Tecnologia de processamento de produtos de alumínio

O alumínio é o material metálico mais utilizado e amplamente utilizado em metais não ferrosos, e sua gama de aplicações ainda está em expansão. Existem mais de 700.000 tipos de produtos de alumínio produzidos com materiais de alumínio. De acordo com as estatísticas, existem mais de 700.000 tipos de produtos de alumínio, e diversas indústrias, como a indústria de construção e decoração, indústria de transportes, indústria aeroespacial, etc., têm necessidades diferentes. Hoje, Xiaobian apresentará a você a tecnologia de processamento de produtos de alumínio e como evitar a deformação do processamento.peça de usinagem cnc

As vantagens e características do alumínio são as seguintes:
1. Baixa densidade. A densidade do alumínio é de cerca de 2,7 g/cm3. Sua densidade é apenas 1/3 da do ferro ou cobre.
2. Alta plasticidade. O alumínio tem boa ductilidade e pode ser transformado em vários produtos por métodos de processamento de pressão, como extrusão e alongamento.
3. Resistência à corrosão. O alumínio é um metal altamente carregado negativamente e uma película protetora de óxido se formará na superfície sob condições naturais ou anodização, e tem resistência à corrosão muito melhor do que o aço.
4, fácil de fortalecer. O alumínio puro não é muito forte, mas pode ser aumentado por anodização.
5. Fácil tratamento de superfície. Os tratamentos de superfície podem melhorar ou alterar ainda mais as propriedades da superfície do alumínio. O processo de anodização do alumínio é bastante maduro e estável em operação e tem sido amplamente utilizado no processamento de produtos de alumínio.
6. Boa condutividade e fácil de reciclar.
Tecnologia de processamento de produtos de alumínio
Perfuração de produtos de alumínio
1. Soco frio
Use pellets de alumínio. A máquina de extrusão e a matriz são usadas para moldagem única, o que é adequado para produtos cilíndricos ou formatos de produtos que são difíceis de obter pelo processo de estiramento, como produtos ovais, quadrados e retangulares.
A tonelagem da máquina utilizada está relacionada à área da seção transversal do produto. A lacuna entre o punção superior e o aço de tungstênio da matriz inferior é a espessura da parede do produto. Quando o punção da matriz superior e o aço de tungstênio da matriz inferior são pressionados juntos, a lacuna vertical até o ponto morto inferior é para a espessura superior do produto.peça de alumínio

Vantagens: O ciclo de abertura do molde é curto e o custo de desenvolvimento é inferior ao do molde de trefilação.
Desvantagens: O processo de produção é longo, o tamanho do produto varia muito no processo e o custo de mão de obra é alto.
2. Alongamento
Use material de pele de alumínio. É adequado para que corpos não cilíndricos (produtos de alumínio com produtos curvos) sejam deformados muitas vezes usando máquinas e moldes contínuos para atender aos requisitos da forma.
Vantagens: produtos de deformação mais complexos e múltiplos têm controle dimensional estável no processo de produção e a superfície do produto é mais lisa.
Desvantagens: alto custo do molde, ciclo de desenvolvimento relativamente longo e altos requisitos para seleção e precisão da máquina.
Tratamento de superfície de produtos de alumínio
1. Jateamento de areia (shot peening)
O processo de limpeza e rugosidade de superfícies metálicas usando o impacto do fluxo de areia em alta velocidade.
O tratamento superficial das peças de alumínio neste método pode obter um certo grau de limpeza e diferentes rugosidades na superfície da peça, de modo que as propriedades mecânicas da superfície da peça sejam melhoradas, melhorando assim a resistência à fadiga da peça e aumentando a lacuna entre ele e o revestimento. A adesão do revestimento prolonga a durabilidade do filme de revestimento e também favorece o nivelamento e decoração do revestimento. Muitas vezes vemos esse processo em vários produtos da Apple.
2. Polimento
Usando ação mecânica, química ou eletroquímica para reduzir a rugosidade da superfície da peça de trabalho para obter um método de processamento de superfície plana e brilhante. O processo de polimento é dividido principalmente em: polimento mecânico, polimento químico, polimento eletrolítico. Após polimento mecânico + polimento eletrolítico, as peças de alumínio podem ficar próximas do efeito espelhado do aço inoxidável. Este processo dá às pessoas uma sensação de simplicidade sofisticada e futuro moderno.
3. Desenho
A trefilagem de metal é o processo de fabricação que consiste em raspar repetidamente uma folha de alumínio das linhas com uma lixa. O desenho pode ser dividido em desenho reto, desenho aleatório, desenho em espiral, desenho de linha. O processo de trefilação do fio de metal pode mostrar claramente cada pequena marca de seda, de modo que o brilho do cabelo fino apareça no metal fosco e o produto tenha um senso de moda e tecnologia.
4. Corte de alto brilho
Utilizando a máquina de gravação, a faca diamantada é reforçada no eixo principal da máquina de gravação girando em alta velocidade (geralmente 20.000 rpm) para cortar as peças, e uma área de destaque local é gerada na superfície do produto. O brilho dos destaques de corte é afetado pela velocidade da broca fresadora. Quanto mais rápida a velocidade da broca, mais brilhantes serão os destaques de corte e vice-versa, mais escuros e fáceis de produzir linhas de corte. O corte de alto brilho e alto brilho é particularmente usado em telefones celulares, como o iphone5. Nos últimos anos, algumas armações metálicas de TV de alta qualidade adotaram o processo de fresagem de alto brilho. Além disso, os processos de anodização e trefilação tornam o aparelho de TV cheio de moda e tecnologia.
5. Anodização
A oxidação anódica refere-se à oxidação eletroquímica de metais ou ligas. Sob o eletrólito correspondente e condições específicas do processo, o alumínio e suas ligas formam uma película de óxido no produto de alumínio (ânodo) devido à ação de uma corrente aplicada. A anodização pode não apenas resolver os defeitos de dureza superficial do alumínio e resistência ao desgaste, mas também prolongar a vida útil do alumínio e melhorar a estética. Tornou-se uma parte indispensável do tratamento de superfície de alumínio e é atualmente o mais utilizado e com muito sucesso. arte.
6. Ânodo de duas cores
A anodização de duas cores refere-se à anodização de um produto e à transmissão de cores diferentes a áreas específicas. O processo de anodização bicolor raramente é utilizado na indústria de TV, porque o processo é complicado e o custo é alto; mas o contraste entre as duas cores pode refletir melhor a aparência exclusiva e sofisticada do produto.

Medidas de processo e habilidades operacionais para reduzir a deformação do processamento de alumínio
Existem muitas razões para a deformação das peças de alumínio, que estão relacionadas ao material, formato da peça e condições de produção. Existem principalmente os seguintes aspectos: deformação causada por tensão interna da peça bruta, deformação causada pela força de corte e calor de corte e deformação causada pela força de fixação.
Medidas de processo para reduzir a deformação do processamento
1. Reduzir o estresse interno da cultura capilar
O envelhecimento natural ou artificial e o tratamento de vibração podem eliminar parcialmente o estresse interno da peça bruta. O pré-processamento também é um método de processo eficaz. Para o blank com cabeça gorda e orelhas grandes, devido à grande tolerância, a deformação após o processamento também é grande. Se o excesso da peça bruta for pré-processado e a tolerância de cada parte for reduzida, isso pode não apenas reduzir a deformação do processamento do processo subsequente, mas também liberar uma parte da tensão interna após o pré-processamento por um período de tempo.
2. Melhore a capacidade de corte da ferramenta
Os parâmetros materiais e geométricos da ferramenta têm uma influência importante na força de corte e no calor de corte. A seleção correta da ferramenta é muito importante para reduzir a deformação de usinagem da peça.
1) Seleção razoável de parâmetros geométricos da ferramenta.
①Ângulo de inclinação: Sob a condição de manter a resistência da lâmina, o ângulo de inclinação é apropriadamente selecionado para ser maior, por um lado, pode retificar uma aresta afiada e, por outro lado, pode reduzir a deformação de corte, fazer a remoção de cavacos é suave e, em seguida, reduz a força de corte e a temperatura de corte. Nunca use ferramentas com ângulo de inclinação negativo.
②Ângulo de relevo: O tamanho do ângulo de relevo tem impacto direto no desgaste do flanco e na qualidade da superfície usinada. A espessura de corte é uma condição importante para selecionar o ângulo de incidência. Durante o fresamento em desbaste, devido ao grande avanço, grande carga de corte e grande geração de calor, a ferramenta requer boas condições de dissipação de calor. Portanto, o ângulo de incidência deve ser selecionado para ser menor. No fresamento fino, a aresta de corte deve ser afiada, o atrito entre a face do flanco e a superfície usinada é reduzido e a deformação elástica é reduzida. Portanto, o ângulo de incidência deve ser maior.
③ Ângulo de hélice: Para tornar a fresagem suave e reduzir a força de fresagem, o ângulo de hélice deve ser o maior possível.
④Ângulo de declinação principal: A redução adequada do ângulo de declinação principal pode melhorar as condições de dissipação de calor e reduzir a temperatura média da área de processamento.
2) Melhorar a estrutura da ferramenta.
①Reduza o número de dentes da fresa e aumente o espaço dos cavacos. Devido à grande plasticidade do material de alumínio e à grande deformação de corte durante o processamento, é necessário um grande espaço para cavacos, portanto o raio inferior da ranhura dos cavacos deve ser grande e o número de dentes da fresa deve ser pequeno.
② Moer os dentes finamente. O valor da rugosidade da aresta de corte dos dentes do cortador deve ser menor que Ra=0,4um. Antes de usar uma faca nova, você deve usar uma pedra fina de óleo para afiar levemente a frente e a parte de trás dos dentes da faca algumas vezes para eliminar as rebarbas e pequenas serrilhas deixadas ao afiar os dentes. Desta forma, não só o calor de corte pode ser reduzido, mas também a deformação de corte é relativamente pequena.
③ Controle rigorosamente o padrão de desgaste da ferramenta. Após o desgaste da ferramenta, o valor da rugosidade da superfície da peça aumenta, a temperatura de corte aumenta e a deformação da peça aumenta. Portanto, além da seleção de materiais de ferramenta com boa resistência ao desgaste, o padrão de desgaste da ferramenta não deve ser superior a 0,2 mm, caso contrário é fácil produzir arestas postiças. Ao cortar, a temperatura da peça geralmente não deve exceder 100 ℃ para evitar deformação.
3. Melhore o método de fixação da peça de trabalho
Para peças de alumínio com paredes finas e baixa rigidez, os seguintes métodos de fixação podem ser usados ​​para reduzir a deformação:
①Para peças de bucha de parede fina, se o mandril autocentrante de três mandíbulas ou mandril de mola for usado para fixação radial, uma vez liberado após o processamento, a peça de trabalho inevitavelmente se deformará. Neste momento, deve-se utilizar o método de prensagem da face final axial com melhor rigidez. Posicione o furo interno da peça, faça um mandril roscado, insira-o no furo interno da peça, pressione a face final com uma tampa e aperte com uma porca. Ao usinar o círculo externo, a deformação de fixação pode ser evitada, de modo a obter uma precisão de usinagem satisfatória.
② Ao processar peças de paredes finas e placas finas, é melhor usar ventosas a vácuo para obter força de fixação distribuída uniformemente e, em seguida, processar com uma pequena quantidade de corte, o que pode evitar a deformação da peça.
Além disso, o método de embalagem também pode ser utilizado. A fim de aumentar a rigidez do processo de peças de paredes finas, um meio pode ser preenchido dentro da peça para reduzir a deformação da peça durante a fixação e o corte. Por exemplo, ureia fundida contendo 3% a 6% de nitrato de potássio é despejada na peça de trabalho. Após o processamento, a peça pode ser imersa em água ou álcool e o enchimento pode ser dissolvido e despejado.
4. Arranjo razoável de processos
Durante o corte em alta velocidade, devido à grande margem de usinagem e ao corte interrompido, o processo de fresamento geralmente gera vibração, o que afeta a precisão da usinagem e a rugosidade da superfície. Portanto, o processo de corte CNC de alta velocidade geralmente pode ser dividido em: desbaste-semi-acabamento-desbaste-acabamento e outros processos. Para peças com requisitos de alta precisão, às vezes é necessário realizar semiacabamento secundário e posterior acabamento. Após a usinagem em desbaste, as peças podem ser resfriadas naturalmente, eliminando o estresse interno causado pela usinagem em desbaste e reduzindo a deformação. A tolerância deixada após a usinagem de desbaste deve ser maior que a deformação, geralmente 1 a 2 mm. Durante o acabamento, a superfície de acabamento das peças deve manter uma tolerância de usinagem uniforme, geralmente 0,2 ~ 0,5 mm, para que a ferramenta fique em um estado estável durante o processo de usinagem, o que pode reduzir bastante a deformação de corte, obter boa qualidade de usinagem superficial e garantir a precisão do produto.
Habilidades operacionais para reduzir a distorção de usinagem
Além dos motivos acima, as peças de alumínio são deformadas durante o processamento. Na operação real, o método de operação também é muito importante.
1. Para peças com grande tolerância de usinagem, para que tenham melhores condições de dissipação de calor durante o processo de usinagem e evitem concentração de calor, a usinagem simétrica deve ser adotada durante a usinagem. Se uma folha de 90 mm de espessura precisar ser processada até 60 mm, se um lado for fresado e o outro lado for fresado imediatamente, e o tamanho final for processado de uma vez, o nivelamento atingirá 5 mm; se for processado simetricamente com alimentação repetida, cada lado é processado duas vezes até A dimensão final pode garantir um nivelamento de 0,3 mm.peça de estampagem
2. Se houver múltiplas cavidades nas peças da placa, não é adequado usar o método de processamento sequencial de uma cavidade e uma cavidade durante o processamento, o que facilmente fará com que as peças sejam deformadas devido ao estresse irregular. O processamento multicamadas é adotado, e cada camada é processada em todas as cavidades ao mesmo tempo e, em seguida, a próxima camada é processada para tornar as peças tensionadas uniformemente e reduzir a deformação.
3. Reduza a força de corte e o calor de corte alterando a quantidade de corte. Entre os três elementos da quantidade de corte, a quantidade de retrocesso tem grande influência na força de corte. Se a tolerância de usinagem for muito grande, a força de corte de uma passagem será muito grande, o que não só deformará as peças, mas também afetará a rigidez do fuso da máquina-ferramenta e reduzirá a durabilidade da ferramenta. Se a quantidade de facas a serem comidas pelas costas for reduzida, a eficiência da produção será bastante reduzida. No entanto, o fresamento de alta velocidade é usado na usinagem CNC, o que pode superar esse problema. Ao reduzir a quantidade de corte reverso, contanto que o avanço seja aumentado adequadamente e a velocidade da máquina-ferramenta seja aumentada, a força de corte pode ser reduzida e a eficiência do processamento pode ser garantida ao mesmo tempo.
4. A ordem dos movimentos da faca também deve ser observada. A usinagem de desbaste enfatiza a melhoria da eficiência da usinagem e a busca pela taxa de remoção por unidade de tempo. Geralmente, o fresamento ascendente pode ser usado. Ou seja, o excesso de material na superfície do blank é retirado na velocidade mais rápida e no menor tempo, e basicamente é formado o contorno geométrico necessário para o acabamento. Embora o acabamento enfatize alta precisão e alta qualidade, é aconselhável usar fresamento descendente. Como a espessura de corte dos dentes da fresa diminui gradualmente do máximo a zero durante o fresamento descendente, o grau de endurecimento por trabalho é bastante reduzido e o grau de deformação da peça também é reduzido.
5. Peças de parede fina são deformadas devido à fixação durante o processamento e até mesmo o acabamento é inevitável. Para reduzir ao mínimo a deformação da peça de trabalho, você pode afrouxar a peça de prensagem antes de terminar o tamanho final, para que a peça de trabalho possa retornar livremente ao seu estado original e, em seguida, pressioná-la levemente, desde que a peça de trabalho pode ser preso (completamente). De acordo com o toque), o efeito de processamento ideal pode ser obtido desta forma. Em suma, o ponto de ação da força de fixação está preferencialmente na superfície de apoio, e a força de fixação deve ser aplicada na direção de boa rigidez da peça. Com a premissa de garantir que a peça não fique solta, quanto menor for a força de fixação, melhor.
6. Ao usinar peças com cavidade, tente não deixar a fresa mergulhar diretamente na peça como uma broca ao usinar a cavidade, resultando em espaço insuficiente para a fresa acomodar cavacos e má remoção de cavacos, resultando em superaquecimento, expansão e colapso das peças. Facas, facas quebradas e outros fenômenos desfavoráveis. Primeiro faça o furo com uma broca do mesmo tamanho da fresa ou um tamanho maior e depois frese com a fresa. Alternativamente, o software CAM pode ser usado para produzir programas de degradação helicoidal.