Κατεργασία Προϊόντων από Κράμα Αλουμινίου με CNC

Η επιλογή μοντέλου αλουμινίου πρέπει να λαμβάνει υπόψη: 1) Απαιτήσεις αντοχής: για εξαρτήματα υψηλής τάσης επιλέξτε σειρά 7 (7075) ή σειρά 2 (2024). 2) Αντοχή στη διάβρωση: για υγρό περιβάλλον επιλέξτε σειρά 5 (5052, 5083). 3) Ιδιότητες κατεργασίας: για σύνθετα σχήματα επιλέξτε σειρά 6 (6061, 6063). 4) Απαιτήσεις συγκόλλησης: προτεραιότητα σε σειρά 5 ή 6. 5) Επιφανειακή επεξεργασία: για ανοδική οξείδωση επιλέξτε σειρά 6. 6) Παράγοντες κόστους: για γενική χρήση μπορείτε να επιλέξετε καθαρό αλουμίνιο σειράς 1. Για παράδειγμα, η αεροδιαστημική χρησιμοποιεί συνήθως 7075, τα εξαρτήματα αυτοκινήτων χρησιμοποιούν κυρίως 6061, για θαλάσσιο περιβάλλον είναι κατάλληλο το 5083, για διακοσμητικά εξαρτήματα μπορείτε να επιλέξετε 6063.

Συχνά προβλήματα κατεργασίας αλουμινίου και λύσεις: 1) Κολλημένο εργαλείο/συσσώρευση πριονιού: χρήση κοφτερών εργαλείων, αύξηση ταχύτητας κοπής, ενίσχυση ψύξης. 2) Κακή τραχύτητα επιφάνειας: βελτιστοποίηση παραμέτρων κοπής, χρήση υψηλής ταχύτητας περιστροφής και χαμηλής τροφοδοσίας, διασφάλιση κοφτερών εργαλείων. 3) Παραμόρφωση: χώρισε την πρόχειρη και την τελική κατεργασία, κατάλληλη διάταξη σειράς κοπής, χρήση ειδικών εργαλοθηκών. 4) Αποφλοίωση: βελτιστοποίηση γωνίας εργαλείου (αύξηση γωνίας προσώπου), μείωση ποσότητας τροφοδοσίας, προσθήκη λειτουργίας αφαίρεσης αποφλοιώσεων. 5) Αστάθεια ακρίβειας διαστάσεων: έλεγχος θερμοκρασίας κατεργασίας, χρήση θερμαινόμενου εργαστηρίου, επιλογή σταθερής κατάστασης υλικού (π.χ. κατάσταση T6).

Η επίδραση της θερμικής επεξεργασίας στην κατεργασία αλουμινίου: 1) Αλλαγές μηχανικών ιδιοτήτων: η κατάσταση T6 αυξάνει σημαντικά τη σκληρότητα (η σκληρότητα 6061-T6 είναι περίπου 95 HB), αυξάνοντας τη δυσκολία κοπής. 2) Αποδοτικότητα κατεργασίας: η αποδοτικότητα κατεργασίας στην ανακλινή κατάσταση (κατάσταση O) είναι 30-50% υψηλότερη από την ηλικιακή κατάσταση. 3) Σειρά κατεργασίας: συνήθως ακολουθείται η ροή "πρόχειρη κατεργασία - θερμική επεξεργασία - τελική κατεργασία", αποφεύγοντας την επίδραση παραμόρφωσης από τη θερμική επεξεργασία στην τελική ακρίβεια. 4) Σταθερότητα διαστάσεων: το υλικό μετά τη θερμική επεξεργασία απελευθερώνει πιο πλήρως τις τάσεις, έχοντας καλύτερη σταθερότητα διαστάσεων. 5) Επιφανειακή επεξεργασία: η κατάσταση θερμικής επεξεργασίας επηρεάζει το αποτέλεσμα της ανοδικής οξείδωσης, πρέπει να επιλέγετε την κατάλληλη κατάσταση ανάλογα με τις απαιτήσεις επιφανειακής επεξεργασίας. Για εξαρτήματα υψηλής ακρίβειας, συνιστάται σταθεροποίηση μετά τη θερμική επεξεργασία, για να μειωθεί η επακόλουθη παραμόρφωση.

Κοινές επιφανειακές επεξεργασίες αλουμινίου και χαρακτηριστικά: 1) Ανοδική οξείδωση: δημιουργεί πορώδη οξειδωτική μεμβράνη, μπορεί να βαφτεί, αυξάνει την αντοχή στη διάβρωση και τη φθορά, πάχος μεμβράνης 5-25μm. 2) Σκληρή ανοδική οξείδωση: πάχος μεμβράνης 25-150μm, υψηλή σκληρότητα (≥300 HV), εξαιρετική απόδοση φθοράς, κατάλληλη για κινούμενα εξαρτήματα. 3) Ηλεκτρολύτης επίστρωση: χρωμίωση αυξάνει τη σκληρότητα και την αντοχή στη φθορά, νικελίωση βελτιώνει την αντοχή στη διάβρωση, επίστρωση χρυσού/αργύρου για αγωγική διακόσμηση. 4) Χημική μετατροπή: επεξεργασία χρωμικών βελτιώνει την αντοχή στη διάβρωση και την προσκόλληση επικάλυψης, η παθητικοποίηση χωρίς χρώμιο είναι πιο φιλική προς το περιβάλλον. 5) Επικάλυψη/ψεκασμός: καλή διακοσμητική απόδοση, πολλά χρώματα, καλή προστατευτική απόδοση. 6) Ηλεκτρολυτικό γυάλισμα: αυξάνει την ομαλότητα επιφάνειας και την αντοχή στη διάβρωση, κατάλληλο για ιατρικό και εποπτικό εξοπλισμό τροφίμων. Η επιλογή πρέπει να καθορίζεται με βάση το περιβάλλον χρήσης και τις απαιτήσεις απόδοσης.

Ακρίβεια κατεργασίας αλουμινίου: η κανονική κατεργασία μπορεί να φτάσει IT7-IT8 (±0.015-0.03mm), η ακριβής κατεργασία μπορεί να φτάσει IT5-IT6 (±0.002-0.008mm), η υπερακριβής κατεργασία μπορεί να φτάσει ±0.001mm. Μέτρα διασφάλισης ακρίβειας: 1) Εξοπλισμός: χρήση μηχανημάτων CNC υψηλής ακρίβειας (ακρίβεια θέσης ≤0.003mm). 2) Εργαλεία: εργαλεία από διαμάντι ή σκληρά κράματα λεπτής κόκκωσης. 3) Εργαλοθήκες: εργαλοθήκες υψηλής ακρίβειας, μείωση σφάλματος στερέωσης. 4) Περιβάλλον: θερμαινόμενο εργαστήριο (διακύμανση θερμοκρασίας ≤±1°C). 5) Μέτρηση: μηχανή μέτρησης τριών συντεταγμένων (ακρίβεια ≤0.001mm). 6) Διαδικασία: πρόχειρη και τελική κατεργασία ξεχωριστά, πολλαπλή γήρανση, σταθεροποίηση. 7) Προσωπικό: έμπειροι προγραμματιστές και χειριστές. Μέσω ελέγχου ολόκληρης της διαδικασίας, μπορεί να διασφαλιστεί σταθερά η απαίτηση υψηλής ακρίβειας.

Σύγκριση κόστους κατεργασίας αλουμινίου με άλλα μέταλλα: 1) Κόστος υλικού: η τιμή του αλουμινίου είναι περίπου 2-3 φορές αυτή του συνηθισμένου χάλυβα, χαμηλότερη από τα κράματα χαλκού και τιτανίου. 2) Αποδοτικότητα κατεργασίας: η ταχύτητα κατεργασίας αλουμινίου είναι 3-5 φορές αυτή του χάλυβα, 8-10 φορές αυτή του τιτανίου, μικρότερος χρόνος κατεργασίας. 3) Κατανάλωση εργαλείων: τα ειδικά εργαλεία αλουμινίου έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής, το κόστος είναι περίπου το μισό από την κατεργασία χάλυβα. 4) Κόστος ενέργειας: η κατανάλωση ενέργειας κατεργασίας είναι μόνο 1/3 του χάλυβα. 5) Κόστος μεταγενέστερης επεξεργασίας: το κόστος επιφανειακής επεξεργασίας αλουμινίου (π.χ. ανοδική οξείδωση) είναι χαμηλότερο από την ηλεκτρολυτική επίστρωση χάλυβα. 6) Συνολικό κόστος: αν και το κόστος υλικού είναι υψηλότερο, η υψηλή αποδοτικότητα κατεργασίας και η χαμηλή κατανάλωση ενέργειας κάνουν το συνολικό κόστος συνήθως 10-20% χαμηλότερο από το ανοξείδωτο ατσάλι και πάνω από 50% χαμηλότερο από τα κράματα τιτανίου, έχοντας σημαντικό πλεονέκτημα κόστους.