Prelucrare CNC Produse din Aluminiu

Alegerea modelului de aluminiu trebuie să țină cont de: 1) Cerințe de rezistență: pentru componente cu stres ridicat alegeți seria 7 (7075) sau seria 2 (2024); 2) Rezistență la coroziune: pentru medii umede alegeți seria 5 (5052, 5083); 3) Prelucrabilitate: pentru forme complexe alegeți seria 6 (6061, 6063); 4) Nevoi de sudare: preferați seria 5 sau 6; 5) Tratament superficial: pentru anodizare alegeți seria 6; 6) Factor de cost: pentru utilizări generale se poate alege aluminiu pur seria 1. De exemplu, aerospace folosește frecvent 7075, componente auto folosesc mai mult 6061, mediul marin este potrivit pentru 5083, iar piese decorative pot alege 6063.

Probleme comune la prelucrarea aluminiului și soluții: 1) Lipire sculă/formațune de așchie: folosiți scule ascuțite, creșteți viteza de așchiere, intensificați răcirea; 2) Rugozitate slabă a suprafeței: optimizați parametrii de așchiere, folosiți viteză mare de rotație și avans redus, asigurați-vă că scula este ascuțită; 3) Deformare: adoptați prelucrare separată brut-fin, planificați corespunzător ordinea de așchiere, folosiți dispozitive de fixare specializate; 4) Bave: optimizați unghiul sculei (creșteți unghiul de atac), reduceți avansul, adăugați operația de îndepărtare a bavelor; 5) Instabilitate precizie dimensională: controlați temperatura de prelucrare, folosiți atelier cu temperatură constantă, alegeți o stare de material stabilă (de ex. stare T6).

Impactul tratamentului termic asupra prelucrării aluminiului: 1) Modificări proprietăți mecanice: starea T6 crește semnificativ duritatea (duritatea 6061-T6 este de ~95HB), crescând dificultatea de așchiere; 2) Eficiență prelucrare: starea recoaptă (O) are o eficiență de prelucrare cu 30-50% mai mare decât starea îmbătrânită; 3) Secvență prelucrare: de obicei se adoptă fluxul "prelucrare brută - tratament termic - prelucrare fină" pentru a evita ca deformarea din tratamentul termic să afecteze precizia finală; 4) Stabilitate dimensională: materialul după tratament termic are o eliberare mai completă a tensiunilor, stabilitate dimensională mai bună; 5) Tratament superficial: starea de tratament termic afectează efectul anodizării, alegeți starea potrivită în funcție de cerințele tratamentului superficial. Pentru piese de înaltă precizie, se recomandă o tratare de stabilizare după tratamentul termic pentru a reduce deformarea ulterioară.

Tratamente superficiale comune pentru aluminiu și caracteristici: 1) Anodizare: formează un strat oxid poros, poate fi colorat, îmbunătățește rezistența la coroziune și uzură, grosime strat 5-25μm; 2) Anodizare dură: grosime strat 25-150μm, duritate ridicată (≥300HV), performanță excelentă la uzură, potrivit pentru componente în mișcare; 3) Galvanizare: cromare pentru duritate și rezistență la uzură, nichelare pentru îmbunătățirea rezistenței la coroziune, aur/argint pentru conductibilitate și decor; 4) Conversie chimică: tratare cu cromați îmbunătățește rezistența la coroziune și adeziunea stratului, pasivare fără crom mai ecologică; 5) Vopsire/pulverizare: aspect estetic bun, culori variate, performanță bună de protecție; 6) Polizare electrolitică: îmbunătățește finisarea suprafeței și rezistența la coroziune, potrivită pentru echipamente medicale și alimentare. Alegerea trebuie stabilită în funcție de mediul de utilizare și cerințele de performanță.

Precizie prelucrare aluminiu: Prelucrarea obișnuită poate atinge clasa IT7-IT8 (±0.015-0.03mm), prelucrarea de precizie poate atinge clasa IT5-IT6 (±0.002-0.008mm), prelucrarea ultra-precisă poate atinge ±0.001mm. Măsuri de asigurare a preciziei: 1) Echipament: utilizarea mașinilor-unelte CNC de înaltă precizie (precizie de poziționare ≤0.003mm); 2) Scule: scule din diamant sau carbură metalică cu granulație ultra-fină; 3) Dispozitive de fixare: dispozitive de fixare de precizie, reducând eroarea de fixare; 4) Mediu: atelier cu temperatură constantă (fluctuație temperatură ≤±1℃); 5) Măsurare: mașină de măsurat cu coordonate (precizie ≤0.001mm); 6) Proces: adoptarea separării brut-fin, îmbătrânire multiplă, tratare de stabilizare; 7) Personal: programatori și operatori cu experiență. Prin controlul întregului proces, se poate asigura în mod stabil cerința de înaltă precizie.

Comparație cost prelucrare aluminiu vs alte metale: 1) Cost material: prețul aluminiului este de ~2-3 ori cel al oțelului obișnuit, mai mic decât al aliajelor de cupru și titan; 2) Eficiență prelucrare: viteza de prelucrare a aluminiului este de 3-5 ori mai mare decât a oțelului, de 8-10 ori mai mare decât a titanului, timp de prelucrare scurt; 3) Uzură scule: durata de viață a sculelor specializate pentru aluminiu este lungă, costul este de ~1/2 față de prelucrarea oțelului; 4) Cost energie: consumul energetic de prelucrare este doar 1/3 din cel al oțelului; 5) Cost post-procesare: costul tratamentului superficial al aluminiului (ex. anodizare) este mai mic decât cel al galvanizării oțelului; 6) Cost total: deși costul materialului este mai ridicat, eficiența ridicată de prelucrare și consumul redus de energie fac ca costul total să fie de obicei cu 10-20% mai mic decât al oțelului inoxidabil, cu peste 50% mai mic decât al aliajelor de titan, având un avantaj semnificativ de cost.