알루미늄 합금 제품 CNC 가공

알루미늄 합금 모델 선택 시 고려해야 할 사항: 1) 강도 요구: 고응력 부품의 경우 7계열(7075) 또는 2계열(2024)을 선택합니다. 2) 내식성: 습윤 환경에서는 5계열(5052, 5083)을 선택합니다. 3) 가공성: 복잡한 형상의 경우 6계열(6061, 6063)을 선택합니다. 4) 용접 요구: 우선 5계열 또는 6계열을 선택합니다. 5) 표면 처리: 양극 산화가 필요한 경우 6계열을 선택합니다. 6) 비용 요인: 보통 용도의 경우 1계열 순수 알루미늄을 선택할 수 있습니다. 예를 들어 항공우주 분야에서는 일반적으로 7075를, 자동차 부품에서는 6061을, 해양 환경에서는 5083을, 장식용 부품에서는 6063을 사용합니다.

알루미늄 합금 가공 시 흔한 문제와 해결 방법: 1) 공구 접착/스팬 쌓임: 날카로운 공구 사용, 절삭 속도 증가, 냉각 강화. 2) 표면 거칠기 불량: 절삭 매개변수 최적화, 고속 회전 및 낮은 피드 사용, 공구 날카로움 확보. 3) 변형: 조가공과 정밀가공 분리, 절삭 순서 합리적 배치, 전용 고정 장치 사용. 4) 버리: 공구 각도 최적화(전각 증가), 피드량 감소, 버리 제거 공정 추가. 5) 치수 정밀도 불안정: 가공 온도 제어, 항온 작업장 사용, 안정성 좋은 재료 상태(예: T6 상태) 선택.

알루미늄 합금 열처리가 가공에 미치는 영향: 1) 역학적 성질 변화: T6 상태에서 경도가 현저하게 향상됩니다(6061 - T6 경도 약 95HB), 절삭 난이도 증가. 2) 가공 효율: 어닐링 상태(O 상태)의 가공 효율이 시효 상태보다 30 - 50% 높습니다. 3) 가공 순서: 일반적으로 "조가공 - 열처리 - 정밀가공" 과정을 따르며, 열처리 변형이 최종 정밀도에 영향을 미치는 것을 피합니다. 4) 치수 안정성: 열처리 후 재료 내 응력이 더 충분히 방출되어 치수 안정성이 향상됩니다. 5) 표면 처리: 열처리 상태가 양극 산화 효과에 영향을 미치므로 표면 처리 요구에 맞게 적절한 상태를 선택해야 합니다. 고정밀 부품의 경우 열처리 후 안정화 처리를 하는 것이 좋으며, 이로써 후속 변형을 줄일 수 있습니다.

알루미늄 합금에 자주 사용되는 표면 처리 및 특징: 1) 양극 산화: 다공성 산화막을 형성하며, 염색이 가능하고, 내식성과 내마모성을 향상시킵니다. 막 두께는 5 - 25μm입니다. 2) 경질 양극 산화: 막 두께가 25 - 150μm이며, 경도가 높고(≥300HV), 내마모성이 뛰어나 운동 부품에 적합합니다. 3) 도금: 크롬 도금은 경도와 내마모성을 향상시키고, 니켈 도금은 내식성을 개선하며, 금/은 도금은 전기 전도성 장식용으로 사용됩니다. 4) 화학적 변환: 크로메이트 처리로 내식성과 코팅 접착력을 향상시키며, 무크롬 무기 피막 처리가 더 친환경적입니다. 5) 페인팅/분체 코팅: 장식성이 좋고, 색상이 다양하며, 보호 성능이 뛰어납니다. 6) 전해 연마: 표면 광택도와 내식성을 향상시키며, 의료 및 식품 기기에 적합합니다. 선택은 사용 환경과 성능 요구 사항에 따라 결정해야 합니다.

알루미늄 합금 가공 정밀도: 일반 가공 시 IT7 - IT8 등급(±0.015 - 0.03mm)에 도달할 수 있으며, 정밀 가공 시 IT5 - IT6 등급(±0.002 - 0.008mm)에 도달할 수 있고, 초정밀 가공 시 ±0.001mm에 도달할 수 있습니다. 정밀도를 보장하는 조치: 1) 설비: 고정밀 CNC 기계(위치 정밀도 ≤ 0.003mm)를 사용합니다. 2) 공구: 다이아몬드 또는 초미세 입자 하드메탈 공구를 사용합니다. 3) 고정 장치: 고정밀 공작용 고정 장치를 사용하여 장착 오차를 줄입니다. 4) 환경: 항온 작업장(온도 변동 ≤ ±1℃)을 사용합니다. 5) 측정: 3차원 측정 장치(정밀도 ≤ 0.001mm)를 사용합니다. 6) 공정: 조가공과 정밀가공 분리, 다회 시효 처리, 안정화 처리를 실시합니다. 7) 인력: 경험이 풍부한 프로그래머와 조작자를 사용합니다. 전 과정 제어를 통해 고정밀 요구 사항을 안정적으로 보장할 수 있습니다.

알루미늄 합금과 다른 금속 가공 비용 비교: 1) 재료 비용: 알루미늄 합금 가격은 일반 강철의 약 2 - 3배이며, 동 합금과 티타늄 합금보다는 낮습니다. 2) 가공 효율: 알루미늄 합금 가공 속도는 강철의 3 - 5배, 티타늄 합금의 8 - 10배로 가공 시간이 짧습니다. 3) 공구 소모: 알루미늄 합금 전용 공구 수명이 길며, 비용은 강철 가공의 약 1/2입니다. 4) 에너지 소비 비용: 가공 에너지 소비는 강철의 1/3에 불과합니다. 5) 사후 처리 비용: 알루미늄 합금 표면 처리(예: 양극 산화) 비용은 강철 도금 처리보다 낮습니다. 6) 종합 비용: 재료 비용은 높지만 가공 효율이 높고 에너지 소비가 낮아 종합 비용은 일반적으로 스테인리스강보다 10 - 20% 낮으며, 티타늄 합금보다 50% 이상 낮아 비용 면에서 뚜렷한 이점이 있습니다.