Alumiiniumisulamitoodete CNC töötlus

Alumiiniumisulami tüübi valik peaks arvestama: 1) Tugevusnõuded: kõrge pingega komponentide puhul vali 7-seeria (7075) või 2-seeria (2024); 2) Korrosioonikindlus: niiskes keskkonnas vali 5-seeria (5052, 5083); 3) Töödeldavus: keerukate kujundite puhul vali 6-seeria (6061, 6063); 4) Keevitamise nõuded: eelista 5-seeriat või 6-seeriat; 5) Pinnatöötlus: anoodoxidatsiooni vajaduse korral vali 6-seeria; 6) Kulutegur: üldotstarbeliseks kasutamiseks võib valida 1-seeria puhast alumiiniumi. Näiteks lennunduses kasutatakse tavaliselt 7075, autokomponentide puhul kasutatakse enamasti 6061, merekeskkonnas sobib 5083, dekoratiivosade puhul võib valida 6063.

Alumiiniumi töötlemise levinumad probleemid ja lahendused: 1) Tööriista kleepumine/lõikekuhil: kasuta teravaid lõiketerasid, suurenda lõikekiirust, tugevda jahutust; 2) Halb pinnakaredus: optimeeri lõikeparameetrid, kasuta kõrget pöörlemissagedust madala ettenihega, tagage lõiketera teravus; 3) Deformatsioon: kasuta jämeda ja peene töötluse eraldamist, korralda lõikeprotsess õigesti, kasuta spetsiaalseid pistikuid; 4) Aherservad: optimeeri lõiketera nurk (suurenda esinurka), vähenda ettenihet, lisa aherservade eemaldamise protsess; 5) Ebastabiilne mõõtmete täpsus: kontrolli töötlemistemperatuuri, kasuta konstantset temperatuuriga töökoda, vali stabiilsem materjali olek (nt T6 olek).

Alumiiniumi kuumtöötluse mõju töötlemisele: 1) Mehaaniliste omaduste muutus: T6 olekus kõvadus oluliselt suureneb (6061-T6 kõvadus umbes 95HB), suurendab lõiketöödeldavuse raskust; 2) Töötlemise efektiivsus: lõdvendatud olekus (O-olek) on töötlemise efektiivsus 30-50% kõrgem kui vanutusolekus; 3) Töötlemise järjekord: tavaliselt kasutatakse "jämeda töötluse - kuumtöötluse - peene töötluse" protsessi, vältides kuumtöötluse deformatsiooni mõju lõpp-täpsusele; 4) Mõõtmete stabiilsus: pärast kuumtöötlust vabaneb materjali pinge rohkem, mõõtmete stabiilsus on parem; 5) Pinnatöötlus: kuumtöötluse olek mõjutab anoodoxidatsiooni efekti, tuleb valida vastavalt pinnatöötluse nõuetele sobiv olek. Kõrgtäpsuslike osade puhul soovitatakse pärast kuumtöötlust teha stabiliseeriv töötlus, et vähendada järgnevat deformatsiooni.

Alumiiniumi levinumad pinnatöötlused ja nende omadused: 1) Anoodoxidatsioon: moodustab poorse oksüdikihi, võib värvida, suurendab korrosioonikindlust ja kulumiskindlust, kihi paksus 5-25μm; 2) Kõva anoodoxidatsioon: kihi paksus 25-150μm, kõrge kõvadus (≥300HV), suurepärased kulumiskindluse omadused, sobib liikuvatele osadele; 3) Galvaniseerimine: kroomkatmine suurendab kõvadust ja kulumiskindlust, niklikatmine parandab korrosioonikindlust, kulla/hõbeda katmine kasutatakse elektrijuhtivuse ja dekoratiivsuse jaoks; 4) Keemiline muundamine: kromaatkäitlus suurendab korrosioonikindlust ja katte kinnitust, kroomivaba passiveerimine on keskkonnasõbralikum; 5) Värvimine/pihustpulberkatmine: dekoratiivne, erinevad värvid, hea kaitseomadused; 6) Elektrolüütiline poleerimine: suurendab pinna siledust ja korrosioonikindlust, sobib meditsiini- ja toiduvarustuse seadmetele. Valik tuleb teha vastavalt kasutuskeskkonnale ja jõudlusnõuetele.

Alumiiniumi töötlemise täpsus: tavaline töötlus võib saavutada IT7-IT8 klassi (±0.015-0.03mm), täppistöötlus võib saavutada IT5-IT6 klassi (±0.002-0.008mm), ülitäppistöötlus võib saavutada ±0.001mm. Täpsuse tagamise meetmed: 1) Seadmed: kasuta kõrgtäpsusega CNC-pingiseadmeid (positsioneerimistäpsus ≤0.003mm); 2) Lõiketerased: teemant- või ülipeente teradega kõvametallist lõiketerased; 3) Pistikud: kõrgtäpsuselised seadmed, vähendades pistikuvigu; 4) Keskkond: konstantse temperatuuriga töökoda (temperatuuri kõikumine ≤±1℃); 5) Mõõtmine: 3D koordinaatide mõõtja (täpsus ≤0.001mm); 6) Tehnoloogia: kasuta jämeda ja peene töötluse eraldamist, mitu vanutust, stabiliseerivat töötlust; 7) Personal: kogenud programmeerijad ja operaatorid. Läbi kogu protsessi kontrolli saab stabiilselt tagada kõrged täpsusnõuded.

Alumiiniumi ja teiste metallide töötluskulude võrdlus: 1) Materjali maksumus: alumiiniumi hind on umbes 2-3 korda kõrgem kui tavalisel terasel, madalam kui vase- ja titaanisulamitel; 2) Töötlemise efektiivsus: alumiiniumi töötlemiskiirus on 3-5 korda kiirem kui terasel, 8-10 korda kiirem kui titaanisulamitel, töötlemisaeg on lühike; 3) Tööriista kulu: alumiiniumi spetsiaalsete lõiketerade eluiga on pikk, maksumus on umbes 1/2 terase töötlemise maksumusest; 4) Energiakulu: töötlemise energiakulu on ainult 1/3 terasest; 5) Järeltöötluse maksumus: alumiiniumi pinnatöötlus (nagu anoodoxidatsioon) on odavam kui terase galvaniseerimine; 6) Kogumaksumus: kuigi materjali maksumus on kõrgem, on töötlemise efektiivsus kõrge ja energiakulu madal, kogumaksumus on tavaliselt 10-20% madalam kui roostevabast terasest ja üle 50% madalam kui titaanisulamist, omades olulist kulueelist.