Какво трябва да знаете за CNC обработка на алуминиеви части

Има много причини, поради които алуминият е най-често използваният цветен метал. Той е много ковък, така че е подходящ за широк спектър от приложения. Пластичността му позволява да се направи в алуминиево фолио, а пластичността му позволява да се изтегля алуминий в пръти и жици.

Алуминият също има висока устойчивост на корозия, тъй като когато материалът е изложен на въздух, той естествено ще образува защитен оксиден слой. Това окисление може да бъде предизвикано и изкуствено, за да се осигури по-силна защита. Естественият защитен слой от алуминий го прави по-устойчив на корозия от въглеродната стомана. В допълнение, алуминият е добър топлопроводник и електрически проводник, по-добър от въглеродна стомана и неръждаема стомана.

（Алуминиево фолио）

Той е по-бърз и по-лесен за обработка от стоманата, а съотношението му сила към тегло го прави добър избор за много приложения, които изискват здрави и твърди материали. И накрая, в сравнение с други метали, алуминият може да се рециклира добре, така че повече материал от чипове може да бъде запазен, разтопен и използван повторно. В сравнение с енергията, необходима за производството на чист алуминий, рециклирането на алуминий може да спести до 95% от енергията.

Разбира се, използването на алуминий има и някои недостатъци, особено в сравнение със стоманата. Той не е толкова твърд като стоманата, което го прави лош избор за части, които издържат на по-голям удар или изключително висока товароносимост. Точката на топене на алуминия също е значително по-ниска (660°C, когато точката на топене на стоманата е по-ниска, около 1400°C), той не може да издържи приложения на екстремни високи температури. Освен това има висок коефициент на термично разширение, така че ако температурата е твърде висока по време на обработката, ще се деформира и е трудно да се поддържат строги толеранси. И накрая, алуминият може да бъде по-скъп от стоманата поради по-високите изисквания за мощност по време на консумация.

Алуминиева сплав

Чрез леко регулиране на количеството елементи от алуминиева сплав могат да се произвеждат безброй видове алуминиеви сплави. Някои състави обаче се оказаха по-полезни от други. Тези общи алуминиеви сплави са групирани според основните легиращи елементи. Всяка серия има някои общи характеристики. Например, алуминиеви сплави от серия 3000, 4000 и 5000 не могат да бъдат термично обработени, така че се използва студена обработка, която също се нарича работно втвърдяване. Да се

Основните видове алуминиеви сплави са както по-долу.

1000 серия

Алуминиеви сплави 1xxx съдържат най-чистия алуминий с тегловно съдържание на алуминий най-малко 99%. Няма специфични легиращи елементи, повечето от които са почти чист алуминий. Например, алуминий 1199 съдържа 99,99% тегловни алуминий и се използва за направата на алуминиево фолио. Това са най-меките класове, но могат да бъдат закалени, което означава, че стават по-здрави при многократна деформация.

2000 серия

Основният легиращ елемент на алуминия от серия 2000 е медта. Тези класове алуминий могат да бъдат втвърдени, което ги прави почти толкова здрави, колкото стоманата. Втвърдяването при утаяване включва нагряване на метала до определена температура, за да позволи утаяването на други метали да се утаи от металния разтвор (докато металът остава твърд) и спомага за увеличаване на границата на провлачване. Въпреки това, поради добавянето на мед, алуминиеви класове 2xxx имат по-ниска устойчивост на корозия. Алуминий 2024 също съдържа манган и магнезий и се използва в аерокосмическите части.

3000 серия

Манганът е най-важният допълнителен елемент в алуминиевата серия 3000. Тези алуминиеви сплави също могат да бъдат закалени (това е необходимо за постигане на достатъчно ниво на твърдост, тъй като тези класове алуминий не могат да бъдат термично обработени). Алуминий 3004 съдържа също магнезий, сплав, използвана в алуминиеви кутии за напитки, и неговите закалени варианти.

4000 серия

Алуминият от серия 4000 включва силиций като основен легиращ елемент. Силицият понижава точката на топене на алуминия от клас 4xxx. Алуминият 4043 се използва като материал за пълнеж за заваряване на алуминиеви сплави от серия 6000, докато алуминий 4047 се използва като лист и облицовка.

5000 серия

Магнезият е основният легиращ елемент в серията 5000. Тези класове имат едни от най-добрата устойчивост на корозия, така че често се използват в морски приложения или други ситуации, изправени пред екстремни среди. Алуминият 5083 е сплав, често използвана в морските части.

6000 серия

И магнезий, и силиций се използват за направата на някои от най-разпространените алуминиеви сплави. Комбинацията от тези елементи се използва за създаване на серия 6000, която обикновено е лесна за обработка и втвърдяване. По-специално, 6061 е една от най-разпространените алуминиеви сплави и има висока устойчивост на корозия. Обикновено се използва в структурни и космически приложения.

7000 серия

Тези алуминиеви сплави са направени от цинк и понякога съдържат мед, хром и магнезий. Те могат да бъдат закалени чрез утаяване, за да станат най-здравите от всички алуминиеви сплави. Класът 7000 често се използва в аерокосмическите приложения поради високата си якост. 7075 е обикновен клас. Въпреки че устойчивостта му на корозия е по-висока от тази на материалите от серия 2000, неговата устойчивост на корозия е по-ниска от другите сплави. Тази сплав се използва често, но е особено подходяща за аерокосмически приложения. Да се

Тези алуминиеви сплави са направени от цинк, а понякога и от мед, хром и магнезий и могат да станат най-здравите от всички алуминиеви сплави чрез втвърдяване при утаяване. Клас 7000 обикновено се използва в аерокосмическите приложения поради високата си якост. 7075 е общ клас с по-ниска устойчивост на корозия в сравнение с други сплави.

8000 серия

Серията 8000 е общ термин, който не се прилага за други видове алуминиеви сплави. Тези сплави могат да включват много други елементи, включително желязо и литий. Например алуминият 8176 съдържа 0,6% желязо и 0,1% силиций спрямо теглото и се използва за направата на проводници.

Алуминиева обработка и повърхностна обработка

Топлинната обработка е често срещан процес на кондициониране, което означава, че променя свойствата на материала на много метали на химическо ниво. Специално за алуминия е необходимо да се увеличи твърдостта и здравината. Необработеният алуминий е мек метал, така че за да издържи на определени приложения, той трябва да премине през определен процес на настройка. За алуминия процесът се обозначава с името на буквата в края на номера на класа.

Топлинна обработка

Всички алуминий от серията 2xxx, 6xxx и 7xxx могат да бъдат термично обработени. Това помага за увеличаване на здравината и твърдостта на метала и е от полза за определени приложения. Други сплави 3xxx, 4xxx и 5xxx могат да бъдат студено обработени само за увеличаване на здравината и твърдостта. Към сплавта могат да се добавят различни имена на букви (наречени темперирани имена), за да се определи коя обработка се използва. Тези имена са:

F показва, че е в състояние на производство или материалът не е претърпял никаква термична обработка.

H означава, че материалът е претърпял някакъв вид работно втвърдяване, независимо дали то се извършва едновременно с топлинната обработка или не. Числото след "H" показва вида на топлинната обработка и твърдостта.

O показва, че алуминият е откален, което намалява здравината и твърдостта. Това изглежда е странен избор - кой би искал по-мек материал? Въпреки това, отгряването произвежда материал, който е по-лесен за обработка, вероятно по-здрав и по-пластичен, което е изгодно за определени производствени методи.

T показва, че алуминият е термично обработен, а числото след "T" показва подробностите за процеса на топлинна обработка. Например, Al 6061-T6 се подлага на топлинна обработка в разтвор (поддържа се при 980 градуса по Фаренхайт, след това се охлажда във вода за бързо охлаждане) и след това се обработва при стареене между 325 и 400 градуса по Фаренхайт.

Повърхностна обработка

Има много повърхностни обработки, които могат да се прилагат върху алуминий, и всяка повърхностна обработка има характеристики на външен вид и защита, подходящи за различни приложения. Да се

Няма ефект върху материала след полиране. Тази повърхностна обработка изисква по-малко време и усилия, но обикновено не е достатъчна за декоративни части и е най-подходяща за прототипи, които тестват само функцията и годността.

Шлифоването е следващата стъпка нагоре от обработваната повърхност. Обърнете повече внимание на използването на остри инструменти и довършителни проходи, за да получите по-гладка повърхност. Това също е по-прецизен метод за обработка, обикновено използван за тестване на части. Този процес обаче все още оставя следи от машината, така че обикновено не се използва в крайния продукт.

Пясъкоструенето създава матова повърхност чрез пръскане на малки стъклени перли върху алуминиеви части. Това ще премахне повечето (но не всички) следи от обработка и ще му придаде гладък, но зърнест вид. Емблематичният външен вид и усещане на някои популярни лаптопи идват от пясъкоструене преди анодизиране.

Анодирането е често срещан метод за повърхностна обработка. Това е защитен оксиден слой, който естествено ще се образува върху алуминиевата повърхност, когато е изложен на въздух. При ръчна обработка алуминиевите части се окачват на проводяща опора, потапят се в електролитен разтвор и в електролитния разтвор се вкарва постоянен ток. Когато киселината на разтвора разтвори естествено образувания оксиден слой, токът освобождава кислород върху повърхността му, като по този начин образува нов защитен слой от алуминиев оксид.

Чрез балансиране на скоростта на разтваряне и скоростта на натрупване, оксидният слой образува нанопори, позволявайки на покритието да продължи да расте отвъд естествено възможното. По-късно, от естетически причини, нанопорите понякога се запълват с други инхибитори на корозия или цветни багрила и след това се запечатват, за да завърши защитното покритие.

Умения за обработка на алуминий

1. Ако детайлът се прегрее по време на обработка, високият коефициент на термично разширение на алуминия ще повлияе на толеранса, особено за тънки части. За да се предотвратят всякакви негативни ефекти, концентрацията на топлина може да бъде избегната чрез създаване на пътеки на инструмента, които не са концентрирани в една област за твърде дълго време. Този метод може да разсейва топлината, а пътят на инструмента може да бъде видян и модифициран в CAM софтуера, който генерира програмата за обработка с ЦПУ.

2.2. Ако силата е твърде голяма, мекотата на някои алуминиеви сплави ще насърчи деформацията по време на обработка. Следователно, според препоръчителната скорост на подаване и скорост за обработка на специфичен клас алуминий, за да се генерира подходяща сила по време на процеса. Друго правило за предотвратяване на деформация е да поддържате дебелината на частта по-голяма от 0,020 инча във всички области.

3. Друг ефект от пластичността на алуминия е, че той може да образува комбиниран ръб на материала върху инструмента. Това ще скрие острата режеща повърхност на инструмента, ще направи инструмента тъп и ще намали неговата ефективност на рязане. Този натрупващ се ръб може също да причини лошо покритие на повърхността на детайла. За да избегнете натрупване на ръбове, експериментирайте с материали за инструменти; опитайте се да замените HSS (високоскоростна стомана) с твърдосплавни пластини или обратно и регулирайте скоростта на рязане. Можете също да опитате да регулирате количеството и вида на режещата течност.

Уведомете ни как да обработваме алуминиеви части чрез CNC обработка, както следва видео.

-------------------------------------------------- --------КРАЙ----------------------------------------- -------------------------------------