Amit az alumínium alkatrészek CNC megmunkálásáról tudni kell

Számos oka lehet annak, hogy az alumínium a leggyakrabban használt színesfém. Nagyon képlékeny, ezért sokféle alkalmazásra alkalmas. Hajlékonysága lehetővé teszi, hogy alumínium fóliát készítsenek belőle, hajlékonysága pedig lehetővé teszi az alumínium rúdba és huzalokba való behúzását.

Az alumíniumnak emellett nagy a korrózióállósága is, mert ha az anyag levegővel érintkezik, természetes módon védő oxidréteget képez. Ez az oxidáció mesterségesen is előidézhető az erősebb védelem érdekében. Az alumínium természetes védőrétege ellenállóbbá teszi a korrózióval szemben, mint a szénacél. Ezenkívül az alumínium jó hővezető és elektromos vezető, jobb, mint a szénacél és a rozsdamentes acél.

（Alumíniumfólia）

Gyorsabb és könnyebben megmunkálható, mint az acél, szilárdság-tömeg aránya pedig jó választássá teszi számos olyan alkalmazáshoz, ahol erős, kemény anyagokra van szükség. Végül, más fémekkel összehasonlítva, az alumínium jól újrahasznosítható, így több forgácsanyagot lehet megőrizni, megolvasztani és újra felhasználni. A tiszta alumínium előállításához szükséges energiához képest az alumínium újrahasznosítása akár 95%-os energiamegtakarítást is eredményezhet.

Természetesen az alumínium használatának vannak hátrányai is, különösen az acélhoz képest. Nem olyan kemény, mint az acél, ezért rossz választás a nagyobb ütéseknek vagy rendkívül nagy teherbírásnak ellenálló alkatrészekhez. Az alumínium olvadáspontja is lényegesen alacsonyabb (660°C, ha az acél olvadáspontja alacsonyabb, kb. 1400°C), nem bírja az extrém magas hőmérsékletű alkalmazásokat. Magas a hőtágulási együtthatója is, így ha a feldolgozás során túl magas a hőmérséklet, akkor deformálódik, és nehéz szigorú tűréseket betartani. Végül az alumínium drágább lehet, mint az acél, mivel a fogyasztás során magasabb a teljesítményigény.

Alumínium ötvözet

Az alumíniumötvözet elemek mennyiségének enyhe beállításával számtalan féle alumíniumötvözet állítható elő. Néhány kompozíció azonban hasznosabbnak bizonyult, mint mások. Ezek az általánosan elterjedt alumíniumötvözetek a fő ötvözőelemek szerint vannak csoportosítva. Mindegyik sorozatnak van néhány közös tulajdonsága. Például a 3000, 4000 és 5000 sorozatú alumíniumötvözetek nem hőkezelhetők, ezért hidegmegmunkálást alkalmaznak, amit munkaedzésnek is neveznek. Nak nek

A fő alumíniumötvözet típusok az alábbiak.

1000 sorozat

Az alumínium 1xxx ötvözetek a legtisztább alumíniumot tartalmazzák, amelynek alumíniumtartalma legalább 99 tömeg%. Nincsenek speciális ötvözőelemek, ezek többsége szinte tiszta alumínium. Például az 1199-es alumínium 99,99 tömeg% alumíniumot tartalmaz, és alumíniumfólia készítésére használják. Ezek a legpuhább minőségek, de munkaedzettek, ami azt jelenti, hogy többszöri deformáció hatására megerősödnek.

2000-es sorozat

A 2000-es sorozatú alumínium fő ötvözőeleme a réz. Ezek az alumíniumminőségek csapadékkal edzettek, így majdnem olyan erősek, mint az acél. A csapadékkeményítés magában foglalja a fém felmelegítését egy bizonyos hőmérsékletre, hogy lehetővé tegye a többi fém kicsapódását a fémoldatból (miközben a fém szilárd marad), és segít növelni a folyáshatárt. A réz hozzáadásának köszönhetően azonban a 2xxx alumíniumminőség alacsonyabb korrózióállósággal rendelkezik. Az Aluminium 2024 mangánt és magnéziumot is tartalmaz, és repülőgép-alkatrészekben használják.

3000-es sorozat

A mangán az alumínium 3000-es sorozat legfontosabb adalékanyaga. Ezek az alumíniumötvözetek munkaedzettek is (ez szükséges a megfelelő keménységi szint eléréséhez, mert ezek az alumíniumminőségek nem hőkezelhetők). Az Aluminium 3004 magnéziumot is tartalmaz, amely az alumínium italosdobozokban használt ötvözet és annak edzett változatai.

4000-es sorozat

A 4000-es sorozatú alumínium fő ötvözőeleme a szilícium. A szilícium csökkenti a 4xxx minőségű alumínium olvadáspontját. Az alumínium 4043 töltőrúd anyaga a 6000-es sorozatú alumíniumötvözetek hegesztéséhez, míg az alumínium 4047 lemezként és burkolatként.

5000-es sorozat

A magnézium az 5000-es sorozat fő ötvözőeleme. Ezek a minőségek a legjobb korrózióállósággal rendelkeznek, ezért gyakran használják tengeri alkalmazásokban vagy más, szélsőséges környezettel szembesülő helyzetekben. Az 5083-as alumínium ötvözet, amelyet általában tengeri alkatrészekben használnak.

6000-es sorozat

A magnéziumot és a szilíciumot egyaránt használják a leggyakoribb alumíniumötvözetek előállításához. Ezen elemek kombinációjával hozzuk létre a 6000-es sorozatot, amely általában könnyen feldolgozható és csapadékkeményedés. Különösen a 6061 az egyik legelterjedtebb alumíniumötvözet, és magas korrózióállósággal rendelkezik. Általában szerkezeti és repülőgépipari alkalmazásokban használják.

7000-es sorozat

Ezek az alumíniumötvözetek cinkből készülnek, és néha rezet, krómot és magnéziumot is tartalmaznak. Csapadékkal edzettek, hogy a legerősebb alumíniumötvözetekké váljanak. A 7000-es fokozatot nagy szilárdsága miatt gyakran használják repülési alkalmazásokban. A 7075 általános besorolás. Bár korrózióállósága nagyobb, mint a 2000-es sorozatú anyagoké, korrózióállósága alacsonyabb, mint más ötvözeteké. Ezt az ötvözetet gyakran használják, de különösen alkalmas a repülési alkalmazásokhoz. Nak nek

Ezek az alumíniumötvözetek cinkből, néha rézből, krómból és magnéziumból készülnek, és csapadékos edzéssel a legerősebbekké válhatnak az összes alumíniumötvözet közül. A 7000-es osztályt nagy szilárdsága miatt általában repülési alkalmazásokban használják. A 7075 egy általános minőség, amely alacsonyabb korrózióállósággal rendelkezik, mint más ötvözetek.

8000-es sorozat

A 8000-es sorozat egy általános kifejezés, amely nem vonatkozik más típusú alumíniumötvözetekre. Ezek az ötvözetek sok más elemet is tartalmazhatnak, beleértve a vasat és a lítiumot. Például a 8176 alumínium 0,6 tömegszázalék vasat és 0,1 tömegszázalék szilíciumot tartalmaz, és huzalok készítésére használják.

Alumínium temperálás és felületkezelés

A hőkezelés egy általános kondicionáló eljárás, ami azt jelenti, hogy számos fém anyagtulajdonságait kémiai szinten megváltoztatja. Különösen az alumínium esetében szükséges a keménység és a szilárdság növelése. A kezeletlen alumínium puha fém, ezért ahhoz, hogy bizonyos alkalmazásoknak ellenálljon, bizonyos beállítási folyamaton kell keresztülmennie. Alumínium esetében a folyamatot a fokozatszám végén található betűnév jelzi.

Hőkezelés

A 2xxx, 6xxx és 7xxx sorozatú alumínium mind hőkezelhető. Ez segít növelni a fém szilárdságát és keménységét, és bizonyos alkalmazásoknál előnyös. Más 3xxx, 4xxx és 5xxx ötvözetek csak hidegen megmunkálhatók a szilárdság és a keménység növelése érdekében. Különböző betűnevek (úgynevezett temperált nevek) hozzáadhatók az ötvözethez, hogy meghatározzák, melyik kezelést használják. Ezek a nevek:

Az F azt jelzi, hogy gyártási állapotban van, vagy az anyag nem esett át semmilyen hőkezelésen.

A H azt jelenti, hogy az anyag valamilyen munkakeményítésen esett át, függetlenül attól, hogy azt a hőkezeléssel egyidejűleg végzik-e vagy sem. A „H” utáni szám a hőkezelés típusát és a keménységet jelöli.

Az O azt jelzi, hogy az alumínium izzított, ami csökkenti a szilárdságot és a keménységet. Furcsa választásnak tűnik – ki szeretne puhább anyagot? Az izzítás azonban könnyebben feldolgozható, esetleg szívósabb és rugalmasabb anyagot eredményez, ami bizonyos gyártási eljárásoknál előnyös.

A T azt jelzi, hogy az alumíniumot hőkezelték, a "T" utáni szám pedig a hőkezelési folyamat részleteit jelöli. Például az Al 6061-T6 oldatos hőkezelésen esik át (980 Fahrenheit-fokon tartják, majd vízben lehűtik a gyors hűtés érdekében), majd 325 és 400 Fahrenheit-fok között öregítik.

Felületkezelés

Alumíniumra számos felületkezelés alkalmazható, és mindegyik felületkezelés rendelkezik a különböző alkalmazásokhoz megfelelő megjelenési és védelmi jellemzőkkel. Nak nek

Polírozás után nincs hatással az anyagra. Ez a felületkezelés kevesebb időt és erőfeszítést igényel, de dekoralkatrészekhez általában nem elegendő, és leginkább olyan prototípusokhoz alkalmas, amelyek csak a működést és az alkalmasságot tesztelik.

A csiszolás a következő lépés a megmunkált felülettől. Fordítson nagyobb figyelmet az éles szerszámok használatára és a befejező lépésekre, hogy simább felületet kapjon. Ez is egy pontosabb feldolgozási módszer, általában az alkatrészek tesztelésére használják. Ez a folyamat azonban továbbra is gépi nyomokat hagy maga után, így általában nem használják fel a végtermékben.

A homokfúvás matt felületet hoz létre azáltal, hogy apró üveggyöngyöket szór az alumínium alkatrészekre. Ezzel eltávolítja a legtöbb (de nem az összes) feldolgozási nyomot, és sima, de szemcsés megjelenést kölcsönöz neki. Néhány népszerű laptop ikonikus megjelenése és tapintása az eloxálás előtti homokfúvás eredménye.

Az eloxálás egy általános felületkezelési módszer. Ez egy védő oxidréteg, amely természetes módon képződik az alumínium felületén, ha levegővel érintkezik. A kézi feldolgozás során az alumínium alkatrészeket egy vezetőképes támasztékra akasztják, elektrolitoldatba merítik, és az elektrolitoldatba egyenáramot vezetnek. Amikor az oldat sav feloldja a természetesen kialakult oxidréteget, az áram hatására oxigén szabadul fel a felületén, ezáltal új alumínium-oxid védőréteget képez.

Az oldódási sebesség és a felhalmozódási sebesség kiegyensúlyozásával az oxidréteg nanopórusokat képez, lehetővé téve, hogy a bevonat tovább növekedjen a természetesen lehetségesnél. Később esztétikai okokból a nanopórusokat időnként más korróziógátló anyagokkal vagy színes festékekkel töltik fel, majd lezárják a védőbevonat teljessé tétele érdekében.

Alumíniumfeldolgozási ismeretek

1. Ha a munkadarab túlmelegszik a feldolgozás során, az alumínium magas hőtágulási együtthatója befolyásolja a tűréshatárt, különösen vékony alkatrészek esetében. A negatív hatások elkerülése érdekében a hőkoncentráció elkerülhető olyan szerszámpályák létrehozásával, amelyek nem koncentrálódnak túl sokáig egy területen. Ezzel a módszerrel hőt lehet elvezetni, a szerszámút pedig megtekinthető és módosítható a CNC megmunkáló programot előállító CAM szoftverben.

2.2. Ha az erő túl nagy, egyes alumíniumötvözetek lágysága elősegíti a deformációt a feldolgozás során. Ezért az ajánlott előtolási sebességnek és sebességnek megfelelően egy adott minőségű alumíniumot kell feldolgozni, hogy a folyamat során megfelelő erőt hozzon létre. Egy másik alapszabály a deformáció megelőzésére, hogy az alkatrész vastagsága minden területen nagyobb legyen 0,020 hüvelyknél.

3. Az alumínium hajlékonyságának másik hatása, hogy az anyag kombinált élét képezheti a szerszámon. Ez elfedi a szerszám éles vágófelületét, tompítja a szerszámot és csökkenti a vágási hatékonyságát. Ez a felhalmozódó él az alkatrész rossz felületi minőségét is okozhatja. Az élek felhalmozódásának elkerülése érdekében kísérletezzen a szerszámanyagokkal; próbálja meg kicserélni a HSS-t (gyorsacél) keményfém lapkákkal, vagy fordítva, és állítsa be a vágási sebességet. Megpróbálhatja beállítani a vágófolyadék mennyiségét és típusát is.

Tudassa velünk az alumínium alkatrészek CNC megmunkálással történő feldolgozását az alábbi videó szerint.

--------------------------------------------------- --------VÉGE------------------------------------------ -----------------------------