Alumīnijs ir visplašāk izmantotais krāsainais metāls, un tā pielietojuma klāsts turpina paplašināties. Ir vairāk nekā 700 000 alumīnija izstrādājumu veidu, kas ir paredzēti dažādām nozarēm, tostarp celtniecībai, apdarei, transportēšanai un kosmosa aviācijai. Šajā diskusijā mēs izpētīsim alumīnija izstrādājumu apstrādes tehnoloģiju un to, kā izvairīties no deformācijas apstrādes laikā.
Alumīnija priekšrocības un īpašības ietver:
- Zems blīvums: Alumīnija blīvums ir aptuveni 2,7 g/cm³, kas ir aptuveni viena trešdaļa no dzelzs vai vara blīvuma.
- Augsta plastiskums:Alumīnijam ir lieliska elastība, kas ļauj to veidot dažādos izstrādājumos, izmantojot spiediena apstrādes metodes, piemēram, ekstrūzijas un stiepšanas metodes.
- Izturība pret koroziju:Alumīnijs dabiski veido aizsargājošu oksīda plēvi uz tā virsmas, vai nu dabiskos apstākļos, vai anodējot, nodrošinot augstāku izturību pret koroziju salīdzinājumā ar tēraudu.
- Viegli nostiprināt:Lai gan tīram alumīnijam ir zems stiprības līmenis, tā stiprību var ievērojami palielināt, anodējot.
- Atvieglo virsmas apstrādi:Virsmas apstrāde var uzlabot vai mainīt alumīnija īpašības. Anodēšanas process ir labi izveidots un plaši izmantots alumīnija izstrādājumu apstrādē.
- Laba vadītspēja un pārstrādājamība:Alumīnijs ir lielisks elektrības vadītājs, un to ir viegli pārstrādāt.
Alumīnija izstrādājumu apstrādes tehnoloģija
Alumīnija izstrādājumu štancēšana
1. Aukstā štancēšana
Izmantotais materiāls ir alumīnija granulas. Šīs granulas tiek veidotas vienā solī, izmantojot ekstrūzijas mašīnu un veidni. Šis process ir ideāli piemērots, lai izveidotu kolonnu izstrādājumus vai formas, kuras ir grūti sasniegt, izstiepjot, piemēram, eliptiskas, kvadrātveida un taisnstūrveida formas. (Kā parādīts 1. attēlā, mašīna; 2. attēlā — alumīnija granulas; un 3. attēlā — izstrādājums)
Izmantotās mašīnas tonnāža ir saistīta ar izstrādājuma šķērsgriezuma laukumu. Atstarpe starp augšējo presformu un apakšējo no volframa tērauda izgatavoto presformu nosaka izstrādājuma sienas biezumu. Kad presēšana ir pabeigta, vertikālā atstarpe no augšējā presformas perforatora līdz apakšējai veidnei norāda izstrādājuma augšējo biezumu (kā parādīts 4. attēlā).
Priekšrocības: Īss veidņu atvēršanas cikls, zemākas izstrādes izmaksas nekā stiepšanās veidnei. Trūkumi: Ilgs ražošanas process, lielas produkta izmēra svārstības procesa laikā, augstas darbaspēka izmaksas.
2. Stiepšanās
Izmantotais materiāls: alumīnija loksne. Izmantojiet nepārtrauktu veidņu mašīnu un veidni, lai veiktu vairākas deformācijas, lai atbilstu formas prasībām, kas ir piemērotas korpusiem, kas nav kolonnas (produkti ar izliektu alumīniju). (Kā parādīts 5. attēlā, mašīna, 6. attēls, veidne un 7. attēls, izstrādājums)
Priekšrocības:Sarežģītu un daudzdeformētu izstrādājumu izmēri ražošanas procesā tiek kontrolēti stabili, un izstrādājuma virsma ir gludāka.
Trūkumi:Augstas pelējuma izmaksas, salīdzinoši ilgs izstrādes cikls un augstas prasības mašīnu izvēlei un precizitātei.
Alumīnija izstrādājumu virsmas apstrāde
1. Apstrāde ar smilšu strūklu (skrotis)
Metāla virsmas tīrīšanas un raupināšanas process, iedarbojoties ar ātrgaitas smilšu plūsmu.
Šī alumīnija virsmas apstrādes metode uzlabo sagataves virsmas tīrību un raupjumu. Rezultātā tiek uzlabotas virsmas mehāniskās īpašības, kas nodrošina labāku noguruma izturību. Šis uzlabojums palielina saķeri starp virsmu un jebkuru uzklāto pārklājumu, pagarinot pārklājuma izturību. Turklāt tas atvieglo pārklājuma izlīdzināšanu un estētisko izskatu. Šis process parasti ir redzams dažādos Apple produktos.
2. Pulēšana
Apstrādes metodē tiek izmantotas mehāniskas, ķīmiskas vai elektroķīmiskas metodes, lai samazinātu sagataves virsmas raupjumu, tādējādi iegūstot gludu un spīdīgu virsmu. Pulēšanas procesu var iedalīt trīs galvenajos veidos: mehāniskā pulēšana, ķīmiskā pulēšana un elektrolītiskā pulēšana. Apvienojot mehānisko pulēšanu ar elektrolītisko pulēšanu, alumīnija daļas var iegūt spoguļam līdzīgu apdari, kas līdzīga nerūsējošā tērauda apdarei. Šis process piešķir augstākās klases vienkāršības, modes un futūristiskas pievilcības sajūtu.
3. Stiepļu vilkšana
Metāla stiepļu vilkšana ir ražošanas process, kurā no alumīnija plāksnēm ar smilšpapīru tiek atkārtoti izskrāpētas līnijas. Stiepļu vilkšanu var iedalīt taisnā stieples vilkšanā, nejaušā stieples vilkšanā, spirālveida stieples vilkšanā un vītnes stieples vilkšanā. Metāla stiepļu vilkšanas process var skaidri parādīt katru smalko zīda zīmi, lai matētais metāls iegūtu smalku matiņu spīdumu, un izstrādājumam būtu gan mode, gan tehnoloģija.
4. Augstas gaismas griešana
Izcēluma griešana izmanto precīzas gravēšanas mašīnu, lai pastiprinātu dimanta nazi uz ātrgaitas rotējošās (parasti 20 000 apgr./min) precīzās gravēšanas mašīnas vārpstas, lai grieztu detaļas un izveidotu lokālas izceltās zonas uz izstrādājuma virsmas. Griešanas punktu spilgtumu ietekmē frēzēšanas urbšanas ātrums. Jo lielāks ir urbšanas ātrums, jo spilgtāki ir griešanas akcenti. Un otrādi, jo tumšāki ir griešanas punkti, jo lielāka iespēja, ka tie veidos naža pēdas. Spīdīga griešana ir īpaši izplatīta mobilajos tālruņos, piemēram, iPhone 5. Pēdējos gados daži augstas klases televizoru metāla rāmji ir pieņēmuši spīdīgus.CNC frēzēšanatehnoloģija, kā arī anodēšanas un tīrīšanas procesi padara televizoru pilnu ar modernu un tehnoloģisku asumu.
5. Anodēšana
Anodēšana ir elektroķīmisks process, kas oksidē metālus vai sakausējumus. Šī procesa laikā alumīnijs un tā sakausējumi veido oksīda plēvi, kad noteiktā elektrolītā tiek pielietota elektriskā strāva noteiktos apstākļos. Anodēšana uzlabo alumīnija virsmas cietību un nodilumizturību, pagarina tā kalpošanas laiku un uzlabo tā estētisko pievilcību. Šis process ir kļuvis par būtisku alumīnija virsmas apstrādes sastāvdaļu un šobrīd ir viena no visplašāk izmantotajām un veiksmīgākajām pieejamajām metodēm.
6. Divu krāsu anods
Divu krāsu anods attiecas uz produkta anodēšanas procesu, lai noteiktās vietās uzklātu dažādas krāsas. Lai gan šī divu krāsu anodēšanas tehnika televīzijas nozarē tiek reti izmantota tās sarežģītības un augsto izmaksu dēļ, kontrasts starp abām krāsām uzlabo izstrādājuma augstākās klases un unikālo izskatu.
Ir vairāki faktori, kas veicina alumīnija detaļu apstrādes deformāciju, tostarp materiāla īpašības, daļas forma un ražošanas apstākļi. Galvenie deformācijas cēloņi ir: sagatavē esošais iekšējais spriegums, griešanas spēki un siltums, kas rodas apstrādes laikā, un spēki, kas iedarbojas saspiešanas laikā. Lai samazinātu šīs deformācijas, var īstenot īpašus procesa pasākumus un darbības prasmes.
Procesa pasākumi apstrādes deformācijas samazināšanai
1. Samaziniet sagataves iekšējo spriegumu
Dabiska vai mākslīga novecošana kopā ar vibrācijas apstrādi var palīdzēt samazināt sagataves iekšējo stresu. Šim nolūkam efektīva metode ir arī pirmapstrāde. Sagatavei ar resnu galvu un lielām ausīm apstrādes laikā var rasties ievērojama deformācija ievērojamas rezerves dēļ. Iepriekš apstrādājot liekās sagataves daļas un samazinot rezervi katrā apgabalā, mēs varam ne tikai samazināt deformāciju, kas rodas turpmākās apstrādes laikā, bet arī mazināt daļu no iekšējās spriedzes, kas rodas pēc pirmapstrādes.
2. Uzlabojiet instrumenta griešanas spēju
Instrumenta materiāls un ģeometriskie parametri būtiski ietekmē griešanas spēku un siltumu. Pareiza instrumenta izvēle ir būtiska, lai samazinātu detaļu apstrādes deformāciju.
1) Saprātīga instrumenta ģeometrisko parametru izvēle.
① Grābekļa leņķis:Ja tiek saglabāta asmens izturība, slīpuma leņķis ir atbilstoši izvēlēts, lai tas būtu lielāks. No vienas puses, tas var slīpēt asu malu, un, no otras puses, tas var samazināt griešanas deformāciju, padarīt skaidu noņemšanu gludu un tādējādi samazināt griešanas spēku un griešanas temperatūru. Izvairieties no negatīva slīpuma leņķa instrumentu izmantošanas.
② Aizmugures leņķis:Aizmugures leņķa izmēram ir tieša ietekme uz aizmugurējās instrumenta virsmas nodilumu un apstrādātās virsmas kvalitāti. Griešanas biezums ir svarīgs nosacījums muguras leņķa izvēlei. Neapstrādātas frēzēšanas laikā lielās padeves ātruma, lielās griešanas slodzes un lielās siltuma ražošanas dēļ instrumenta siltuma izkliedes apstākļiem ir jābūt labiem. Tāpēc muguras leņķis jāizvēlas mazāks. Smalkās frēzēšanas laikā malai jābūt asai, jāsamazina berze starp aizmugurējo instrumenta virsmu un apstrādāto virsmu, kā arī jāsamazina elastīgā deformācija. Tāpēc muguras leņķis jāizvēlas lielāks.
③ Spirāles leņķis:Lai frēzēšana būtu gluda un samazinātu frēzēšanas spēku, spirāles leņķis jāizvēlas pēc iespējas lielāks.
④ Galvenais novirzes leņķis:Atbilstoši samazinot galveno novirzes leņķi, var uzlabot siltuma izkliedes apstākļus un samazināt apstrādes zonas vidējo temperatūru.
2) Uzlabot instrumenta struktūru.
Samaziniet frēzes zobu skaitu un palieliniet šķembu vietu:
Tā kā alumīnija materiāliem apstrādes laikā ir augsta plastiskums un ievērojama griešanas deformācija, ir svarīgi izveidot lielāku skaidu telpu. Tas nozīmē, ka skaidu rievas dibena rādiusam jābūt lielākam un frēzes zobu skaitam jāsamazina.
Smalka griezēja zobu slīpēšana:
Frēzes zobu griešanas malu raupjuma vērtībai jābūt mazākai par Ra = 0,4 µm. Pirms jaunas frēzes izmantošanas ieteicams vairākas reizes maigi noslīpēt griezēja zobu priekšējo un aizmugures daļu ar smalku eļļas akmeni, lai novērstu asināšanas procesā palikušos urbumus vai nelielus zāģzobu zīmējumus. Tas ne tikai palīdz samazināt griešanas siltumu, bet arī samazina griešanas deformāciju.
Stingras instrumentu nodiluma kontroles standarti:
Instrumentiem nolietojoties, palielinās sagataves virsmas raupjums, paaugstinās griešanas temperatūra, un sagatave var ciest no palielinātas deformācijas. Tāpēc ir ļoti svarīgi izvēlēties instrumentu materiālus ar izcilu nodilumizturību un nodrošināt, lai instrumenta nodilums nepārsniegtu 0,2 mm. Ja nodilums pārsniedz šo robežu, tas var izraisīt skaidu veidošanos. Griešanas laikā sagataves temperatūrai parasti jābūt zem 100°C, lai novērstu deformāciju.
3. Uzlabojiet sagataves iespīlēšanas metodi. Plānsienu alumīnija sagatavēm ar sliktu stingrību deformācijas samazināšanai var izmantot šādas iespīlēšanas metodes:
① Plānsienu bukses daļām, izmantojot trīs spīļu pašcentrējošu patronu vai atsperes fiksatoru radiālai iespīlēšanai, sagatave var deformēties, kad tā pēc apstrādes ir atslābināta. Lai izvairītos no šīs problēmas, labāk ir izmantot aksiālās gala virsmas iespīlēšanas metodi, kas nodrošina lielāku stingrību. Novietojiet detaļas iekšējo caurumu, izveidojiet vītņotu caurumu un ievietojiet to iekšējā caurumā. Pēc tam izmantojiet pārklājuma plāksni, lai nofiksētu gala virsmu un cieši nostipriniet to ar uzgriezni. Šī metode palīdz novērst iespīlēšanas deformāciju, apstrādājot ārējo apli, nodrošinot apmierinošu apstrādes precizitāti.
② Apstrādājot plānsienu lokšņu metāla sagataves, ir ieteicams izmantot vakuuma piesūcekni, lai panāktu vienmērīgi sadalītu iespīlēšanas spēku. Turklāt mazāka griešanas apjoma izmantošana var palīdzēt novērst sagataves deformāciju.
Vēl viena efektīva metode ir sagataves iekšpuses piepildīšana ar barotni, lai palielinātu tās apstrādes stingrību. Piemēram, sagatavē var ieliet urīnvielas kausējumu, kas satur 3% līdz 6% kālija nitrāta. Pēc apstrādes sagatavi var iegremdēt ūdenī vai spirtā, lai izšķīdinātu pildvielu, un pēc tam izliet to.
4. Saprātīga procesu sakārtošana
Liela ātruma griešanas laikā frēzēšanas process bieži rada vibrāciju lielu apstrādes pielaides un periodiskas griešanas dēļ. Šī vibrācija var negatīvi ietekmēt apstrādes precizitāti un virsmas raupjumu. Tā rezultātā,CNC ātrgaitas griešanas processparasti ir sadalīts vairākos posmos: rupjā apstrāde, pusapdare, leņķa tīrīšana un apdare. Detaļām, kurām nepieciešama augsta precizitāte, pirms apdares var būt nepieciešama sekundārā pusapdare.
Pēc raupšanas stadijas ir vēlams ļaut detaļām dabiski atdzist. Tas palīdz novērst iekšējo spriegumu, kas rodas raupjēšanas laikā, un samazina deformāciju. Apstrādes pielaidei, kas paliek pēc rupjā apstrādes, jābūt lielākai par paredzamo deformāciju, parasti no 1 līdz 2 mm. Apdares posmā ir svarīgi saglabāt vienmērīgu apstrādes pielaidi uz gatavās virsmas, parasti no 0,2 līdz 0,5 mm. Šī vienveidība nodrošina, ka griezējinstruments apstrādes laikā paliek stabilā stāvoklī, kas ievērojami samazina griešanas deformāciju, uzlabo virsmas kvalitāti un nodrošina izstrādājuma precizitāti.
Darbības prasmes apstrādes deformācijas samazināšanai
Apstrādes laikā alumīnija detaļas deformējas. Papildus iepriekšminētajiem iemesliem faktiskajā darbībā ļoti svarīga ir arī darbības metode.
1. Detaļām, kurām ir lielas apstrādes pielaides, ir ieteicama simetriska apstrāde, lai uzlabotu siltuma izkliedi apstrādes laikā un novērstu siltuma koncentrāciju. Piemēram, apstrādājot 90 mm biezu loksni līdz 60 mm, ja vienu pusi nofrēzē uzreiz pēc otras puses, galīgie izmēri var radīt līdzenuma pielaidi 5 mm. Tomēr, ja tiek izmantota atkārtotas padeves simetriskā apstrāde, kur katra puse tiek apstrādāta līdz galīgajam izmēram divas reizes, plakanumu var uzlabot līdz 0,3 mm.
2. Ja loksnes daļās ir vairāki dobumi, nav ieteicams izmantot secīgās apstrādes metodi, vienlaikus adresējot vienu dobumu. Šāda pieeja var novest pie nevienmērīgiem spēkiem uz detaļām, kā rezultātā var rasties deformācija. Tā vietā izmantojiet slāņu apstrādes metodi, kurā visi slāņa dobumi tiek apstrādāti vienlaicīgi, pirms pāriet uz nākamo slāni. Tas nodrošina vienmērīgu sprieguma sadalījumu uz detaļām un samazina deformācijas risku.
3. Lai samazinātu griešanas spēku un siltumu, ir svarīgi pielāgot griešanas apjomu. Starp trim griešanas apjoma komponentiem atpakaļgriešanas apjoms būtiski ietekmē griešanas spēku. Ja apstrādes pielaide ir pārmērīga un griešanas spēks vienā piegājienā ir pārāk liels, tas var izraisīt detaļu deformāciju, negatīvi ietekmēt darbgalda vārpstas stingrību un samazināt instrumenta izturību.
Samazinot atpakaļgriešanas apjomu, tas var palielināt instrumenta ilgmūžību, bet arī samazināt ražošanas efektivitāti. Tomēr ātrgaitas frēzēšana CNC apstrādē var efektīvi atrisināt šo problēmu. Samazinot atpakaļgriešanas apjomu un attiecīgi palielinot padevi un darbgalda ātrumu, griešanas spēku var samazināt, nemazinot apstrādes efektivitāti.
4. Svarīga ir griešanas darbību secība. Neapstrādātā apstrāde koncentrējas uz apstrādes efektivitātes maksimālu palielināšanu un materiāla noņemšanas ātruma palielināšanu laika vienībā. Parasti šajā fāzē tiek izmantota apgrieztā frēzēšana. Reversajā frēzēšanā liekais materiāls no sagataves virsmas tiek noņemts ar vislielāko ātrumu un pēc iespējas īsākā laikā, efektīvi veidojot pamata ģeometrisko profilu apdares stadijai.
No otras puses, apdarei prioritāte ir augsta precizitāte un kvalitāte, padarot frēzēšanu par vēlamo tehniku. Frēzējot uz leju, griezuma biezums pakāpeniski samazinās no maksimālā līdz nullei. Šī pieeja ievērojami samazina darba sacietēšanu un samazina apstrādājamo detaļu deformāciju.
5. Plānas sienas sagataves bieži deformējas apstrādes laikā, jo tās tiek saspiestas, un tas ir izaicinājums, kas saglabājas pat apdares posmā. Lai samazinātu šo deformāciju, ir vēlams atslābināt iespīlēšanas ierīci, pirms apdares laikā ir sasniegts galīgais izmērs. Tas ļauj apstrādājamai detaļai atgriezties sākotnējā formā, pēc tam to var viegli nofiksēt, lai tikai noturētu apstrādājamo priekšmetu vietā, pamatojoties uz operatora sajūtu. Šī metode palīdz sasniegt ideālus apstrādes rezultātus.
Rezumējot, iespīlēšanas spēks jāpieliek pēc iespējas tuvāk atbalsta virsmai un jāvirza pa sagataves spēcīgāko cieto asi. Lai gan ir ļoti svarīgi novērst apstrādājamā priekšmeta atslābināšanos, iespīlēšanas spēks ir jāsamazina līdz minimumam, lai nodrošinātu optimālus rezultātus.
6. Apstrādājot detaļas ar dobumiem, neļaujiet frēzei tieši iekļūt materiālā, kā to darītu urbis. Šāda pieeja var novest pie tā, ka frēzē nav pietiekami daudz skaidu vietas, izraisot tādas problēmas kā nevienmērīga skaidu noņemšana, pārkaršana, izplešanās un iespējama skaidu sabrukšana vai komponentu lūzums.
Tā vietā vispirms izmantojiet urbi, kas ir tāda paša izmēra vai lielāks par frēzi, lai izveidotu sākotnējo griezēja caurumu. Pēc tam frēzi izmanto frēzēšanas operācijām. Varat arī izmantot CAM programmatūru, lai uzdevumam ģenerētu spirālveida griešanas programmu.
Ja vēlaties uzzināt vairāk vai uzzināt, lūdzu, nekautrējieties sazinātiesinfo@anebon.com
Anebon komandas specialitāte un apziņa par pakalpojumiem ir palīdzējusi uzņēmumam iegūt izcilu reputāciju starp klientiem visā pasaulē, piedāvājot pieejamu cenu.CNC apstrādes detaļas, CNC griešanas detaļas, unCNC virpaapstrādes daļas. Anebon galvenais mērķis ir palīdzēt klientiem sasniegt savus mērķus. Uzņēmums ir pielicis milzīgas pūles, lai radītu visiem abpusēji izdevīgu situāciju, un aicina jūs pievienoties.
Izlikšanas laiks: 27. novembris 2024