O aluminio é o metal non férreo máis utilizado, e o seu abano de aplicacións segue a expandirse. Hai máis de 700.000 tipos de produtos de aluminio, que atenden a varias industrias, incluíndo construción, decoración, transporte e aeroespacial. Nesta discusión, exploraremos a tecnoloxía de procesamento dos produtos de aluminio e como evitar a deformación durante o procesamento.
As vantaxes e características do aluminio inclúen:
- Baixa Densidade: O aluminio ten unha densidade de aproximadamente 2,7 g/cm³, que é aproximadamente un terzo da do ferro ou do cobre.
- Alta plasticidade:O aluminio ten unha excelente ductilidade, o que permite que se forme en varios produtos mediante métodos de procesamento a presión, como a extrusión e o estirado.
- Resistencia á corrosión:O aluminio desenvolve naturalmente unha película protectora de óxido na súa superficie, xa sexa en condicións naturais ou mediante anodización, ofrecendo unha resistencia á corrosión superior en comparación co aceiro.
- Fácil de reforzar:Aínda que o aluminio puro ten un nivel de resistencia baixo, a súa resistencia pódese aumentar significativamente mediante o anodizado.
- Facilita o tratamento de superficies:Os tratamentos de superficie poden mellorar ou modificar as propiedades do aluminio. O proceso de anodizado está ben establecido e amplamente utilizado no procesamento de produtos de aluminio.
- Boa condutividade e reciclabilidade:O aluminio é un excelente condutor de electricidade e é fácil de reciclar.
Tecnoloxía de procesamento de produtos de aluminio
Estampación de produtos de aluminio
1. Estampación en frío
O material empregado son pellets de aluminio. Estes pellets son conformados nun só paso mediante unha máquina de extrusión e un molde. Este proceso é ideal para crear produtos columnares ou formas difíciles de conseguir mediante estiramentos, como formas elípticas, cadradas e rectangulares. (Como se mostra na Figura 1, a máquina; Figura 2, os pellets de aluminio; e Figura 3, o produto)
A tonelaxe da máquina utilizada está relacionada coa área da sección transversal do produto. O espazo entre o troquel superior e o inferior feito de aceiro de tungsteno determina o grosor da parede do produto. Unha vez que se completa o prensado, o espazo vertical desde o troquel superior ata o inferior indica o grosor superior do produto (como se mostra na figura 4).
Vantaxes: ciclo de apertura de molde curto, menor custo de desenvolvemento que o molde de estiramento. Desvantaxes: proceso de produción longo, gran flutuación do tamaño do produto durante o proceso, alto custo laboral.
2. Estiramentos
Material utilizado: chapa de aluminio. Use máquina de moldes continuos e moldes para realizar múltiples deformacións para cumprir os requisitos de forma, axeitados para corpos non columnares (produtos con aluminio curvado). (Como se mostra na Figura 5, máquina, Figura 6, molde e Figura 7, produto)
Vantaxes:As dimensións dos produtos complexos e multideformados contrólanse de forma estable durante o proceso de produción e a superficie do produto é máis suave.
Desvantaxes:Alto custo do molde, ciclo de desenvolvemento relativamente longo e altos requisitos para a selección e precisión da máquina.
Tratamento superficial de produtos de aluminio
1. Chorro de area (granallado)
O proceso de limpeza e rugosidade da superficie metálica polo impacto do fluxo de area de alta velocidade.
Este método de tratamento de superficie de aluminio mellora a limpeza e aspereza da superficie da peza. Como resultado, mellóranse as propiedades mecánicas da superficie, o que leva a unha mellor resistencia á fatiga. Esta mellora aumenta a adhesión entre a superficie e os revestimentos aplicados, ampliando a durabilidade do revestimento. Ademais, facilita a nivelación e o aspecto estético do revestimento. Este proceso é habitual en varios produtos de Apple.
2. Pulido
O método de procesamento emprega técnicas mecánicas, químicas ou electroquímicas para reducir a rugosidade da superficie dunha peza de traballo, obtendo unha superficie lisa e brillante. O proceso de pulido pódese clasificar en tres tipos principais: pulido mecánico, pulido químico e pulido electrolítico. Ao combinar o pulido mecánico co pulido electrolítico, as pezas de aluminio poden conseguir un acabado de espello semellante ao do aceiro inoxidable. Este proceso proporciona unha sensación de sinxeleza, moda e un atractivo futurista de alta gama.
3. Trefilado
O trefilado metálico é un proceso de fabricación no que as liñas son raspadas repetidamente das placas de aluminio con papel de lixa. O trefilado pódese dividir en trefilado recto, trefilado aleatorio, trefilado en espiral e trefilado con fío. O proceso de trefilado de fío metálico pode mostrar claramente todas as marcas de seda fina para que o metal mate teña un brillo fino e o produto teña moda e tecnoloxía.
4. Corte de luz alta
O corte de realce usa unha máquina de gravado de precisión para reforzar o coitelo de diamante no eixe da máquina de gravado de precisión que xira a alta velocidade (xeralmente 20.000 rpm) para cortar pezas e producir áreas de resaltado locais na superficie do produto. O brillo dos reflejos de corte vese afectado pola velocidade da fresa. Canto máis rápida sexa a velocidade da perforación, máis brillantes serán os reflejos de corte. Pola contra, canto máis escuros sexan os reflejos de corte, máis probable é que produzan marcas de coitelo. O corte de alto brillo é particularmente común en teléfonos móbiles, como o iPhone 5. Nos últimos anos, algúns marcos metálicos de TV de gama alta adoptaron un alto brillo.Fresado CNCtecnoloxía, e os procesos de anodizado e cepillado fan que o televisor cheo de moda e nitidez tecnolóxica.
5. Anodizado
A anodización é un proceso electroquímico que oxida metais ou aliaxes. Durante este proceso, o aluminio e as súas aliaxes desenvolven unha película de óxido cando se aplica unha corrente eléctrica nun electrólito específico baixo certas condicións. O anodizado mellora a dureza superficial e a resistencia ao desgaste do aluminio, prolonga a súa vida útil e mellora o seu atractivo estético. Este proceso converteuse nun compoñente vital do tratamento de superficies de aluminio e actualmente é un dos métodos máis utilizados e exitosos dispoñibles.
6. Ánodo bicolor
Un ánodo de dúas cores refírese ao proceso de anodización dun produto para aplicar cores diferentes a áreas específicas. Aínda que esta técnica de anodización de dúas cores raramente se emprega na industria da televisión debido á súa complexidade e alto custo, o contraste entre as dúas cores mellora o aspecto exclusivo e exclusivo do produto.
Hai varios factores que contribúen á deformación do procesamento das pezas de aluminio, incluíndo as propiedades do material, a forma da peza e as condicións de produción. As principais causas de deformación inclúen: tensión interna presente na bruta, forzas de corte e calor xeradas durante o mecanizado e forzas exercidas durante a suxeición. Para minimizar estas deformacións, pódense implementar medidas específicas de proceso e habilidades operativas.
Medidas do proceso para reducir a deformación do procesado
1. Reducir a tensión interna do branco
O envellecemento natural ou artificial, xunto co tratamento de vibracións, pode axudar a reducir o estrés interno dun branco. O pre-procesamento tamén é un método eficaz para este fin. Para un branco cunha cabeza gorda e orellas grandes, pode producirse unha deformación significativa durante o procesamento debido á marxe substancial. Ao procesar previamente o exceso de pezas en branco e reducir a marxe en cada área, non só podemos minimizar a deformación que se produce durante o procesamento posterior, senón tamén aliviar parte da tensión interna presente despois do preprocesado.
2. Mellorar a capacidade de corte da ferramenta
O material e os parámetros xeométricos da ferramenta afectan significativamente á forza de corte e á calor. A selección adecuada da ferramenta é esencial para minimizar a deformación de procesamento das pezas.
1) Selección razoable dos parámetros xeométricos da ferramenta.
① Ángulo de inclinación:Baixo a condición de manter a forza da lámina, o ángulo de inclinación é seleccionado adecuadamente para ser maior. Por unha banda, pode moer un bordo afiado e, por outra banda, pode reducir a deformación do corte, facer que a eliminación de viruta sexa suave e, así, reducir a forza de corte e a temperatura de corte. Evite o uso de ferramentas de ángulo negativo.
② Ángulo traseiro:O tamaño do ángulo traseiro ten un impacto directo no desgaste da cara traseira da ferramenta e na calidade da superficie mecanizada. O espesor de corte é unha condición importante para seleccionar o ángulo traseiro. Durante o desbaste, debido á gran velocidade de avance, á gran carga de corte e á alta xeración de calor, as condicións de disipación da calor da ferramenta deben ser boas. Polo tanto, o ángulo traseiro debe seleccionarse para que sexa máis pequeno. Durante o fresado fino, é necesario que o bordo sexa afiado, a fricción entre a cara traseira da ferramenta e a superficie mecanizada debe reducirse e a deformación elástica. Polo tanto, o ángulo traseiro debe seleccionarse para que sexa maior.
③ Ángulo da hélice:Co fin de facer o fresado suave e reducir a forza de fresado, o ángulo da hélice debe seleccionarse o máis grande posible.
④ Ángulo de deflexión principal:Reducir adecuadamente o ángulo de deflexión principal pode mellorar as condicións de disipación de calor e reducir a temperatura media da área de procesamento.
2) Mellorar a estrutura da ferramenta.
Reducir o número de dentes da fresa e aumentar o espazo da viruta:
Dado que os materiais de aluminio presentan unha alta plasticidade e unha deformación de corte significativa durante o procesamento, é esencial crear un espazo de chip maior. Isto significa que o raio do fondo da ranura de viruta debe ser maior e que o número de dentes da fresa debe reducirse.
Moenda fina dos dentes do cortador:
O valor de rugosidade dos bordos cortantes dos dentes cortadores debe ser inferior a Ra = 0,4 µm. Antes de utilizar unha fresa nova, é recomendable moer suavemente a parte frontal e traseira dos dentes do cortador cunha pedra fina de aceite varias veces para eliminar as rebabas ou lixeiros patróns de dentes de serra que queden do proceso de afiado. Isto non só axuda a reducir a calor de corte, senón que tamén minimiza a deformación do corte.
Estándares de desgaste da ferramenta de control estrito:
A medida que se desgastan as ferramentas, a rugosidade da superficie da peza aumenta, a temperatura de corte aumenta e a peza pode sufrir unha maior deformación. Polo tanto, é fundamental elixir materiais de ferramenta con excelente resistencia ao desgaste e garantir que o desgaste da ferramenta non supere os 0,2 mm. Se o desgaste supera este límite, pode provocar a formación de chip. Durante o corte, a temperatura da peza de traballo debe manterse xeralmente por debaixo dos 100 °C para evitar a deformación.
3. Mellorar o método de suxeición da peza de traballo. Para pezas de aluminio de paredes finas con escasa rixidez, pódense utilizar os seguintes métodos de suxeición para reducir a deformación:
① Para pezas de casquillos de paredes delgadas, o uso dun portabrocas autocentrante de tres mordazas ou unha pinza de resorte para a suxeición radial pode provocar a deformación da peza de traballo unha vez que se afrouxa despois do procesado. Para evitar este problema, é mellor utilizar un método de suxeición axial da cara final que ofreza unha maior rixidez. Coloque o orificio interior da peza, cree un mandril pasante roscado e insérteo no orificio interior. A continuación, use unha placa de cobertura para suxeitar a cara do extremo e fíxaa firmemente cunha porca. Este método axuda a evitar a deformación da suxeición ao procesar o círculo exterior, garantindo unha precisión de procesamento satisfactoria.
② Ao procesar pezas de chapa de paredes finas, é recomendable utilizar unha ventosa de baleiro para conseguir unha forza de suxeición uniformemente distribuída. Ademais, usar unha cantidade de corte menor pode axudar a evitar a deformación da peza.
Outro método eficaz é encher o interior da peza de traballo cun medio para mellorar a súa rixidez de procesamento. Por exemplo, pódese verter na peza unha masa fundida de urea que contén entre un 3% e un 6% de nitrato de potasio. Despois do procesamento, a peza de traballo pódese mergullar en auga ou alcohol para disolver o recheo e despois verter.
4. Ordenación razoable dos procesos
Durante o corte a alta velocidade, o proceso de fresado adoita xerar vibracións debido ás grandes tolerancias de mecanizado e ao corte intermitente. Esta vibración pode afectar negativamente á precisión do mecanizado e á rugosidade da superficie. Como resultado, oProceso de corte CNC de alta velocidadenormalmente se divide en varias etapas: desbaste, semiacabado, limpeza de ángulos e acabado. Para pezas que requiren alta precisión, pode ser necesario un semiacabado secundario antes do acabado.
Despois da fase de desbaste, é recomendable deixar que as pezas se arrefríen de forma natural. Isto axuda a eliminar a tensión interna xerada durante o desbaste e reduce a deformación. A tolerancia de mecanizado que queda despois do desbaste debe ser maior que a deformación esperada, xeralmente entre 1 e 2 mm. Durante a fase de acabado, é importante manter unha tolerancia de mecanizado uniforme na superficie acabada, normalmente entre 0,2 e 0,5 mm. Esta uniformidade garante que a ferramenta de corte permaneza nun estado estable durante o procesamento, o que reduce significativamente a deformación do corte, mellora a calidade da superficie e garante a precisión do produto.
Habilidades operativas para reducir a deformación do procesado
As pezas de aluminio defórmanse durante o procesamento. Ademais dos motivos anteriores, o método de operación tamén é moi importante no funcionamento real.
1. Para pezas que teñen grandes tolerancias de procesamento, recoméndase o procesamento simétrico para mellorar a disipación da calor durante o mecanizado e evitar a concentración de calor. Por exemplo, ao procesar unha folla de 90 mm de grosor ata 60 mm, se un lado se fresa inmediatamente despois do outro lado, as dimensións finais poden dar lugar a unha tolerancia de planitude de 5 mm. Non obstante, se se utiliza un enfoque de procesamento simétrico de alimentación repetida, onde cada lado se mecaniza ata o seu tamaño final dúas veces, a planitude pode mellorarse ata 0,3 mm.
2. Cando hai varias cavidades nas pezas da folla, non é recomendable utilizar o método de procesamento secuencial de abordar unha cavidade á vez. Este enfoque pode levar a forzas desiguais sobre as pezas, o que provoca deformacións. En vez diso, use un método de procesamento en capas onde todas as cavidades dunha capa se procesan simultaneamente antes de pasar á seguinte capa. Isto garante unha distribución uniforme da tensión nas pezas e minimiza o risco de deformación.
3. Para reducir a forza de corte e a calor, é importante axustar a cantidade de corte. Entre os tres compoñentes da cantidade de corte, a cantidade de retrocorte afecta significativamente a forza de corte. Se a tolerancia de mecanizado é excesiva e a forza de corte durante unha única pasada é demasiado alta, pode provocar deformacións das pezas, afectar negativamente á rixidez do fuso da máquina e reducir a durabilidade da ferramenta.
Aínda que diminuír a cantidade de corte posterior pode mellorar a lonxevidade da ferramenta, tamén pode diminuír a eficiencia da produción. Non obstante, o fresado de alta velocidade no mecanizado CNC pode resolver este problema de forma eficaz. Ao reducir a cantidade de retrocorte e, en consecuencia, aumentar a velocidade de avance e a velocidade da máquina-ferramenta, pódese reducir a forza de corte sen comprometer a eficiencia do mecanizado.
4. A secuencia das operacións de corte é importante. O mecanizado en bruto céntrase en maximizar a eficiencia do mecanizado e aumentar a taxa de eliminación de material por unidade de tempo. Normalmente, para esta fase utilízase o fresado inverso. No fresado inverso, elimínase o exceso de material da superficie do branco á maior velocidade e no menor tempo posible, formando efectivamente un perfil xeométrico básico para a fase de acabado.
Por outra banda, o acabado prioriza a alta precisión e calidade, convertendo o fresado na técnica preferida. No fresado abaixo, o espesor do corte diminúe gradualmente dende o máximo ata cero. Este enfoque reduce significativamente o endurecemento por traballo e minimiza a deformación das pezas que se están a mecanizar.
5. As pezas de parede delgada adoitan sufrir deformacións debido á suxeición durante o procesamento, un desafío que persiste mesmo durante a fase de acabado. Para minimizar esta deformación, é recomendable soltar o dispositivo de suxeición antes de acadar o tamaño final durante o acabado. Isto permite que a peza de traballo volva á súa forma orixinal, despois de que se poida volver a suxeitar suavemente, o suficiente só para manter a peza no seu lugar, segundo a sensación do operador. Este método axuda a acadar os resultados de procesamento ideais.
En resumo, a forza de suxeición debe aplicarse o máis preto posible da superficie de apoio e dirixirse ao longo do eixe ríxido máis forte da peza. Aínda que é fundamental evitar que a peza de traballo se solte, a forza de suxeición debe manterse ao mínimo para garantir uns resultados óptimos.
6. Ao procesar pezas con cavidades, evite permitir que a fresa penetre directamente no material como o faría unha broca. Este enfoque pode levar a un espazo insuficiente de viruta para a fresa, causando problemas como a eliminación de viruta pouco suave, o sobrequecemento, a expansión e o potencial colapso ou rotura das virutas dos compoñentes.
En vez diso, primeiro, use unha broca do mesmo tamaño ou máis grande que a fresa para crear o orificio inicial da fresa. Despois diso, a fresa úsase para operacións de fresado. Alternativamente, pode utilizar o software CAM para xerar un programa de corte en espiral para a tarefa.
Se queres saber máis ou facer unha consulta, póñase en contactoinfo@anebon.com
A especialidade e a conciencia do servizo do equipo de Anebon axudaron á empresa a gañar unha excelente reputación entre os clientes de todo o mundo por ofrecer un prezo accesible.Mecanizado de pezas CNC, pezas de corte CNC, eTorno CNCpezas de mecanizado. O obxectivo principal de Anebon é axudar aos clientes a alcanzar os seus obxectivos. A empresa está a facer esforzos enormes para crear unha situación de beneficio para todos e dálle a benvida a unirte a eles.
Hora de publicación: 27-novembro-2024