایز کردن
آندایز کردن یک فرآیند الکتروشیمیایی است که فلزات یا آلیاژها را اکسید می کند. در طول این فرآیند، آلومینیوم و آلیاژهای آن هنگامی که جریان الکتریکی در یک الکترولیت خاص تحت شرایط خاص اعمال می شود، یک فیلم اکسیدی ایجاد می کنند. آندایزینگ سختی سطح و مقاومت در برابر سایش آلومینیوم را افزایش می دهد، عمر مفید آن را افزایش می دهد و جذابیت زیبایی آن را بهبود می بخشد. این فرآیند به یک جزء حیاتی در تصفیه سطح آلومینیوم تبدیل شده است و در حال حاضر یکی از پرکاربردترین و موفق ترین روش های موجود است.

6. آند دو رنگ
آند دو رنگ به فرآیند آندایز کردن محصول برای اعمال رنگ های مختلف در مناطق خاص اشاره دارد. اگرچه این تکنیک آنودایز دو رنگ به دلیل پیچیدگی و هزینه بالا به ندرت در صنعت تلویزیون استفاده می شود، تضاد بین این دو رنگ ظاهر بالا و منحصر به فرد محصول را افزایش می دهد.

عوامل مختلفی در تغییر شکل پردازش قطعات آلومینیومی نقش دارند، از جمله خواص مواد، شکل قطعه و شرایط تولید. علل اصلی تغییر شکل عبارتند از: تنش داخلی موجود در قسمت خالی، نیروهای برشی و گرمای ایجاد شده در حین ماشینکاری و نیروهای وارد شده در هنگام بستن. برای به حداقل رساندن این تغییر شکل ها، اقدامات فرآیندی خاص و مهارت های عملیاتی را می توان اجرا کرد.

اقدامات فرآیند برای کاهش تغییر شکل پردازش

1. استرس داخلی قسمت خالی را کاهش دهید
پیری طبیعی یا مصنوعی، همراه با درمان ارتعاشی، می‌تواند به کاهش استرس داخلی یک قسمت خالی کمک کند. پیش پردازش نیز یک روش موثر برای این منظور است. برای خالی با سر چاق و گوش های بزرگ، تغییر شکل قابل توجهی می تواند در طول پردازش به دلیل حاشیه قابل توجه رخ دهد. با پیش پردازش قسمت‌های اضافی و کاهش حاشیه در هر ناحیه، نه تنها می‌توانیم تغییر شکلی را که در طول پردازش بعدی رخ می‌دهد به حداقل برسانیم، بلکه می‌توانیم مقداری از تنش داخلی موجود پس از پیش پردازش را نیز کاهش دهیم.

2. بهبود توانایی برش ابزار
مواد و پارامترهای هندسی ابزار به طور قابل توجهی بر نیروی برش و حرارت تأثیر می گذارد. انتخاب ابزار مناسب برای به حداقل رساندن تغییر شکل پردازش قطعات ضروری است.

1) انتخاب معقول پارامترهای هندسی ابزار.

① زاویه شن کش:در شرایط حفظ استحکام تیغه، زاویه چنگک به طور مناسب بزرگتر انتخاب می شود. از یک طرف، می تواند یک لبه تیز را آسیاب کند، و از طرف دیگر، می تواند تغییر شکل برش را کاهش دهد، براده برداری را صاف کند، و در نتیجه نیروی برش و دمای برش را کاهش دهد. از استفاده از ابزارهای زاویه چنگک منفی خودداری کنید.

② زاویه پشت:اندازه زاویه پشت تأثیر مستقیمی بر سایش صفحه ابزار پشتی و کیفیت سطح ماشینکاری شده دارد. ضخامت برش شرط مهمی برای انتخاب زاویه پشت است. در طول آسیاب خشن، به دلیل نرخ تغذیه زیاد، بار برش سنگین و تولید گرمای زیاد، شرایط اتلاف حرارت ابزار لازم است که خوب باشد. بنابراین، زاویه پشت باید کوچکتر انتخاب شود. در طول فرز ریز، لبه باید تیز باشد، اصطکاک بین صفحه ابزار پشتی و سطح ماشینکاری شده باید کاهش یابد و تغییر شکل الاستیک باید کاهش یابد. بنابراین، زاویه پشت باید بزرگتر انتخاب شود.

③ زاویه مارپیچ:به منظور صاف کردن فرز و کاهش نیروی فرز، زاویه مارپیچ باید تا حد امکان بزرگ انتخاب شود.

④ زاویه انحراف اصلی:کاهش مناسب زاویه انحراف اصلی می تواند شرایط اتلاف گرما را بهبود بخشد و دمای متوسط ​​منطقه پردازش را کاهش دهد.

2) بهبود ساختار ابزار.

تعداد دندانه های فرز را کاهش دهید و فضای تراشه را افزایش دهید:
از آنجایی که مواد آلومینیومی انعطاف پذیری بالا و تغییر شکل قابل توجه برش را در طول پردازش نشان می دهند، ایجاد فضای تراشه بزرگتر ضروری است. این بدان معنی است که شعاع پایین شیار تراشه باید بیشتر باشد و تعداد دندانه های فرز باید کاهش یابد.

ساییدن دقیق دندان های کاتر:
مقدار زبری لبه های برش دندان های کاتر باید کمتر از Ra = 0.4 میکرومتر باشد. قبل از استفاده از کاتر جدید، بهتر است چند بار به آرامی دندان های جلو و عقب کاتر را با یک سنگ روغنی ریز ساییده کنید تا هرگونه سوراخ یا طرح خفیف دندانه اره ای باقی مانده از فرآیند تیز کردن را از بین ببرید. این نه تنها به کاهش حرارت برش کمک می کند، بلکه تغییر شکل برش را نیز به حداقل می رساند.

استانداردهای پوشیدن ابزار را به شدت کنترل کنید:
با فرسودگی ابزارها، زبری سطح قطعه کار افزایش می‌یابد، دمای برش افزایش می‌یابد و قطعه کار می‌تواند از تغییر شکل بیشتر رنج ببرد. بنابراین، بسیار مهم است که مواد ابزار با مقاومت سایش عالی را انتخاب کنید و اطمینان حاصل کنید که سایش ابزار از 0.2 میلی متر تجاوز نمی کند. اگر سایش بیش از این حد باشد، می تواند منجر به تشکیل تراشه شود. در طول برش، دمای قطعه کار معمولاً باید زیر 100 درجه سانتیگراد نگه داشته شود تا از تغییر شکل جلوگیری شود.

3. روش بستن قطعه کار را بهبود بخشید. برای قطعات کار آلومینیومی جدار نازک با استحکام ضعیف، روش های گیره زیر را می توان برای کاهش تغییر شکل استفاده کرد:

① برای قطعات بوشینگ جدار نازک، استفاده از چاک سه فک خود محور یا فنر برای بستن شعاعی می تواند منجر به تغییر شکل قطعه کار پس از شل شدن آن پس از پردازش شود. برای جلوگیری از این موضوع، بهتر است از روش گیره محوری صورت انتهایی استفاده کنید که استحکام بیشتری را ارائه می دهد. سوراخ داخلی قطعه را قرار دهید، یک سنبه نخی ایجاد کنید و آن را در سوراخ داخلی قرار دهید. سپس، از یک صفحه پوششی برای بستن صفحه انتهایی استفاده کنید و آن را با یک مهره محکم کنید. این روش به جلوگیری از تغییر شکل گیره در هنگام پردازش دایره بیرونی کمک می کند و از دقت پردازش رضایت بخش اطمینان می دهد.

② هنگام پردازش ورق های فلزی جدار نازک، توصیه می شود از فنجان مکش خلاء برای دستیابی به نیروی گیره توزیع شده یکنواخت استفاده کنید. علاوه بر این، استفاده از مقدار برش کمتر می تواند به جلوگیری از تغییر شکل قطعه کار کمک کند.

یکی دیگر از روش های موثر پر کردن فضای داخلی قطعه کار با یک محیط برای افزایش استحکام پردازش آن است. برای مثال، مذاب اوره حاوی 3 تا 6 درصد نیترات پتاسیم را می توان در قطعه کار ریخت. پس از پردازش، قطعه کار را می توان در آب یا الکل غوطه ور کرد تا پرکننده حل شود و سپس آن را بیرون بریزد.

4. ترتیب معقول فرآیندها

در طول برش با سرعت بالا، فرآیند فرز اغلب به دلیل محدودیت های بزرگ ماشینکاری و برش متناوب، ارتعاش ایجاد می کند. این لرزش می تواند بر دقت ماشینکاری و زبری سطح تأثیر منفی بگذارد. در نتیجه،فرآیند برش با سرعت بالا CNCبه طور معمول به چند مرحله تقسیم می شود: خشن کردن، نیمه تمام کردن، تمیز کردن زاویه، و تکمیل. برای قطعاتی که به دقت بالایی نیاز دارند، ممکن است قبل از تکمیل، یک نیمه تکمیل ثانویه لازم باشد.

پس از مرحله خشن کردن، توصیه می شود اجازه دهید قطعات به طور طبیعی خنک شوند. این به حذف تنش داخلی ایجاد شده در هنگام زبری کمک می کند و تغییر شکل را کاهش می دهد. مقدار مجاز ماشینکاری باقی مانده پس از زبر کردن باید بیشتر از تغییر شکل مورد انتظار باشد، معمولا بین 1 تا 2 میلی متر. در مرحله تکمیل، مهم است که مقدار یکنواخت ماشینکاری روی سطح تمام شده حفظ شود، معمولاً بین 0.2 تا 0.5 میلی متر. این یکنواختی تضمین می کند که ابزار برش در طول پردازش در حالت پایدار باقی می ماند، که تغییر شکل برش را به طور قابل توجهی کاهش می دهد، کیفیت سطح را افزایش می دهد و دقت محصول را تضمین می کند.

مهارت های عملیاتی برای کاهش تغییر شکل پردازش

قطعات آلومینیومی در حین پردازش تغییر شکل می دهند. علاوه بر دلایل فوق، روش عملیات در عملیات واقعی نیز بسیار مهم است.

1. برای قطعاتی که ظرفیت پردازش زیادی دارند، پردازش متقارن برای بهبود اتلاف حرارت در حین ماشینکاری و جلوگیری از تمرکز گرما توصیه می شود. به عنوان مثال، هنگام پردازش یک ورق با ضخامت 90 میلی متر تا 60 میلی متر، اگر یک طرف بلافاصله بعد از طرف دیگر آسیاب شود، ابعاد نهایی ممکن است منجر به تحمل صافی 5 میلی متر شود. با این حال، اگر از روش پردازش متقارن خوراک مکرر استفاده شود، که در آن هر طرف دو بار به اندازه نهایی خود ماشینکاری شود، صافی را می توان تا 0.3 میلی متر بهبود بخشید.

2. هنگامی که چندین حفره روی قطعات ورق وجود دارد، استفاده از روش پردازش متوالی برای آدرس دهی یک حفره در یک زمان توصیه نمی شود. این رویکرد می تواند منجر به ایجاد نیروهای ناهموار بر قطعات و در نتیجه تغییر شکل شود. در عوض، از یک روش پردازش لایه ای استفاده کنید که در آن تمام حفره های یک لایه به طور همزمان قبل از رفتن به لایه بعدی پردازش می شوند. این امر توزیع یکنواخت تنش روی قطعات را تضمین می کند و خطر تغییر شکل را به حداقل می رساند.

3. برای کاهش نیروی برش و حرارت، تنظیم مقدار برش مهم است. در بین سه جزء مقدار برش، مقدار برش به طور قابل توجهی بر نیروی برش تأثیر می گذارد. اگر کمک هزینه ماشینکاری بیش از حد باشد و نیروی برش در طی یک پاس بیش از حد زیاد باشد، می تواند منجر به تغییر شکل قطعات شود، بر استحکام دوک ماشین ابزار تأثیر منفی بگذارد و دوام ابزار را کاهش دهد.

در حالی که کاهش مقدار برش پشتی می تواند طول عمر ابزار را افزایش دهد، همچنین می تواند راندمان تولید را کاهش دهد. با این حال، فرز با سرعت بالا در ماشینکاری CNC می تواند به طور موثر این مشکل را برطرف کند. با کاهش مقدار برش عقب و به تبع آن افزایش نرخ تغذیه و سرعت ماشین ابزار، می توان نیروی برش را بدون به خطر انداختن راندمان ماشینکاری کاهش داد.

4. توالی عملیات برش مهم است. ماشینکاری خشن بر به حداکثر رساندن راندمان ماشینکاری و افزایش نرخ حذف مواد در واحد زمان تمرکز دارد. به طور معمول، آسیاب معکوس برای این مرحله استفاده می شود. در آسیاب معکوس، مواد اضافی از سطح بلانک با بالاترین سرعت و در کمترین زمان ممکن حذف می شود و به طور موثر یک نیمرخ هندسی پایه برای مرحله تکمیل تشکیل می دهد.

از سوی دیگر، تکمیل دقت و کیفیت بالا را در اولویت قرار می‌دهد و آسیاب را به روش ترجیحی تبدیل می‌کند. در آسیاب پایین ضخامت برش به تدریج از حداکثر به صفر کاهش می یابد. این روش به طور قابل توجهی سختی کار را کاهش می دهد و تغییر شکل قطعات در حال ماشینکاری را به حداقل می رساند.

5. قطعات کار با دیواره نازک اغلب به دلیل گیره شدن در طول پردازش دچار تغییر شکل می شوند، چالشی که حتی در مرحله تکمیل نیز ادامه دارد. برای به حداقل رساندن این تغییر شکل، توصیه می شود قبل از به دست آوردن اندازه نهایی در حین تکمیل، دستگاه گیره را شل کنید. این به قطعه کار اجازه می دهد تا به شکل اولیه خود بازگردد، پس از آن می توان آن را به آرامی مجدداً محکم کرد - فقط برای نگه داشتن قطعه کار در جای خود کافی است - بر اساس احساس اپراتور. این روش به دستیابی به نتایج پردازش ایده آل کمک می کند.

به طور خلاصه، نیروی گیره باید تا حد امکان نزدیک به سطح نگهدارنده اعمال شود و در امتداد قوی ترین محور صلب قطعه کار هدایت شود. در حالی که جلوگیری از شل شدن قطعه کار بسیار مهم است، نیروی گیره باید به حداقل برسد تا از نتایج بهینه اطمینان حاصل شود.

6. هنگام پردازش قطعات دارای حفره، از نفوذ مستقیم برش فرز به مواد مانند مته خودداری کنید. این رویکرد می تواند منجر به فضای ناکافی تراشه برای فرز برش شود و مشکلاتی مانند برداشتن ناصاف تراشه، گرم شدن بیش از حد، انبساط و ریزش بالقوه تراشه یا شکستن قطعات را ایجاد کند.

در عوض، ابتدا از یک مته هم اندازه یا بزرگتر از فرز برای ایجاد سوراخ اولیه استفاده کنید. پس از آن از فرز برای عملیات فرز استفاده می شود. از طرف دیگر، می‌توانید از نرم‌افزار CAM برای تولید یک برنامه برش مارپیچی برای این کار استفاده کنید.

اگر می خواهید بیشتر بدانید یا سوالی داشته باشید، لطفا با ما تماس بگیریدinfo@anebon.com

تخصص و آگاهی خدمات تیم Anebon به این شرکت کمک کرده است تا شهرت بسیار خوبی در بین مشتریان در سراسر جهان به دلیل ارائه قیمت های مقرون به صرفه به دست آورد.قطعات ماشینکاری CNC، قطعات برش CNC وتراش CNCماشینکاری قطعات هدف اصلی Anebon کمک به مشتریان برای دستیابی به اهدافشان است. این شرکت تلاش های زیادی برای ایجاد یک موقعیت برد-برد برای همه انجام داده است و از شما برای پیوستن به آنها استقبال می کند.