Technologie de traitement des produits en aluminium

L'aluminium est le matériau métallique le plus utilisé et le plus largement utilisé dans les métaux non ferreux, et sa gamme d'applications ne cesse de s'élargir. Il existe plus de 700 000 types de produits en aluminium fabriqués à partir de matériaux en aluminium. Selon les statistiques, il existe plus de 700 000 types de produits en aluminium et diverses industries telles que l'industrie de la construction et de la décoration, l'industrie des transports, l'industrie aérospatiale, etc. ont des besoins différents. Aujourd'hui, Xiaobian vous présentera la technologie de traitement des produits en aluminium et comment éviter la déformation lors du traitement.pièce d'usinage CNC

Les avantages et caractéristiques de l’aluminium sont les suivants :
1. Faible densité. La densité de l'aluminium est d'environ 2,7 g/cm3. Sa densité n'est que d'un tiers de celle du fer ou du cuivre.
2. Haute plasticité. L'aluminium a une bonne ductilité et peut être transformé en divers produits par des méthodes de traitement sous pression telles que l'extrusion et l'étirement.
3. Résistance à la corrosion. L'aluminium est un métal hautement chargé négativement, et un film d'oxyde protecteur se formera sur la surface dans des conditions naturelles ou lors de l'anodisation, et il a une bien meilleure résistance à la corrosion que l'acier.
4, facile à renforcer. L'aluminium pur n'est pas très résistant, mais il peut être augmenté par anodisation.
5. Traitement de surface facile. Les traitements de surface peuvent améliorer ou modifier davantage les propriétés de surface de l'aluminium. Le processus d'anodisation de l'aluminium est assez mature et stable en fonctionnement et a été largement utilisé dans le traitement des produits en aluminium.
6. Bonne conductivité et facile à recycler.
Technologie de traitement des produits en aluminium
Poinçonnage de produits en aluminium
1. Punch froid
Utiliser des granulés d'aluminium. La machine d'extrusion et la filière sont utilisées pour un moulage unique, adapté aux produits cylindriques ou aux formes de produits difficiles à obtenir par processus d'étirement, tels que les produits ovales, carrés et rectangulaires.
Le tonnage de la machine utilisée est lié à la section transversale du produit. L'écart entre le poinçon supérieur et l'acier au tungstène de la matrice inférieure correspond à l'épaisseur de paroi du produit. Lorsque le poinçon supérieur et l'acier au tungstène de la matrice inférieure sont pressés ensemble, l'espace vertical par rapport au point mort bas correspond à l'épaisseur supérieure du produit.pièce en aluminium

Avantages : Le cycle d'ouverture du moule est court et le coût de développement est inférieur à celui du moule d'étirage.
Inconvénients : le processus de production est long, la taille du produit fluctue considérablement au cours du processus et le coût de la main-d'œuvre est élevé.
2. Étirements
Utilisez une peau en aluminium. Il convient aux corps non cylindriques (produits en aluminium avec produits incurvés) qui doivent être déformés plusieurs fois en utilisant des machines à matrices continues et des moules pour répondre aux exigences de forme.
Avantages : les produits à déformation plus complexes et multiples ont un contrôle dimensionnel stable dans le processus de production et la surface du produit est plus lisse.
Inconvénients : coût élevé du moule, cycle de développement relativement long et exigences élevées en matière de sélection et de précision des machines.
Traitement de surface des produits en aluminium
1. Sablage (grenaillage)
Processus de nettoyage et de dépolissage de surfaces métalliques utilisant l'impact d'un flux de sable à grande vitesse.
Le traitement de surface des pièces en aluminium dans cette méthode peut obtenir un certain degré de propreté et une rugosité différente sur la surface de la pièce, de sorte que les propriétés mécaniques de la surface de la pièce soient améliorées, améliorant ainsi la résistance à la fatigue de la pièce et augmentant l'écart entre celui-ci et le revêtement. L'adhérence du revêtement prolonge la durabilité du film de revêtement et favorise également le nivellement et la décoration du revêtement. Ce processus est souvent observé dans divers produits Apple.
2. Polissage
Utiliser une action mécanique, chimique ou électrochimique pour réduire la rugosité de la surface de la pièce afin d'obtenir une méthode de traitement de surface brillante et plane. Le processus de polissage est principalement divisé en : polissage mécanique, polissage chimique, polissage électrolytique. Après polissage mécanique + polissage électrolytique, les pièces en aluminium peuvent être proches de l'effet miroir de l'acier inoxydable. Ce processus donne aux gens un sentiment de simplicité haut de gamme et d'avenir à la mode.
3. Dessin
Le tréfilage métallique est le processus de fabrication consistant à gratter à plusieurs reprises une feuille d'aluminium hors des lignes avec du papier de verre. Le dessin peut être divisé en dessin droit, dessin aléatoire, dessin en spirale, dessin au fil. Le processus de tréfilage métallique peut montrer clairement chaque petite marque de soie, de sorte que l'éclat des cheveux fins apparaisse dans le métal mat et que le produit ait un sens de la mode et de la technologie.
4. Découpe haute brillance
À l'aide de la machine à graver, le couteau diamanté est renforcé sur l'arbre principal de la machine à graver tournant à grande vitesse (généralement 20 000 tr/min) pour couper les pièces, et une zone de surbrillance locale est générée sur la surface du produit. La luminosité des reflets de coupe est influencée par la vitesse de rotation de la fraise. Plus la vitesse de perçage est rapide, plus les reflets de coupe sont clairs et vice versa, plus les lignes de coupe sont sombres et faciles à produire. La découpe brillante et brillante est particulièrement utilisée dans les téléphones portables, tels que l'iPhone5. Ces dernières années, certains cadres métalliques de téléviseurs haut de gamme ont adopté un processus de fraisage très brillant. De plus, les processus d'anodisation et de tréfilage rendent le téléviseur plein de mode et de technologie.
5. Anodisation
L'oxydation anodique fait référence à l'oxydation électrochimique des métaux ou des alliages. Dans l'électrolyte correspondant et dans des conditions de traitement spécifiques, l'aluminium et ses alliages forment un film d'oxyde sur le produit en aluminium (anode) en raison de l'action d'un courant appliqué. L'anodisation peut non seulement résoudre les défauts de dureté de la surface de l'aluminium et de résistance à l'usure, mais également prolonger la durée de vie de l'aluminium et améliorer l'esthétique. Il est devenu un élément indispensable du traitement de surface de l’aluminium et est actuellement le plus utilisé et le plus performant. artisanat.
6. Anode bicolore
L'anodisation bicolore fait référence à l'anodisation d'un produit et à l'attribution de couleurs différentes à des zones spécifiques. Le processus d'anodisation bicolore est rarement utilisé dans l'industrie de la télévision, car le processus est compliqué et son coût est élevé ; mais le contraste entre les deux couleurs peut mieux refléter l'apparence haut de gamme et unique du produit.

Mesures de processus et compétences opérationnelles pour réduire la déformation du traitement de l'aluminium
Il existe de nombreuses raisons à la déformation des pièces en aluminium, liées au matériau, à la forme de la pièce et aux conditions de production. Il existe principalement les aspects suivants : déformation provoquée par la contrainte interne de l'ébauche, déformation provoquée par la force de coupe et la chaleur de coupe, et déformation provoquée par la force de serrage.
Mesures de processus pour réduire la déformation liée au traitement
1. Réduire le stress interne de la culture capillaire
Le vieillissement naturel ou artificiel et le traitement vibratoire peuvent éliminer partiellement les contraintes internes du flan. Le prétraitement est également une méthode de traitement efficace. Pour le flan avec une grosse tête et de grandes oreilles, en raison de la grande tolérance, la déformation après traitement est également importante. Si la partie excédentaire de l'ébauche est prétraitée et que la tolérance de chaque pièce est réduite, cela peut non seulement réduire la déformation du processus ultérieur, mais également libérer une partie de la contrainte interne après le prétraitement pendant une période de temps.
2. Améliorer la capacité de coupe de l'outil
Les paramètres matériels et géométriques de l’outil ont une influence importante sur la force de coupe et la chaleur de coupe. La sélection correcte de l’outil est très importante pour réduire la déformation d’usinage de la pièce.
1) Sélection raisonnable des paramètres géométriques de l'outil.
①Angle de coupe : à condition de maintenir la résistance de la lame, l'angle de coupe est sélectionné de manière appropriée pour être plus grand, d'une part, il peut meuler un bord tranchant, et d'autre part, il peut réduire la déformation de coupe, faire l'élimination des copeaux en douceur, puis réduisez la force de coupe et la température de coupe. N'utilisez jamais d'outils avec un angle de coupe négatif.
②Angle de dépouille : La taille de l'angle de dépouille a un impact direct sur l'usure du flanc et la qualité de la surface usinée. L'épaisseur de coupe est une condition importante pour le choix de l'angle de dépouille. Lors du fraisage grossier, en raison de la vitesse d'avance élevée, de la charge de coupe importante et de la génération de chaleur importante, l'outil nécessite de bonnes conditions de dissipation thermique. Par conséquent, l’angle de dépouille doit être choisi pour être plus petit. Lors du fraisage fin, le tranchant doit être tranchant, le frottement entre la face du flanc et la surface usinée est réduit et la déformation élastique est réduite. L’angle de dépouille doit donc être plus grand.
③ Angle d'hélice : Afin de rendre le fraisage fluide et de réduire la force de fraisage, l'angle d'hélice doit être aussi grand que possible.
④Angle de déclinaison principal : réduire correctement l'angle de déclinaison principal peut améliorer les conditions de dissipation thermique et réduire la température moyenne de la zone de traitement.
2) Améliorer la structure des outils.
①Réduisez le nombre de dents de la fraise et augmentez l'espace des copeaux. En raison de la grande plasticité du matériau en aluminium et de la grande déformation de coupe pendant le traitement, un grand espace pour les copeaux est requis, de sorte que le rayon inférieur de la rainure des copeaux doit être grand et le nombre de dents de la fraise doit être petit.
② Broyez finement les dents. La valeur de rugosité du tranchant des dents de coupe doit être inférieure à Ra=0,4 um. Avant d'utiliser un nouveau couteau, vous devez utiliser une pierre à huile fine pour affûter légèrement l'avant et l'arrière des dents du couteau à plusieurs reprises afin d'éliminer les bavures et les légères dentelures laissées lors de l'affûtage des dents. De cette façon, non seulement la chaleur de coupe peut être réduite, mais la déformation de coupe est également relativement faible.
③ Contrôlez strictement le niveau d'usure de l'outil. Une fois l'outil usé, la valeur de rugosité de surface de la pièce augmente, la température de coupe augmente et la déformation de la pièce augmente. Par conséquent, en plus de la sélection de matériaux d'outils ayant une bonne résistance à l'usure, la norme d'usure de l'outil ne doit pas être supérieure à 0,2 mm, sinon il est facile de produire des arêtes rapportées. Lors de la coupe, la température de la pièce ne doit généralement pas dépasser 100 ℃ pour éviter toute déformation.
3. Améliorer la méthode de serrage de la pièce
Pour les pièces en aluminium à paroi mince et peu rigides, les méthodes de serrage suivantes peuvent être utilisées pour réduire la déformation :
①Pour les pièces de bagues à paroi mince, si le mandrin auto-centrant à trois mors ou le mandrin à ressort est utilisé pour le serrage radial, une fois libéré après le traitement, la pièce se déformera inévitablement. À ce stade, la méthode consistant à presser la face d’extrémité axiale avec une meilleure rigidité doit être utilisée. Positionnez le trou intérieur de la pièce, fabriquez un mandrin fileté, insérez-le dans le trou intérieur de la pièce, appuyez sur la face d'extrémité avec une plaque de recouvrement dessus, puis serrez-la avec un écrou. Lors de l'usinage du cercle extérieur, la déformation de serrage peut être évitée, de manière à obtenir une précision d'usinage satisfaisante.
② Lors du traitement de pièces à parois minces et en plaques minces, il est préférable d'utiliser des ventouses sous vide pour obtenir une force de serrage uniformément répartie, puis de traiter avec une petite quantité de coupe, ce qui peut bien empêcher la déformation de la pièce.
De plus, la méthode d’emballage peut également être utilisée. Afin d'augmenter la rigidité du processus des pièces à paroi mince, un milieu peut être rempli à l'intérieur de la pièce pour réduire la déformation de la pièce pendant le serrage et la coupe. Par exemple, de l'urée fondue contenant 3 à 6 % de nitrate de potassium est versée dans la pièce. Après le traitement, la pièce peut être immergée dans l'eau ou l'alcool, et la charge peut être dissoute et versée.
4. Disposition raisonnable des processus
Lors d'une coupe à grande vitesse, en raison de la surépaisseur d'usinage importante et de la coupe interrompue, le processus de fraisage génère souvent des vibrations, qui affectent la précision de l'usinage et la rugosité de la surface. Par conséquent, le processus de découpe CNC à grande vitesse peut généralement être divisé en : ébauche-semi-finition-coin-dégagement-finition et autres processus. Pour les pièces ayant des exigences de précision élevées, il est parfois nécessaire de réaliser une semi-finition secondaire puis une finition. Après un usinage grossier, les pièces peuvent être refroidies naturellement, éliminant ainsi les contraintes internes provoquées par un usinage grossier et réduisant la déformation. La surépaisseur laissée après usinage grossier doit être supérieure à la déformation, généralement de 1 à 2 mm. Pendant la finition, la surface de finition des pièces doit maintenir une surépaisseur d'usinage uniforme, généralement de 0,2 à 0,5 mm, de sorte que l'outil soit dans un état stable pendant le processus d'usinage, ce qui peut réduire considérablement la déformation de coupe, obtenir une bonne qualité d'usinage de surface et assurer l'exactitude du produit.
Compétences opérationnelles pour réduire les distorsions d’usinage
En plus des raisons ci-dessus, les pièces en aluminium sont déformées pendant le traitement. En fonctionnement réel, la méthode de fonctionnement est également très importante.
1. Pour les pièces avec une surépaisseur d'usinage importante, afin de leur offrir de meilleures conditions de dissipation thermique pendant le processus d'usinage et d'éviter la concentration de chaleur, un usinage symétrique doit être adopté pendant l'usinage. Si une feuille de 90 mm d'épaisseur doit être traitée à 60 mm, si un côté est fraisé et l'autre côté est fraisé immédiatement et que la taille finale est traitée en une seule fois, la planéité atteindra 5 mm ; s'il est traité symétriquement avec une alimentation répétée, chaque côté est traité deux fois pour atteindre la dimension finale pouvant garantir une planéité de 0,3 mm.pièce d'estampage
2. S'il y a plusieurs cavités sur les pièces de la plaque, il n'est pas approprié d'utiliser la méthode de traitement séquentiel d'une cavité et d'une cavité pendant le traitement, ce qui entraînerait facilement la déformation des pièces en raison d'une contrainte inégale. Un traitement multicouche est adopté, et chaque couche est traitée dans toutes les cavités en même temps, puis la couche suivante est traitée pour rendre les pièces uniformément sollicitées et réduire la déformation.
3. Réduisez la force de coupe et la chaleur de coupe en modifiant la quantité de coupe. Parmi les trois éléments de la quantité de coupe, la quantité de rétro-engagement a une grande influence sur la force de coupe. Si la surépaisseur d'usinage est trop grande, la force de coupe d'un passage est trop importante, ce qui non seulement déformera les pièces, mais affectera également la rigidité de la broche de la machine-outil et réduira la durabilité de l'outil. Si la quantité de couteaux à manger par le dos est réduite, l'efficacité de la production sera considérablement réduite. Cependant, le fraisage à grande vitesse est utilisé dans l'usinage CNC, ce qui peut résoudre ce problème. Tout en réduisant la quantité de contre-coupe, tant que l'avance est augmentée en conséquence et que la vitesse de la machine-outil est augmentée, la force de coupe peut être réduite et l'efficacité du traitement peut être assurée en même temps.
4. Il faut également prêter attention à l’ordre des mouvements du couteau. L'usinage d'ébauche met l'accent sur l'amélioration de l'efficacité de l'usinage et la poursuite du taux d'enlèvement par unité de temps. Généralement, le fraisage en coupe peut être utilisé. C'est-à-dire que l'excès de matériau sur la surface de l'ébauche est éliminé à la vitesse la plus rapide et dans les délais les plus courts, et le contour géométrique requis pour la finition est essentiellement formé. Bien que la finition mette l'accent sur une haute précision et une haute qualité, il est conseillé d'utiliser le fraisage vers le bas. Étant donné que l'épaisseur de coupe des dents de la fraise diminue progressivement du maximum à zéro pendant le fraisage, le degré d'écrouissage est considérablement réduit et le degré de déformation de la pièce est également réduit.
5. Les pièces à paroi mince sont déformées en raison du serrage pendant le traitement et même la finition est inévitable. Afin de réduire au minimum la déformation de la pièce, vous pouvez desserrer la pièce de pression avant de terminer la taille finale, afin que la pièce puisse revenir librement à son état d'origine, puis appuyer légèrement dessus, tant que la pièce peut être serré (complètement). Selon la sensation de la main), l'effet de traitement idéal peut être obtenu de cette manière. En un mot, le point d'action de la force de serrage se situe de préférence sur la surface d'appui, et la force de serrage doit être appliquée dans le sens d'une bonne rigidité de la pièce. En partant du principe que la pièce à usiner n'est pas desserrée, plus la force de serrage est faible, mieux c'est.
6. Lors de l'usinage de pièces avec une cavité, essayez de ne pas laisser la fraise plonger directement dans la pièce comme une perceuse lors de l'usinage de la cavité, ce qui entraînerait un espace insuffisant pour la fraise pour accueillir les copeaux et une mauvaise élimination des copeaux, entraînant une surchauffe, une expansion. et l'effondrement des pièces. Couteaux, couteaux cassés et autres phénomènes défavorables. Percez d'abord le trou avec un foret de la même taille que la fraise ou d'une taille plus grande, puis fraisez-le avec la fraise. Alternativement, un logiciel CAM peut être utilisé pour produire des programmes récapitulatifs hélicoïdaux.