Aluminiul este cel mai utilizat metal neferos, iar gama sa de aplicații continuă să se extindă. Există peste 700.000 de tipuri de produse din aluminiu, care se adresează diferitelor industrii, inclusiv construcții, decorațiuni, transport și aerospațial. În această discuție, vom explora tehnologia de procesare a produselor din aluminiu și cum să evităm deformarea în timpul procesării.
Avantajele și caracteristicile aluminiului includ:
- Densitate scăzută: Aluminiul are o densitate de aproximativ 2,7 g/cm³, care este aproximativ o treime din cea a fierului sau a cuprului.
- Plasticitate ridicată:Aluminiul are o ductilitate excelentă, permițându-i să fie format în diverse produse prin metode de prelucrare prin presiune, cum ar fi extrudarea și întinderea.
- Rezistenta la coroziune:Aluminiul dezvoltă în mod natural o peliculă de oxid protector pe suprafața sa, fie în condiții naturale, fie prin anodizare, oferind o rezistență superioară la coroziune în comparație cu oțelul.
- Usor de consolidat:Deși aluminiul pur are un nivel de rezistență scăzut, rezistența sa poate fi crescută semnificativ prin anodizare.
- Facilitează tratarea suprafeței:Tratamentele de suprafață pot îmbunătăți sau modifica proprietățile aluminiului. Procesul de anodizare este bine stabilit și utilizat pe scară largă în prelucrarea produselor din aluminiu.
- Bună conductivitate și reciclabilitate:Aluminiul este un excelent conductor de electricitate și este ușor de reciclat.
Tehnologia de prelucrare a produselor din aluminiu
Ștanțare produs din aluminiu
1. Ștanțare la rece
Materialul folosit este pelete de aluminiu. Acești peleți sunt modelați într-o singură etapă folosind o mașină de extrudare și o matriță. Acest proces este ideal pentru crearea de produse coloane sau forme care sunt dificil de realizat prin întindere, cum ar fi forme eliptice, pătrate și dreptunghiulare. (Așa cum se arată în Figura 1, mașina; Figura 2, peleții de aluminiu; și Figura 3, produsul)
Tonajul mașinii utilizate este raportat la aria secțiunii transversale a produsului. Distanța dintre poansonul matriță superior și matrița inferioară din oțel tungsten determină grosimea peretelui produsului. Odată ce presarea este completă, spațiul vertical de la poansonul superior al matriței la matrița inferioară indică grosimea superioară a produsului. (Așa cum se arată în Figura 4)
Avantaje: Ciclu scurt de deschidere a matriței, cost de dezvoltare mai mic decât întinderea matriței. Dezavantaje: Proces lung de producție, fluctuație mare a dimensiunii produsului în timpul procesului, cost ridicat al forței de muncă.
2. Întinderea
Material folosit: tabla de aluminiu. Utilizați mașină și matriță continuă pentru a efectua deformări multiple pentru a îndeplini cerințele de formă, potrivite pentru corpuri necolumnare (produse cu aluminiu curbat). (Așa cum se arată în Figura 5, mașină, Figura 6, matriță și Figura 7, produs)
Avantaje:Dimensiunile produselor complexe și multi-deformate sunt controlate stabil în timpul procesului de producție, iar suprafața produsului este mai netedă.
Dezavantaje:Costul ridicat al matriței, ciclul de dezvoltare relativ lung și cerințele ridicate pentru selectarea și precizia mașinii.
Tratarea suprafeței produselor din aluminiu
1. Sablare (shot peening)
Procesul de curățare și aspruzare a suprafeței metalice prin impactul curgerii de nisip de mare viteză.
Această metodă de tratare a suprafeței cu aluminiu îmbunătățește curățenia și rugozitatea suprafeței piesei de prelucrat. Ca urmare, proprietățile mecanice ale suprafeței sunt îmbunătățite, ceea ce duce la o rezistență mai bună la oboseală. Această îmbunătățire crește aderența dintre suprafață și orice acoperire aplicată, extinzând durabilitatea acoperirii. În plus, facilitează nivelarea și aspectul estetic al acoperirii. Acest proces este frecvent întâlnit în diferite produse Apple.
2. Lustruire
Metoda de prelucrare folosește tehnici mecanice, chimice sau electrochimice pentru a reduce rugozitatea suprafeței unei piese de prelucrat, rezultând o suprafață netedă și strălucitoare. Procesul de lustruire poate fi clasificat în trei tipuri principale: lustruire mecanică, lustruire chimică și lustruire electrolitică. Combinând lustruirea mecanică cu lustruirea electrolitică, piesele din aluminiu pot obține un finisaj asemănător cu o oglindă, similar cu cel al oțelului inoxidabil. Acest proces conferă un sentiment de simplitate de vârf, modă și un atractiv futurist.
3. Trefilare
Trefilarea sârmei metalice este un proces de fabricație în care liniile sunt răzuite în mod repetat din plăci de aluminiu cu șmirghel. Trefilarea poate fi împărțită în trefilare dreaptă, trefilare aleatorie, trefilare spirală și trefilare cu fir. Procesul de tragere a sârmei metalice poate arăta în mod clar fiecare semn de mătase fină, astfel încât metalul mat să aibă un luciu fin de păr, iar produsul are atât modă, cât și tehnologie.
4. Tăiere cu lumină ridicată
Tăierea cu evidențiere folosește o mașină de gravat de precizie pentru a întări cuțitul de diamant pe axul mașinii de gravat de mare viteză (în general 20.000 rpm) pentru a tăia piesele și a produce zone de evidențiere locale pe suprafața produsului. Luminozitatea luminilor de tăiere este afectată de viteza de frezare. Cu cât viteza de găurire este mai mare, cu atât luminile de tăiere sunt mai luminoase. În schimb, cu cât luminile tăiate sunt mai întunecate, cu atât este mai probabil ca acestea să producă urme de cuțit. Tăierea lucioasă este deosebit de comună la telefoanele mobile, cum ar fi iPhone 5. În ultimii ani, unele rame metalice de televizoare de ultimă generație au adoptat un luciu ridicat.frezare CNCtehnologie, iar procesele de anodizare și periere fac televizorul plin de modă și claritate tehnologică.
5. Anodizare
Anodizarea este un proces electrochimic care oxidează metalele sau aliajele. În timpul acestui proces, aluminiul și aliajele sale dezvoltă o peliculă de oxid atunci când un curent electric este aplicat într-un anumit electrolit în anumite condiții. Anodizarea sporește duritatea suprafeței și rezistența la uzură a aluminiului, prelungește durata de viață a acestuia și îmbunătățește atractivitatea estetică. Acest proces a devenit o componentă vitală a tratamentului suprafeței aluminiului și este în prezent una dintre cele mai utilizate și de succes metode disponibile.
6. Anod bicolor
Un anod cu două culori se referă la procesul de anodizare a unui produs pentru a aplica culori diferite în zone specifice. Deși această tehnică de anodizare în două culori este rar folosită în industria televiziunii datorită complexității și costului ridicat, contrastul dintre cele două culori sporește aspectul de lux și unic al produsului.
Există mai mulți factori care contribuie la deformarea procesării pieselor din aluminiu, inclusiv proprietățile materialului, forma piesei și condițiile de producție. Principalele cauze ale deformării includ: solicitările interne prezente în semifabricat, forțele de tăiere și căldura generate în timpul prelucrării și forțele exercitate în timpul strângerii. Pentru a minimiza aceste deformații, pot fi implementate măsuri specifice procesului și abilități de operare.
Măsuri de proces pentru a reduce deformarea procesului
1. Reduceți solicitarea internă a semifabricatului
Îmbătrânirea naturală sau artificială, împreună cu tratamentul cu vibrații, poate ajuta la reducerea stresului intern al unui blank. Preprocesarea este, de asemenea, o metodă eficientă în acest scop. Pentru un semifabricat cu un cap gras și urechi mari, poate apărea o deformare semnificativă în timpul procesării din cauza marjei substanțiale. Prin preprocesarea părților în exces ale semifabricatului și reducerea marginii din fiecare zonă, putem nu numai să minimizăm deformația care apare în timpul prelucrării ulterioare, dar și să atenuăm o parte din solicitarea internă prezentă după preprocesare.
2. Îmbunătățiți capacitatea de tăiere a sculei
Materialul și parametrii geometrici ai sculei afectează semnificativ forța de tăiere și căldura. Selectarea corectă a sculei este esențială pentru a minimiza deformarea procesării pieselor.
1) Selectarea rezonabilă a parametrilor geometrici ai sculei.
① Unghiul de rake:În condiția menținerii rezistenței lamei, unghiul de greblare este selectat în mod corespunzător pentru a fi mai mare. Pe de o parte, poate șlefui o margine ascuțită și, pe de altă parte, poate reduce deformarea de tăiere, poate face îndepărtarea lină a așchiilor și, astfel, poate reduce forța de tăiere și temperatura de tăiere. Evitați utilizarea instrumentelor cu unghi negativ de greblare.
② Unghiul spatelui:Dimensiunea unghiului din spate are un impact direct asupra uzurii feței sculei din spate și asupra calității suprafeței prelucrate. Grosimea de tăiere este o condiție importantă pentru selectarea unghiului spatelui. În timpul frezării brute, datorită vitezei mari de avans, sarcinii mari de tăiere și generării mari de căldură, condițiile de disipare a căldurii sculei trebuie să fie bune. Prin urmare, unghiul spatelui ar trebui să fie selectat să fie mai mic. În timpul frezării fine, muchia trebuie să fie ascuțită, frecarea dintre fața din spate a sculei și suprafața prelucrată trebuie redusă și deformarea elastică trebuie redusă. Prin urmare, unghiul spatelui trebuie selectat pentru a fi mai mare.
③ Unghiul helix:Pentru a face frezarea lină și a reduce forța de frezare, unghiul elicei ar trebui să fie selectat cât mai mare posibil.
④ Unghiul principal de deviere:Reducerea corespunzătoare a unghiului principal de deformare poate îmbunătăți condițiile de disipare a căldurii și poate reduce temperatura medie a zonei de procesare.
2) Îmbunătățiți structura instrumentului.
Reduceți numărul de dinți ai frezei și creșteți spațiul pentru așchii:
Deoarece materialele din aluminiu prezintă o plasticitate ridicată și o deformare semnificativă de tăiere în timpul procesării, este esențial să se creeze un spațiu mai mare pentru așchii. Aceasta înseamnă că raza fundului canelurii de așchii ar trebui să fie mai mare, iar numărul de dinți de pe freza ar trebui să fie redus.
Slefuirea fină a dinților tăietorului:
Valoarea rugozității muchiilor tăietoare ale dinților tăietorului trebuie să fie mai mică decât Ra = 0,4 µm. Înainte de a utiliza o freză nouă, este recomandabil să șlefuiți ușor partea din față și din spate a dinților tăietorului cu o piatră fină de ulei de mai multe ori pentru a elimina bavurile sau modelele ușoare de dinți de ferăstrău rămase din procesul de ascuțire. Acest lucru nu numai că ajută la reducerea căldurii de tăiere, dar și minimizează deformarea tăierii.
Controlați strict standardele de uzură a sculelor:
Pe măsură ce sculele se uzează, rugozitatea suprafeței piesei de prelucrat crește, temperatura de tăiere crește, iar piesa de prelucrat poate suferi deformare crescută. Prin urmare, este crucial să alegeți materiale pentru scule cu rezistență excelentă la uzură și să vă asigurați că uzura sculei nu depășește 0,2 mm. Dacă uzura depășește această limită, poate duce la formarea așchiilor. În timpul tăierii, temperatura piesei de prelucrat trebuie în general menținută sub 100°C pentru a preveni deformarea.
3. Îmbunătățiți metoda de prindere a piesei de prelucrat. Pentru piesele de prelucrat din aluminiu cu pereți subțiri și cu rigiditate slabă, se pot folosi următoarele metode de prindere pentru a reduce deformarea:
① Pentru piesele de bucșă cu pereți subțiri, folosirea unei mandrine cu autocentrare cu trei fălci sau a unui colț cu arc pentru prinderea radială poate duce la deformarea piesei de prelucrat odată ce aceasta este slăbită după prelucrare. Pentru a evita această problemă, este mai bine să utilizați o metodă de strângere axială a feței de capăt care oferă o rigiditate mai mare. Poziționați orificiul interior al piesei, creați un dorn traversant filetat și introduceți-l în orificiul interior. Apoi, utilizați o placă de acoperire pentru a prinde partea de capăt și fixați-o strâns cu o piuliță. Această metodă ajută la prevenirea deformării prin prindere la prelucrarea cercului exterior, asigurând o precizie satisfăcătoare a procesării.
② La prelucrarea pieselor din tablă cu pereți subțiri, este recomandabil să folosiți o ventuză cu vid pentru a obține o forță de strângere distribuită uniform. În plus, utilizarea unei cantități mai mici de tăiere poate ajuta la prevenirea deformării piesei de prelucrat.
O altă metodă eficientă este de a umple interiorul piesei de prelucrat cu un mediu pentru a spori rigiditatea procesării acesteia. De exemplu, o topitură de uree care conține 3% până la 6% azotat de potasiu poate fi turnată în piesa de prelucrat. După prelucrare, piesa de prelucrat poate fi scufundată în apă sau alcool pentru a dizolva umplutura și apoi se poate turna.
4. Aranjarea rezonabilă a proceselor
În timpul tăierii de mare viteză, procesul de frezare generează adesea vibrații din cauza alocațiilor mari de prelucrare și a tăierii intermitente. Această vibrație poate avea un impact negativ asupra preciziei de prelucrare și rugozității suprafeței. Drept urmare,Proces de tăiere CNC de mare vitezăeste de obicei împărțit în mai multe etape: degroșare, semifinisare, curățare unghiulară și finisare. Pentru piesele care necesită precizie ridicată, poate fi necesară o semifinisare secundară înainte de finisare.
După etapa de degroșare, este indicat să lăsați piesele să se răcească natural. Acest lucru ajută la eliminarea tensiunii interne generate în timpul degroșării și reduce deformarea. Aportul de prelucrare rămas după degroșare ar trebui să fie mai mare decât deformația așteptată, în general între 1 și 2 mm. În timpul etapei de finisare, este important să se mențină un permis de prelucrare uniform pe suprafața finită, de obicei între 0,2 și 0,5 mm. Această uniformitate asigură că unealta de tăiere rămâne într-o stare stabilă în timpul procesării, ceea ce reduce semnificativ deformarea de tăiere, îmbunătățește calitatea suprafeței și asigură precizia produsului.
Abilități operaționale pentru a reduce deformarea procesării
Piesele din aluminiu se deformează în timpul procesării. Pe lângă motivele de mai sus, metoda de operare este, de asemenea, foarte importantă în funcționarea efectivă.
1. Pentru piesele care au permisiuni mari de prelucrare, se recomandă prelucrarea simetrică pentru a îmbunătăți disiparea căldurii în timpul prelucrării și pentru a preveni concentrarea căldurii. De exemplu, la prelucrarea unei foi de 90 mm grosime până la 60 mm, dacă o parte este frezată imediat după cealaltă parte, dimensiunile finale pot avea ca rezultat o toleranță la planeitate de 5 mm. Cu toate acestea, dacă se utilizează o abordare de procesare simetrică cu avans repetat, în care fiecare parte este prelucrată la dimensiunea finală de două ori, planeitatea poate fi îmbunătățită la 0,3 mm.
2. Atunci când există mai multe cavități pe părțile din tablă, nu este recomandabil să folosiți metoda de procesare secvențială de a adresa câte o cavitate la un moment dat. Această abordare poate duce la forțe inegale asupra pieselor, ducând la deformare. În schimb, utilizați o metodă de procesare stratificată în care toate cavitățile dintr-un strat sunt procesate simultan înainte de a trece la următorul strat. Acest lucru asigură o distribuție uniformă a tensiunilor asupra pieselor și minimizează riscul de deformare.
3. Pentru a reduce forța de tăiere și căldura, este important să reglați cantitatea de tăiere. Printre cele trei componente ale cantității de tăiere, cantitatea de tăiere din spate are un impact semnificativ asupra forței de tăiere. Dacă permisiunea de prelucrare este excesivă și forța de tăiere în timpul unei singure treceri este prea mare, poate duce la deformarea pieselor, poate afecta negativ rigiditatea axului mașinii-unelte și poate reduce durabilitatea sculei.
În timp ce reducerea cantității de tăiere înapoi poate crește longevitatea sculei, poate, de asemenea, să scadă eficiența producției. Cu toate acestea, frezarea de mare viteză în prelucrarea CNC poate aborda în mod eficient această problemă. Prin reducerea cantității de tăiere inversă și creșterea corespunzătoare a vitezei de avans și a vitezei mașinii-unelte, forța de tăiere poate fi redusă fără a compromite eficiența prelucrarii.
4. Succesiunea operațiilor de tăiere este importantă. Prelucrarea brută se concentrează pe maximizarea eficienței prelucrării și pe creșterea ratei de îndepărtare a materialului pe unitatea de timp. De obicei, pentru această fază se utilizează măcinarea inversă. La frezarea inversă, excesul de material de pe suprafața semifabricatului este îndepărtat cu cea mai mare viteză și în cel mai scurt timp posibil, formând efectiv un profil geometric de bază pentru etapa de finisare.
Pe de altă parte, finisarea acordă prioritate preciziei și calității înalte, făcând frezarea jos tehnica preferată. La frezarea în jos, grosimea tăieturii scade treptat de la maxim la zero. Această abordare reduce semnificativ întărirea prin lucru și minimizează deformarea pieselor prelucrate.
5. Piesele de prelucrat cu pereți subțiri se confruntă adesea cu deformare din cauza strângerii în timpul procesării, o provocare care persistă chiar și în timpul etapei de finisare. Pentru a minimiza această deformare, este recomandabil să slăbiți dispozitivul de prindere înainte de a obține dimensiunea finală în timpul finisării. Acest lucru permite piesei de prelucrat să revină la forma sa inițială, după care poate fi reclamă ușor - suficient doar pentru a ține piesa de prelucrat pe loc - în funcție de senzația operatorului. Această metodă ajută la obținerea rezultatelor ideale de prelucrare.
Pe scurt, forța de strângere trebuie aplicată cât mai aproape de suprafața de susținere și direcționată de-a lungul celei mai puternice axe rigide a piesei de prelucrat. Deși este esențial să preveniți slăbirea piesei de prelucrat, forța de strângere trebuie menținută la minimum pentru a asigura rezultate optime.
6. Când prelucrați piese cu cavități, evitați să permiteți frezei să pătrundă direct în material, așa cum ar face un burghiu. Această abordare poate duce la spațiu insuficient pentru așchii pentru freza, cauzând probleme cum ar fi îndepărtarea neregulată a așchiilor, supraîncălzirea, expansiunea și potențiala prăbușire a așchiilor sau ruperea componentelor.
În schimb, mai întâi, utilizați un burghiu care are aceeași dimensiune sau mai mare decât freza pentru a crea gaura inițială a frezei. După aceea, freza este folosită pentru operațiuni de frezare. Alternativ, puteți utiliza software-ul CAM pentru a genera un program de tăiere în spirală pentru sarcină.
Dacă doriți să aflați mai multe sau întrebări, vă rugăm să nu ezitați să contactațiinfo@anebon.com
Specialitatea echipei Anebon și conștientizarea serviciilor au ajutat compania să câștige o reputație excelentă în rândul clienților din întreaga lume pentru a oferi prețuri accesibile.Piese de prelucrare CNC, piese de tăiere CNC șistrung CNCprelucrarea pieselor. Obiectivul principal al Anebon este de a ajuta clienții să-și atingă obiectivele. Compania a depus eforturi extraordinare pentru a crea o situație avantajoasă pentru toți și vă urează bun venit să vă alăturați lor.
Ora postării: 27-nov-2024