Obróbka CNC produktów ze stopów aluminium

Wybór modelu stopu aluminium wymaga rozważenia: 1) Wymagań wytrzymałościowych: części o wysokim naprężeniu wybierz serię 7 (7075) lub serię 2 (2024); 2) Odporności na korozję: wilgotne środowisko wybierz serię 5 (5052, 5083); 3) Właściwości obróbki: złożone kształty wybierz serię 6 (6061, 6063); 4) Wymagań spawalniczych: preferuj serię 5 lub serię 6; 5) Obróbki powierzchniowej: wymagane anodowanie wybierz serię 6; 6) Czynników kosztowych: do ogólnego użytku można wybrać czyste aluminium serii 1. Na przykład, w lotnictwie powszechnie używa się 7075, w częściach samochodowych często używa się 6061, środowisko morskie适用5083, elementy dekoracyjne można wybrać 6063.

Typowe problemy z obróbką aluminium i rozwiązania: 1) Przywieranie narzędzia/narost: Używaj ostrych narzędzi, zwiększ prędkość skrawania, wzmocnij chłodzenie; 2) Słaba chropowatość powierzchni: Zoptymalizuj parametry skrawania, użyj wysokiej prędkości obrotowej i niskiego posuwu, upewnij się, że narzędzie jest ostre; 3) Odkształcenia: Stosuj oddzielną obróbkę zgrubną i wykańczającą, odpowiednio zaplanuj kolejność skrawania, używaj specjalistycznych uchwytów; 4) Zadziory: Zoptymalizuj kąt narzędzia (zwiększ kąt natarcia), zmniejsz posuw, dodaj工序 usuwania zadziorów; 5) Niestabilność dokładności wymiarowej: Kontroluj temperaturę obróbki, używaj stałej temperatury w hali, wybierz stan materiału o dobrej stabilności (np. stan T6).

Wpływ obróbki cieplnej aluminium na obróbkę: 1) Zmiany właściwości mechanicznych: Stan T6 znacząco zwiększa twardość (twardość 6061-T6 około 95HB), zwiększa trudność skrawania; 2) Wydajność obróbki: Wydajność obróbki w stanie wyżarzonym (stan O) jest o 30-50% wyższa niż w stanie utwardzonym dyspersyjnie; 3) Kolejność obróbki: Zazwyczaj stosuje się proces "obróbka zgrubna - obróbka cieplna - obróbka wykańczająca", aby uniknąć wpływu odkształceń cieplnych na ostateczną precyzję; 4) Stabilność wymiarowa: Po obróbce cieplnej materiał lepiej uwalnia naprężenia, lepsza stabilność wymiarowa; 5) Obróbka powierzchniowa: Stan obróbki cieplnej wpływa na efekt anodowania, należy wybrać odpowiedni stan w zależności od wymagań obróbki powierzchniowej. Dla części wysokoprecyzyjnych zaleca się stabilizację po obróbce cieplnej, aby zmniejszyć późniejsze odkształcenia.

Typowe obróbki powierzchniowe aluminium i ich cechy: 1) Anodowanie: Tworzy porowatą warstwę tlenkową, można barwić, zwiększa odporność na korozję i zużycie, grubość warstwy 5-25μm; 2) Twarde anodowanie: Grubość warstwy 25-150μm, wysoka twardość (≥300HV), doskonała odporność na zużycie,适用 dla części ruchomych; 3) Powlekanie elektrolityczne: Chromowanie zwiększa twardość i odporność na zużycie, niklowanie poprawia odporność na korozję, złocenie/posrebrzanie用于 przewodnictwa i dekoracji; 4) Konwersja chemiczna: Obróbka chromianowa zwiększa odporność na korozję i przyczepność powłoki, pasywacja bezchromowa bardziej ekologiczna; 5) Malowanie natryskowe/Proszkowe: Dobry wygląd dekoracyjny, różnorodne kolory, dobra ochrona; 6) Polerowanie elektrolityczne: Zwiększa gładkość powierzchni i odporność na korozję, nadaje się dla urządzeń medycznych i spożywczych. Wybór należy określić na podstawie środowiska użytkowania i wymagań wydajnościowych.

Dokładność obróbki aluminium: Zwykła obróbka może osiągnąć klasę IT7-IT8 (±0.015-0.03mm), obróbka precyzyjna może osiągnąć klasę IT5-IT6 (±0.002-0.008mm), obróbka ultra-precyzyjna może osiągnąć ±0.001mm. Środki zapewnienia dokładności: 1) Sprzęt: Używaj wysokoprecyzyjnych obrabiarek CNC (dokładność pozycjonowania ≤0.003mm); 2) Narzędzia: Narzędzia diamentowe lub z węglików spiekanych o ultra-drobnych ziarnach; 3) Uchwyty: Wysokoprecyzyjne uchwyty, zmniejsz błąd mocowania; 4) Środowisko: Hala o stałej temperaturze (wahania temperatury ≤±1℃); 5) Pomiar: Maszyna współrzędnościowa (dokładność ≤0.001mm); 6) Proces: Stosuj oddzielenie zgrubne i wykańczające, wielokrotne starzenie, obróbkę stabilizującą; 7) Personel: Doświadczeni programiści i operatorzy. Poprzez kontrolę całego procesu można stabilnie zapewnić wysokie wymagania dokładności.

Porównanie kosztów obróbki aluminium z innymi metalami: 1) Koszt materiału: Cena aluminium jest około 2-3 razy wyższa niż zwykłej stali, niższa niż stopów miedzi i tytanu; 2) Wydajność obróbki: Prędkość obróbki aluminium jest 3-5 razy większa niż stali, 8-10 razy większa niż tytanu, krótszy czas obróbki; 3) Zużycie narzędzi: Specjalistyczne narzędzia do aluminium mają długą żywotność, koszt około 1/2 obróbki stali; 4) Koszt energii: Energia obróbki to tylko 1/3 energii obróbki stali; 5) Koszt obróbki końcowej: Koszt obróbki powierzchniowej aluminium (np. anodowanie) jest niższy niż obróbki galwanicznej stali; 6) Koszt całkowity: Chociaż koszt materiału jest wyższy, ale wydajność obróbki jest wysoka, zużycie energii niskie, całkowity koszt jest zazwyczaj o 10-20% niższy niż stali nierdzewnej, o ponad 50% niższy niż stopów tytanu, ma znaczącą przewagę kosztową.