Mecanizado CNC de productos de aleación de aluminio

La selección del modelo de aluminio debe considerar: 1) Requisitos de resistencia: piezas de alto estrés elija serie 7 (7075) o serie 2 (2024); 2) Resistencia a la corrosión: ambientes húmedos elija serie 5 (5052, 5083); 3) Maquinabilidad: formas complejas elija serie 6 (6061, 6063); 4) Necesidades de soldadura: priorice serie 5 o 6; 5) Tratamiento superficial: para anodizado elija serie 6; 6) Factores de costo: uso general puede elegir aluminio puro serie 1. Por ejemplo, aeroespacial usa comúnmente 7075, piezas automotrices usan principalmente 6061, ambiente marino aplica 5083, piezas decorativas pueden elegir 6063.

Problemas comunes en mecanizado de aluminio y soluciones: 1) Adhesión de viruta/acumulación: usar herramientas afiladas, aumentar velocidad de corte, mejorar refrigeración; 2) Rugosidad superficial deficiente: optimizar parámetros de corte, usar alta velocidad y baja alimentación, asegurar herramientas afiladas; 3) Deformación: usar mecanizado grueso y fino separado, planificar secuencia de corte adecuada, usar dispositivos de sujeción especiales; 4) Rebabas: optimizar ángulo de herramienta (aumentar ángulo de ataque), reducir avance, añadir proceso de desbarbado; 5) Precisión dimensional inestable: controlar temperatura de mecanizado, usar taller con temperatura constante, elegir estado de material estable (como estado T6).

Impacto del tratamiento térmico en mecanizado de aluminio: 1) Cambios en propiedades mecánicas: estado T6 aumenta significativamente dureza (6061-T6 ~95HB), incrementa dificultad de corte; 2) Eficiencia de mecanizado: estado recocido (O) tiene 30-50% más eficiencia que estado envejecido; 3) Secuencia de mecanizado: típicamente "mecanizado grueso-tratamiento térmico-mecanizado fino" para evitar deformación; 4) Estabilidad dimensional: después de tratamiento térmico el material libera tensiones mejorando estabilidad dimensional; 5) Tratamiento superficial: el estado térmico afecta resultado de anodizado, elija estado adecuado según requisitos. Para piezas de alta precisión, se recomienda tratamiento de estabilización post-térmico para reducir deformación posterior.

Tratamientos superficiales comunes para aluminio: 1) Anodizado: forma capa porosa oxidada, puede teñirse, mejora resistencia a corrosión y desgaste, espesor 5-25μm; 2) Anodizado duro: espesor 25-150μm, alta dureza (≥300HV), excelente resistencia al desgaste, para piezas móviles; 3) Galvanizado: cromado aumenta dureza y resistencia al desgaste, niquelado mejora resistencia a corrosión, dorado/plateado para decoración conductiva; 4) Conversión química: tratamiento con cromatos mejora resistencia a corrosión y adhesión de recubrimientos, pasivación sin cromo más ecológica; 5) Pintura/recubrimiento en polvo: buena decoración, múltiples colores, buen rendimiento protector; 6) Pulido electrolítico: mejora acabado superficial y resistencia a corrosión, ideal para equipos médicos/alimentarios. La selección depende del ambiente de uso y requisitos de rendimiento.

Precisión en mecanizado de aluminio: mecanizado normal IT7-IT8 (±0.015-0.03mm), precisión IT5-IT6 (±0.002-0.008mm), ultraprecisión ±0.001mm. Medidas de garantía: 1) Equipo: máquinas CNC de alta precisión (precisión de posicionamiento ≤0.003mm); 2) Herramientas: diamante o carburo de grano ultrafino; 3) Dispositivos de sujeción: alta precisión, reducir errores; 4) Ambiente: taller con temperatura constante (±1℃); 5) Medición: máquina de medición por coordenadas (precisión ≤0.001mm); 6) Proceso: separar mecanizado grueso/fino, múltiples estabilizaciones; 7) Personal: operadores y programadores con experiencia. El control de todo el proceso garantiza altos requisitos de precisión.

Comparación de costos de mecanizado: 1) Costo material: aluminio ~2-3 veces acero común, menor que titanio; 2) Eficiencia: velocidad de mecanizado 3-5 veces acero, 8-10 veces titanio; 3) Desgaste de herramientas: vida útil más larga, costo ~50% menor que acero; 4) Energía: consumo 1/3 del acero; 5) Postprocesamiento: anodizado más económico que galvanizado para acero; 6) Costo total: aunque material más caro, alta eficiencia y bajo consumo energético hacen costo total 10-20% menor que acero inoxidable, >50% menor que titanio, con ventaja significativa.