L'aluminiu hè u metallu non ferru u più utilizatu, è a so gamma d'applicazioni cuntinueghja à espansione. Ci sò più di 700 000 tippi di prudutti d'aluminiu, chì rispondenu à diverse industrie, cumprese a custruzzione, a decorazione, u trasportu è l'aerospaziale. In questa discussione, esploreremu a tecnulugia di trasfurmazione di i prudutti d'aluminiu è cumu evità a deformazione durante a trasfurmazione.
I vantaghji è e caratteristiche di l'aluminiu includenu:
- Bassa DensitàL'aluminiu hà una densità di circa 2,7 g/cm³, chì hè circa un terzu di quella di u ferru o di u rame.
- Alta plasticità:L'aluminiu hà una duttilità eccellente, chì li permette di esse furmatu in diversi prudutti per mezu di metudi di trasfurmazione à pressione, cum'è l'estrusione è u stiramentu.
- Resistenza à a currusione:L'aluminiu sviluppa naturalmente una pellicola d'ossidu protettiva nantu à a so superficia, sia in cundizioni naturali sia per via di l'anodizazione, offrendu una resistenza à a corrosione superiore à l'acciaiu.
- Facile da rinfurzà:Ancu s'è l'aluminiu puru hà un livellu di resistenza bassu, a so resistenza pò esse aumentata significativamente per via di l'anodizazione.
- Facilita u trattamentu di a superficia:I trattamenti superficiali ponu migliurà o mudificà e proprietà di l'aluminiu. U prucessu di anodizazione hè ben stabilitu è largamente utilizatu in a trasfurmazione di prudutti in aluminiu.
- Bona Cunduttività è Riciclabilità:L'aluminiu hè un eccellente cunduttore d'elettricità è hè faciule da riciclà.
Tecnulugia di trasfurmazione di prudutti d'aluminiu
Stampatura di prudutti in aluminiu
1. Stampatura à fretu
U materiale utilizatu hè pellet d'aluminiu. Quessi pellet sò furmati in un solu passu aduprendu una macchina d'estrusione è un stampu. Stu prucessu hè ideale per creà prudutti o forme culunnarie chì sò difficili da ottene per via di u stiramentu, cum'è forme ellittiche, quadrate è rettangulari. (Cum'è mostratu in a Figura 1, a macchina; Figura 2, i pellet d'aluminiu; è Figura 3, u pruduttu)
U tunnellaggiu di a macchina aduprata hè ligatu à l'area di a sezione trasversale di u pruduttu. U spaziu trà u punzone superiore è u stampo inferiore fattu d'acciaio à tungsteno determina u spessore di u muru di u pruduttu. Una volta chì a pressatura hè cumpleta, u spaziu verticale da u punzone superiore à u stampo inferiore indica u spessore superiore di u pruduttu. (Cum'è mostratu in a Figura 4)
Vantaghji: Ciclu cortu d'apertura di u stampu, costu di sviluppu più bassu cà u stampu di stiramentu. Svantaghji: Prucessu di pruduzzione longu, grande fluttuazione di a dimensione di u pruduttu durante u prucessu, costu di manodopera elevatu.
2. Stretching
Materiale utilizatu: foglia d'aluminiu. Aduprate una macchina à stampu cuntinuu è un stampu per eseguisce parechje deformazioni per risponde à i requisiti di forma, adattatu per corpi senza colonna (prodotti cù aluminiu curvatu). (Cum'è mostratu in a Figura 5, macchina, Figura 6, stampu, è Figura 7, pruduttu)
Vantaghji:E dimensioni di i prudutti cumplessi è multi-deformati sò cuntrullati stabilmente durante u prucessu di pruduzzione, è a superficia di u pruduttu hè più liscia.
Svantaghji:Costu elevatu di u stampu, ciclu di sviluppu relativamente longu è esigenze elevate per a selezzione è a precisione di a macchina.
Trattamentu superficiale di i prudutti in aluminiu
1. Sabbiatura (pallinatura)
U prucessu di pulizia è di irruvidimentu di a superficia metallica per via di l'impattu di un flussu di sabbia à alta velocità.
Stu metudu di trattamentu di a superficia di l'aluminiu migliora a pulizia è a rugosità di a superficia di a pezza. Di cunsiguenza, e proprietà meccaniche di a superficia sò migliurate, ciò chì porta à una megliu resistenza à a fatica. Stu miglioramentu aumenta l'adesione trà a superficia è qualsiasi rivestimentu applicatu, allungendu a durabilità di u rivestimentu. Inoltre, facilita u livellamentu è l'aspettu esteticu di u rivestimentu. Stu prucessu hè cumunemente vistu in vari prudutti Apple.
2. Lucidatura
U metudu di trasfurmazione impiega tecniche meccaniche, chimiche o elettrochimiche per riduce a rugosità superficiale di una pezza, risultendu in una superficia liscia è brillante. U prucessu di lucidatura pò esse classificatu in trè tippi principali: lucidatura meccanica, lucidatura chimica è lucidatura elettrolitica. Cumbinendu a lucidatura meccanica cù a lucidatura elettrolitica, e parti in aluminiu ponu ottene una finitura à specchiu simile à quella di l'acciaio inox. Stu prucessu dà un sensu di simplicità di alta gamma, moda è un appellu futuristu.
3. Trafilatura di filu
U trafilamentu di u filu metallicu hè un prucessu di fabricazione in u quale e linee sò raschiate ripetutamente da e piastre d'aluminiu cù carta vetrata. U trafilamentu di u filu pò esse divisu in trafilamentu di filu drittu, trafilamentu di filu aleatoriu, trafilamentu di filu a spirale è trafilamentu di filu à filu. U prucessu di trafilamentu di u filu metallicu pò mustrà chjaramente ogni marca di seta fina in modu chì u metallu opaco abbia una lucentezza di capelli fini, è u pruduttu hà sia moda sia tecnulugia.
4. Tagliu di luce alta
U tagliu di punti culminanti usa una macchina d'incisione di precisione per rinfurzà u cultellu di diamanti nantu à u mandrinu di a macchina d'incisione di precisione à alta velocità rotante (generalmente 20.000 giri/min) per taglià pezzi è pruduce zone di punti culminanti lucali nantu à a superficia di u pruduttu. A luminosità di i punti culminanti di tagliu hè influenzata da a velocità di a fresa. Più rapida hè a velocità di a fresa, più luminosi sò i punti culminanti di tagliu. À u cuntrariu, più scuri sò i punti culminanti di tagliu, più hè prubabile ch'elli pruducinu segni di cultellu. U tagliu à alta lucentezza hè particularmente cumunu in i telefoni cellulari, cum'è l'iPhone 5. In l'ultimi anni, alcune cornici metalliche di TV di alta gamma anu aduttatu a lucentezza.Fresatura CNCA tecnulugia, è i prucessi di anodizazione è di spazzolatura rendenu a TV piena di moda è di nitidezza tecnologica.
5. Anodizazione
L'anodizazione hè un prucessu elettrochimicu chì ossida i metalli o e leghe. Durante questu prucessu, l'aluminiu è e so leghe sviluppanu una pellicola d'ossidu quandu una corrente elettrica hè applicata in un elettrolitu specificu in certe cundizioni. L'anodizazione migliora a durezza superficiale è a resistenza à l'usura di l'aluminiu, ne allunga a durata di vita è ne migliora l'aspettu esteticu. Questu prucessu hè diventatu una cumpunente vitale di u trattamentu di e superfici di l'aluminiu è hè attualmente unu di i metudi più largamente utilizati è di successu dispunibili.
6. Anodu bicolore
Un anodu bicolore si riferisce à u prucessu di anodizazione di un pruduttu per applicà culori diversi à zone specifiche. Ancu s'è sta tecnica di anodizazione bicolore hè raramente impiegata in l'industria televisiva per via di a so cumplessità è di u so costu elevatu, u cuntrastu trà i dui culori migliora l'aspettu unicu è di alta gamma di u pruduttu.
Ci sò parechji fattori chì cuntribuiscenu à a deformazione di a trasfurmazione di e parte in aluminiu, cumprese e proprietà di u materiale, a forma di a parte è e cundizioni di pruduzzione. E cause principali di deformazione includenu: stress internu prisente in u grezzu, forze di tagliu è calore generatu durante a machinazione, è forze esercitate durante u serraggio. Per minimizà queste deformazioni, si ponu mette in opera misure di prucessu specifiche è cumpetenze operative.
Misure di prucessu per riduce a deformazione di u prucessu
1. Riduce u stress internu di u pezzu grezzu
L'invecchiamentu naturale o artificiale, accumpagnatu da u trattamentu di vibrazioni, pò aiutà à riduce u stress internu di un pezzu grezzu. A pre-elaborazione hè ancu un metudu efficace per questu scopu. Per un pezzu grezzu cù una testa grossa è orecchie grande, una deformazione significativa pò accade durante a trasfurmazione per via di u margine sustanziale. Pre-elaborendu e parti in eccessu di u pezzu grezzu è riducendu u margine in ogni zona, pudemu micca solu minimizà a deformazione chì si verifica durante a trasfurmazione successiva, ma ancu alleviare una parte di u stress internu presente dopu a pre-elaborazione.
2. Migliurà a capacità di tagliu di l'arnese
I parametri materiali è geometrichi di l'arnese influenzanu significativamente a forza di taglio è u calore. Una scelta adatta di l'arnesi hè essenziale per minimizà a deformazione di u trattamentu di e parti.
1) Selezzione raghjonevule di i parametri geometrichi di l'utensili.
① Angulu di inclinazione:Sottu à cundizione di mantene a forza di a lama, l'angulu di spoglia hè sceltu in modu apprupriatu per esse più grande. Da una parte, pò affilà un bordu affilatu, è da l'altra parte, pò riduce a deformazione di u tagliu, rende a rimozione di i trucioli liscia, è cusì riduce a forza di tagliu è a temperatura di tagliu. Evitate l'usu di strumenti cù angulu di spoglia negativu.
② Angulu di daretu:A dimensione di l'angulu di spinta hà un impattu direttu nantu à l'usura di a faccia di spinta di l'utensile è a qualità di a superficia lavorata. U spessore di tagliu hè una cundizione impurtante per a selezzione di l'angulu di spinta. Durante a fresatura sgrossata, per via di a grande velocità di avanzamentu, u pesu di u caricu di tagliu è l'alta generazione di calore, e cundizioni di dissipazione di u calore di l'utensile devenu esse bone. Dunque, l'angulu di spinta deve esse sceltu per esse più chjucu. Durante a fresatura fine, u tagliu deve esse affilatu, l'attritu trà a faccia di spinta di l'utensile è a superficia lavorata deve esse riduttu, è a deformazione elastica deve esse ridutta. Dunque, l'angulu di spinta deve esse sceltu per esse più grande.
③ Angulu di l'elica:Per fà a fresatura liscia è riduce a forza di fresatura, l'angulu di l'elica deve esse sceltu u più grande pussibule.
④ Angulu di deflessione principale:Riducendu currettamente l'angulu di deflessione principale pò migliurà e cundizioni di dissipazione di u calore è riduce a temperatura media di a zona di trasfurmazione.
2) Migliurà a struttura di l'arnesi.
Riduce u numeru di denti di fresa è aumenta u spaziu di trucioli:
Siccomu i materiali d'aluminiu presentanu una alta plasticità è una deformazione di taglio significativa durante a trasfurmazione, hè essenziale creà un spaziu di trucioli più grande. Ciò significa chì u raghju di u fondu di a scanalatura di trucioli deve esse più grande, è u numeru di denti nantu à a fresa deve esse riduttu.
Rettifica fine di i denti di a fresa:
U valore di rugosità di i taglienti di i denti di a fresa deve esse inferiore à Ra = 0,4 µm. Prima di utilizà una nova fresa, hè cunsigliatu di smeriglià delicatamente a parte anteriore è posteriore di i denti di a fresa cù una petra à oliu fina parechje volte per eliminà qualsiasi bava o lievi motivi à dente di sega lasciati da u prucessu di affilatura. Questu ùn solu aiuta à riduce u calore di taglio, ma minimizza ancu a deformazione di u taglio.
Norme di usura di strumenti di cuntrollu strettu:
Quandu l'utensili si consumanu, a rugosità superficiale di a pezza aumenta, a temperatura di taglio aumenta è a pezza pò soffre di una deformazione aumentata. Dunque, hè cruciale sceglie materiali per utensili cù una eccellente resistenza à l'usura è assicurà chì l'usura di l'utensili ùn superi micca 0,2 mm. Se l'usura supera questu limite, pò purtà à a furmazione di trucioli. Durante u taglio, a temperatura di a pezza deve generalmente esse mantenuta sottu à 100 °C per impedisce a deformazione.
3. Migliurà u metudu di serraggio di a pezza. Per e pezze in aluminiu à pareti sottili cù una scarsa rigidità, i seguenti metudi di serraggio ponu esse aduprati per riduce a deformazione:
① Per e parti di boccole à pareti sottili, l'usu di un mandrinu autocentrante à trè ganasce o di una pinza à molla per u serraggio radiale pò purtà à a deformazione di a pezza una volta allentata dopu a trasfurmazione. Per evità stu prublema, hè megliu aduprà un metudu di serraggio di a faccia d'estremità assiale chì offre una maggiore rigidità. Pusiziunate u foru internu di a pezza, create un mandrinu passante filettatu è inseritelu in u foru internu. Dopu, aduprate una piastra di copertura per serrare a faccia d'estremità è fissatela strettamente cù un dado. Stu metudu aiuta à prevene a deformazione di u serraggio durante a trasfurmazione di u cerchju esternu, assicurendu una precisione di trasfurmazione soddisfacente.
② Quandu si tratta di pezzi di lamiera à pareti sottili, hè cunsigliatu d'utilizà una ventosa per ottene una forza di serraggio distribuita uniformemente. Inoltre, l'usu di una quantità di taglio più chjuca pò aiutà à prevene a deformazione di u pezzu.
Un altru metudu efficace hè di riempie l'internu di a pezza cù un mediu per migliurà a so rigidità di trasfurmazione. Per esempiu, una fusione d'urea chì cuntene da 3% à 6% di nitratu di potassiu pò esse versata in a pezza. Dopu a trasfurmazione, a pezza pò esse immersa in acqua o alcolu per dissolve u riempitore è poi versalla fora.
4. Disposizione raghjonevule di i prucessi
Durante u tagliu à alta velocità, u prucessu di fresatura genera spessu vibrazioni per via di grandi indennizzi di machinazione è di tagli intermittenti. Sta vibrazione pò influenzà negativamente a precisione di machinazione è a rugosità di a superficia. Di cunsiguenza, uPrucessu di tagliu CNC à alta velocitàhè tipicamente divisu in parechje tappe: sgrossatura, semi-finitura, pulizia angulare è finitura. Per e parti chì necessitanu alta precisione, una semi-finitura secundaria pò esse necessaria prima di a finitura.
Dopu à a fase di sgrossatura, hè cunsigliatu di lascià chì e parti si rinfreschinu naturalmente. Questu aiuta à eliminà a tensione interna generata durante a sgrossatura è riduce a deformazione. U sovrapprezzu di lavorazione lasciatu dopu à a sgrossatura deve esse più grande di a deformazione prevista, generalmente trà 1 è 2 mm. Durante a fase di finitura, hè impurtante mantene un sovrapprezzu di lavorazione uniforme nantu à a superficia finita, tipicamente trà 0,2 è 0,5 mm. Questa uniformità assicura chì l'utensile di taglio resti in un statu stabile durante a trasfurmazione, ciò chì riduce significativamente a deformazione di u taglio, migliora a qualità di a superficia è assicura a precisione di u produttu.
Cumpetenze operative per riduce a deformazione di u prucessu
I pezzi d'aluminiu si deformanu durante a trasfurmazione. In più di e ragioni sopra menzionate, u metudu di funziunamentu hè ancu assai impurtante in u funziunamentu reale.
1. Per e parte chì anu grandi margini di trasfurmazione, si cunsiglia una trasfurmazione simmetrica per migliurà a dissipazione di u calore durante a machinazione è per impedisce a cuncentrazione di u calore. Per esempiu, quandu si tratta una lamiera di 90 mm di spessore finu à 60 mm, se un latu hè fresatu subitu dopu à l'altru latu, e dimensioni finali ponu dà una tolleranza di planarità di 5 mm. Tuttavia, se si usa un approcciu di trasfurmazione simmetrica à alimentazione ripetuta, induve ogni latu hè machinatu duie volte à a so dimensione finale, a planarità pò esse migliorata finu à 0,3 mm.
2. Quandu ci sò parechje cavità nantu à e parte di foglia, ùn hè micca cunsigliatu d'utilizà u metudu di trasfurmazione sequenziale di trattà una cavità à a volta. Questu approcciu pò purtà à forze irregulari nantu à e parte, risultendu in deformazione. Invece, aduprate un metudu di trasfurmazione à strati induve tutte e cavità in un stratu sò trasfurmate simultaneamente prima di passà à u stratu prossimu. Questu assicura una distribuzione uniforme di e tensioni nantu à e parte è minimizza u risicu di deformazione.
3. Per riduce a forza di taglio è u calore, hè impurtante aghjustà a quantità di taglio. Trà i trè cumpunenti di a quantità di taglio, a quantità di taglio posteriore hà un impattu significativu nantu à a forza di taglio. Se u permessu di lavorazione hè eccessivu è a forza di taglio durante una sola passata hè troppu alta, pò purtà à a deformazione di e parti, influenzà negativamente a rigidità di u mandrinu di a macchina utensile è riduce a durabilità di l'utensile.
Mentre chì diminuisce a quantità di tagliu posteriore pò aumentà a longevità di l'utensile, pò ancu riduce l'efficienza di a produzzione. Tuttavia, a fresatura à alta velocità in a machinazione CNC pò risolve efficacemente stu prublema. Riducendu a quantità di tagliu posteriore è aumentendu currispundente a velocità di avanzamentu è a velocità di a macchina utensile, a forza di tagliu pò esse ridutta senza compromettere l'efficienza di a machinazione.
4. A sequenza di l'operazioni di tagliu hè impurtante. A lavorazione sgrossa si concentra nantu à massimizà l'efficienza di a lavorazione è à aumentà a velocità di rimozione di materiale per unità di tempu. Tipicamente, a fresatura inversa hè aduprata per sta fase. In a fresatura inversa, u materiale in eccessu da a superficia di u pezzu grezzu hè eliminatu à a più alta velocità è in u più breve tempu pussibule, furmendu efficacemente un prufilu geometricu di basa per a fase di finitura.
Da l'altra parte, a finitura dà priorità à l'alta precisione è a qualità, facendu di a fresatura à declive a tecnica preferita. In a fresatura à declive, u spessore di u tagliu diminuisce gradualmente da u massimu à zeru. Questu approcciu riduce significativamente l'incrudimentu è minimizza a deformazione di e parti chì sò lavorate.
5. I pezzi à pareti sottili spessu subiscenu deformazioni per via di u serraggio durante a trasfurmazione, una sfida chì persiste ancu durante a fase di finitura. Per minimizà sta deformazione, hè cunsigliatu di allentà u dispusitivu di serraggio prima chì a dimensione finale sia ottenuta durante a finitura. Questu permette à u pezzu di vultà à a so forma originale, dopu à quale pò esse rimessu delicatamente - abbastanza solu per mantene u pezzu in u so postu - secondu a sensazione di l'operatore. Stu metudu aiuta à ottene i risultati di trasfurmazione ideali.
In riassuntu, a forza di serraggio deve esse applicata u più vicinu pussibule à a superficia di supportu è diretta longu l'asse rigidu u più forte di a pezza. Mentre hè cruciale impedisce chì a pezza si stacchi, a forza di serraggio deve esse mantenuta à u minimu per assicurà risultati ottimali.
6. Quandu si trattanu pezzi cù cavità, evitate di permette à a fresa di penetrà direttamente in u materiale cum'è una punta di trapano. Questu approcciu pò purtà à un spaziu di trucioli insufficiente per a fresa, causendu prublemi cum'è una rimozione di trucioli instabile, surriscaldamentu, espansione è putenziale collassu di trucioli o rottura di i cumpunenti.
Invece, prima, aduprate una punta di trapano di a listessa dimensione o più grande di a fresa per creà u foru iniziale di a fresa. Dopu à quessa, a fresa hè aduprata per l'operazioni di fresatura. In alternativa, pudete aduprà u software CAM per generà un prugramma di taglio a spirale per u compitu.
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Data di publicazione: 27 di nuvembre di u 2024