Proizvodi od aluminijumske legure - CNC obrada

Izbor modela aluminijumske legure zahteva razmatranje: 1) Zahtevi za čvrstoćom: delovi pod visokim naponom biraju seriju 7 (7075) ili seriju 2 (2024); 2) Otpornost na koroziju: vlažna okruženja biraju seriju 5 (5052, 5083); 3) Obradivost: složeni oblici biraju seriju 6 (6061, 6063); 4) Zahtevi za zavarivanjem: prioritet serija 5 ili 6; 5) Obrada površine: za anodizaciju bira se serija 6; 6) Faktor cene: za opštu upotrebu može se izabrati čisti aluminijum serije 1. Na primer, vazduhoplovstvo obično koristi 7075, automobilske komponente više koriste 6061, morska okruženja su pogodna za 5083, a dekorativni delovi mogu izabrati 6063.

Uobičajeni problemi pri obradi aluminijuma i rešenja: 1) Lepljenje alata/nakupljanje strugotine: koristiti oštre alate, povećati brzinu rezanja, pojačati hlađenje; 2) Loša hrapavost površine: optimizovati parametre rezanja, koristiti visoke brzine obrtanja i male korake, osigurati oštrinu alata; 3) Deformacija: primeniti grubu i finu obradu odvojeno, pravilno rasporediti redosled rezanja, koristiti specijalne stezne naprave; 4) Neravnine: optimizovati ugao alata (povećati prednji ugao), smanjiti korak, dodati operaciju uklanjanja neravnina; 5) Nestabilnost dimenzione tačnosti: kontrolisati temperaturu obrade, koristiti prostoriju sa konstantnom temperaturom, izabrati stabilno stanje materijala (kao što je T6 stanje).

Uticaj termičke obrade aluminijuma na obradu: 1) Promene mehaničkih svojstava: T6 stanje značajno povećava tvrdoću (6061-T6 tvrdoća oko 95HB), povećava težinu rezanja; 2) Efikasnost obrade: učinak obrade u žarenom stanju (O stanje) je 30-50% veći nego u ostarjelom stanju; 3) Redosled obrade: obično se koristi proces "gruba obrada - termički tretman - fina obrada", kako bi se izbegao uticaj deformacije tokom termičke obrade na konačnu tačnost; 4) Stabilnost dimenzija: materijal nakon termičke obrade bolje otpuša naprezanja, bolja je stabilnost dimenzija; 5) Obrada površine: stanje termičke obrade utiče na efekat anodizacije, potrebno je izabrati odgovarajuće stanje prema zahtevima obrade površine. Za visoko precizne delove, preporučuje se stabilizacioni tretman nakon termičke obrade kako bi se smanjila kasnija deformacija.

Uobičajene obrade površine aluminijuma i karakteristike: 1) Anodizacija: Formira porozni oksidni sloj, može se bojati, poboljšava otpornost na koroziju i habanje, debljina sloja 5-25μm; 2) Tvrda anodizacija: debljina sloja 25-150μm, visoka tvrdoća (≥300HV), izvanredne performanse otpornosti na habanje, pogodna za pokretne delove; 3) Galvanizacija: hromiranje poboljšava tvrdoću i otpornost na habanje, nikliranje poboljšava otpornost na koroziju, pozlaćivanje/posrebrenje za električnu dekoraciju; 4) Hemijska konverzija: hromatni tretman poboljšava otpornost na koroziju i adherenciju premaza, bez-hrom pasivizacija je ekološkija; 5) Bojanje/Prskanje: dobar dekorativni izgled, razne boje, dobre zaštitne performanse; 6) Elektropoliranje: poboljšava finišu površine i otpornost na koroziju, pogodno za medicinsku i prehrambenu opremu. Izbor se određuje na osnovu uslova upotrebe i performansi.

Tačnost obrade aluminijuma: Obična obrada može doseći nivo IT7-IT8 (±0.015-0.03mm), precizna obrada može doseći nivo IT5-IT6 (±0.002-0.008mm), ultra precizna obrada može doseći ±0.001mm. Mere za garantovanje tačnosti: 1) Oprema: korišćenje visoko preciznih CNC mašina (tačnost pozicioniranja ≤0.003mm); 2) Alati: dijamantski ili alatni čelik sa ultra finim zrnima; 3) Stezne naprave: visoko precizne stezne naprave, smanjenje greške stezanja; 4) Okruženje: prostorija sa konstantnom temperaturom (fluktuacija temperature ≤±1℃); 5) Merenje: trokoordinatni merač (tačnost ≤0.001mm); 6) Proces: korišćenje odvojene grube i fine obrade, višestaro stareње, stabilizacioni tretman; 7) Osoblje: iskusni programeri i operateri. Kroz kontrolu celokupnog procesa, može se stabilno garantovati visoke zahteve za tačnošću.

Uporedni troškovi obrade aluminijuma i drugih metala: 1) Troškovi materijala: cena aluminijuma je oko 2-3 puta veća od običnog čelika, niža od bakarnih i titanijumovih legura; 2) Efikasnost obrade: brzina obrade aluminijuma je 3-5 puta veća od čelika, 8-10 puta veća od titanijumovih legura, kraće vreme obrade; 3) Potrošnja alata: životni vek specijalnih alata za aluminijum je dug, troškovi su oko 1/2 obrade čelika; 4) Troškovi energije: troškovi energije obrade su samo 1/3 čelika; 5) Troškovi naknadne obrade: troškovi obrade površine aluminijuma (kao anodizacija) su niži od galvanizacije čelika; 6) Ukupni troškovi: iako su troškovi materijala veći, visoka efikasnost obrade i niska potrošnja energije, ukupni troškovi su obično 10-20% niži od nehrđajućeg čelika, više od 50% niži od titanijumovih legura, sa značajnom prednošću u troškovima.