Aluminioa da gehien erabiltzen den metal ez-ferrikoa, eta bere aplikazio sorta zabaltzen ari da etengabe. 700.000 aluminiozko produktu mota baino gehiago daude, hainbat industriatarako egokiak, besteak beste, eraikuntza, dekorazioa, garraioa eta aeroespaziala. Eztabaida honetan, aluminiozko produktuen prozesatzeko teknologia aztertuko dugu eta prozesamenduan zehar deformazioa nola saihestu.
Aluminioaren abantailak eta ezaugarriak hauek dira:
- Dentsitate txikiaAluminioak 2,7 g/cm³-ko dentsitatea du gutxi gorabehera, burdinaren edo kobrearen herena gutxi gorabehera.
- Plastikotasun handia:Aluminioak harikortasun bikaina du, eta horrek hainbat produktu sortzeko aukera ematen du presio-prozesatzeko metodoen bidez, hala nola estrusioa eta luzaketa.
- Korrosioarekiko erresistentzia:Aluminioak modu naturalean sortzen du babes-oxidozko film bat bere gainazalean, bai baldintza naturaletan bai anodizazioaren bidez, altzairuarekin alderatuta korrosioarekiko erresistentzia handiagoa eskainiz.
- Erraz indartzen da:Aluminio puruak erresistentzia maila baxua badu ere, bere erresistentzia nabarmen handitu daiteke anodizazioaren bidez.
- Gainazaleko tratamendua errazten du:Gainazaleko tratamenduek aluminioaren propietateak hobetu edo alda ditzakete. Anodizatze-prozesua ondo finkatuta dago eta asko erabiltzen da aluminiozko produktuen prozesamenduan.
- Eroankortasun eta birziklagarritasun ona:Aluminioa elektrizitatearen eroale bikaina da eta erraz birziklatzen da.
Aluminiozko produktuak prozesatzeko teknologia
Aluminiozko produktuen estanpazioa
1. Estanpazio hotza
Erabilitako materiala aluminiozko pelletak dira. Pellet hauek urrats bakarrean moldatzen dira estrusio-makina eta molde bat erabiliz. Prozesu hau aproposa da luzapen bidez lortzea zaila den zutabe-formako produktuak edo formak sortzeko, hala nola eliptikoak, karratuak eta angeluzuzenak. (1. irudian agertzen den bezala, makina; 2. irudian, aluminiozko pelletak; eta 3. irudian, produktua)
Erabilitako makinaren tonajea produktuaren zeharkako sekzioaren azalerarekin erlazionatuta dago. Goiko trokel-zulagailuaren eta wolframiozko altzairuzko beheko trokelaren arteko tarteak produktuaren hormaren lodiera zehazten du. Prentsaketa amaitutakoan, goiko trokel-zulagailutik beheko trokelera doan tarte bertikalak produktuaren goiko lodiera adierazten du. (4. irudian erakusten den bezala)
Abantailak: Moldea irekitzeko ziklo laburra, luzatzeko moldea baino garapen-kostu txikiagoa. Desabantailak: Ekoizpen-prozesu luzea, produktuaren tamainaren gorabehera handiak prozesuan zehar, lan-kostu handia.
2. Luzaketak
Erabilitako materiala: aluminiozko xafla. Molde jarraituaren makina eta moldea erabili forma-eskakizunak betetzeko hainbat deformazio egiteko, zutabeak ez diren gorputzetarako egokia (aluminio kurbatuko produktuak). (5. irudian agertzen den bezala, makina, 6. irudian, moldean, eta 7. irudian, produktuan)
Abantailak:Produktu konplexu eta deformazio anitzekoen dimentsioak modu egonkorrean kontrolatzen dira ekoizpen prozesuan zehar, eta produktuaren gainazala leunagoa da.
Desabantailak:Moldearen kostu handia, garapen-ziklo nahiko luzea eta makinaren hautaketa eta zehaztasunerako eskakizun handiak.
Aluminiozko produktuen gainazaleko tratamendua
1. Hareazko leherketa (jaurtiketa-leherketa)
Abiadura handiko harea-fluxuaren inpaktuaren bidez metalezko gainazala garbitzeko eta zimurtzeko prozesua.
Aluminiozko gainazalaren tratamendu metodo honek piezaren gainazalaren garbitasuna eta zimurtasuna hobetzen ditu. Ondorioz, gainazalaren propietate mekanikoak hobetzen dira, nekearekiko erresistentzia hobea lortuz. Hobekuntza honek gainazalaren eta aplikatutako estalduraren arteko atxikimendua handitzen du, estalduraren iraunkortasuna luzatuz. Gainera, estalduraren berdintzea eta itxura estetikoa errazten ditu. Prozesu hau Apple produktu askotan ikusten da.
2. Leuntzea
Prozesatzeko metodoak teknika mekanikoak, kimikoak edo elektrokimikoak erabiltzen ditu piezaren gainazaleko zimurtasuna murrizteko, gainazal leun eta distiratsua lortuz. Leuntzeko prozesua hiru mota nagusitan sailka daiteke: leuntze mekanikoa, leuntze kimikoa eta leuntze elektrolitikoa. Leuntze mekanikoa leuntze elektrolitikoarekin konbinatuz, aluminiozko piezen bidez, altzairu herdoilgaitzaren antzeko ispilu-itxurako akabera lor daiteke. Prozesu honek goi-mailako sinpletasun, moda eta etorkizuneko erakargarritasun sentsazioa ematen dio.
3. Alanbre-treinatzea
Metalezko alanbre-tiraketa aluminiozko plaketatik lixa-paperarekin lerroak behin eta berriz urratzea da. Alanbre-tiraketa honela bana daiteke: zuzeneko alanbre-tiraketa, ausazko alanbre-tiraketa, espiral-alanbre-tiraketa eta hari-alanbre-tiraketa. Metalezko alanbre-tiraketa prozesuak zeta-marka fin guztiak argi erakusten ditu, metal mateak ile-distira fina izan dezan, eta produktuak moda eta teknologia ditu.
4. Argi handiko ebaketa
Nabarmentzeko ebaketak doitasun-grabatzeko makina bat erabiltzen du abiadura handiko biraketa-makinaren ardatzean (orokorrean 20.000 bira/min-ko abiaduran) diamantezko labana indartzeko, piezak mozteko eta produktuaren gainazalean tokiko nabarmentzeko eremuak sortzeko. Ebaketa-nabarmenen distira fresatzeko zulagailuaren abiaduraren araberakoa da. Zenbat eta azkarrago zulagailuaren abiadura, orduan eta distiratsuagoak izango dira ebaketa-nabarmenak. Alderantziz, zenbat eta ilunagoak izan ebaketa-nabarmenak, orduan eta litekeena da labana-markak sortzea. Distira handiko ebaketa bereziki ohikoa da telefono mugikorretan, hala nola iPhone 5ean. Azken urteotan, goi-mailako telebista-metalezko marko batzuek distira handiko ebaketa hartu dute.CNC fresaketateknologiak, eta anodizatze eta eskuilatze prozesuek telebista modaz eta zorroztasun teknologikoz beteta uzten dute.
5. Anodizazioa
Anodizatzea metalak edo aleazioak oxidatzen dituen prozesu elektrokimiko bat da. Prozesu honetan, aluminioak eta bere aleazioek oxido-film bat garatzen dute korronte elektrikoa elektrolito espezifiko batean aplikatzen denean baldintza jakin batzuetan. Anodizatzeak aluminioaren gainazaleko gogortasuna eta higadura-erresistentzia hobetzen ditu, bere bizitza erabilgarria luzatzen du eta bere estetika hobetzen du. Prozesu hau aluminioaren gainazaleko tratamenduaren osagai ezinbestekoa bihurtu da eta gaur egun eskuragarri dauden metodo erabilienetako eta arrakastatsuenetako bat da.
6. Bi koloreko anodoa
Bi koloreko anodoak produktu bat anodizatzeko prozesuari egiten dio erreferentzia, kolore desberdinak eremu espezifikoetan aplikatzeko. Bi koloreko anodizatze teknika hau telebistaren industrian gutxitan erabiltzen den arren, bere konplexutasuna eta kostu handia dela eta, bi koloreen arteko kontrasteak produktuaren goi-mailako eta itxura berezia hobetzen du.
Hainbat faktorek eragiten dute aluminiozko piezen prozesamendu-deformazioan, besteak beste, materialen propietateak, piezaren forma eta ekoizpen-baldintzak. Deformazioaren arrazoi nagusiak hauek dira: pieza hutsean dagoen barne-tentsioa, mekanizazioan sortutako ebaketa-indarrak eta beroa, eta finkatzean eragindako indarrak. Deformazio horiek minimizatzeko, prozesu-neurri eta funtzionamendu-trebetasun espezifikoak ezar daitezke.
Prozesatzeko deformazioa murrizteko prozesu neurriak
1. Hutsaren barne-tentsioa murriztu
Zahartze naturalak edo artifizialak, bibrazio-tratamenduarekin batera, huts baten barne-tentsioa murrizten lagun dezake. Aurre-prozesatzea ere metodo eraginkorra da helburu horretarako. Buru lodia eta belarri handiak dituen huts baten kasuan, deformazio nabarmena gerta daiteke prozesamenduan zehar, marjina handia dela eta. Hutsaren soberako zatiak aurre-prozesatuz eta eremu bakoitzeko marjina murriztuz, ez dugu soilik ondorengo prozesamenduan gertatzen den deformazioa minimizatu, baita aurre-prozesamenduaren ondoren dagoen barne-tentsioaren zati bat arindu ere.
2. Tresnaren ebaketa-gaitasuna hobetu
Erremintaren materialak eta parametro geometrikoek eragin handia dute ebaketa-indarrean eta beroan. Erreminta egokia aukeratzea ezinbestekoa da piezen prozesamendu-deformazioa minimizatzeko.
1) Tresnaren parametro geometrikoen aukeraketa arrazoizkoa.
① Inklinazio angelua:Xaflaren indarra mantentzeko baldintzapean, angelu handiagoa behar bezala hautatzen da. Alde batetik, ertz zorrotz bat eho dezake, eta bestetik, ebaketa-deformazioa murriztu, txirbil-kentzea leunagoa egin eta, beraz, ebaketa-indarra eta ebaketa-tenperatura murriztu. Saihestu angelu negatiboa duten tresnak erabiltzea.
② Atzeko angelua:Atzeko angeluaren tamainak eragin zuzena du atzeko erremintaren aurpegiaren higaduran eta mekanizatutako gainazalaren kalitatean. Ebaketa-lodiera baldintza garrantzitsua da atzeko angelua hautatzeko. Fresaketa zakarrean, aitzinamendu-abiadura handia, ebaketa-karga handia eta bero-sorkuntza handia direla eta, erremintaren beroa xahutzeko baldintzak onak izan behar dira. Beraz, atzeko angelua txikiagoa aukeratu behar da. Fresaketa finean, ertza zorrotza izan behar da, atzeko erremintaren aurpegiaren eta mekanizatutako gainazalaren arteko marruskadura murriztu behar da eta deformazio elastikoa murriztu behar da. Beraz, atzeko angelua handiagoa aukeratu behar da.
③ Helizearen angelua:Fresaketa leunagoa izan dadin eta fresaketa-indarra murrizteko, helize-angelua ahalik eta handiena aukeratu behar da.
④ Desbideratze-angelu nagusia:Desbideratze-angelu nagusia behar bezala murrizteak beroa xahutzeko baldintzak hobetu eta prozesatzeko eremuaren batez besteko tenperatura murriztu dezake.
2) Tresnen egitura hobetu.
Murriztu fresatzeko hortzen kopurua eta handitu txirbil-espazioa:
Aluminiozko materialek plastizitate handia eta ebaketa-deformazio nabarmena erakusten dutenez prozesamenduan zehar, ezinbestekoa da txirbil-tarte handiagoa sortzea. Horrek esan nahi du txirbil-ildasken beheko erradioa handiagoa izan behar dela, eta fresatzeko ebakitzailearen hortz kopurua murriztu behar dela.
Ebakitzaile-hortzen artezketa fina:
Hortzen ebakitze-ertzen zimurtasun-balioa Ra = 0,4 µm baino txikiagoa izan behar da. Ebakitzaile berri bat erabili aurretik, komeni da hortzen aurrealdea eta atzealdea hainbat aldiz leunki arteztea harri oliotsu fin batekin, zorrozketa-prozesutik geratzen diren bizarra edo zerra-hortz txikiak kentzeko. Horrek ez bakarrik ebakitze-beroa murrizten laguntzen du, baita ebakitze-deformazioa minimizatzen ere.
Tresnen higaduraren arau zorrotzak kontrolatzea:
Tresnak higatzen diren heinean, piezaren gainazalaren zimurtasuna handitzen da, ebaketa-tenperatura igotzen da eta piezak deformazio handiagoa jasan dezake. Beraz, ezinbestekoa da higadura-erresistentzia bikaina duten tresna-materialak aukeratzea, eta ziurtatzea erremintaren higadurak ez duela 0,2 mm gainditzen. Higadurak muga hori gainditzen badu, txirbil-formazioa sor dezake. Ebaketa bitartean, piezaren tenperatura, oro har, 100 °C-tik behera mantendu behar da deformazioa saihesteko.
3. Hobetu piezaren finkapen-metodoa. Zurruntasun eskasa duten aluminiozko horma meheko piezetarako, honako finkapen-metodo hauek erabil daitezke deformazioa murrizteko:
① Horma meheko buxinen piezetarako, hiru barailadun autozentratzeko mandril bat edo malguki-pintza bat erabiltzeak piezaren deformazioa eragin dezake prozesatu ondoren askatzen denean. Arazo hau ekiditeko, hobe da zurruntasun handiagoa eskaintzen duen mutur-aurpegi axialeko finkapen-metodo bat erabiltzea. Kokatu piezaren barneko zuloa, sortu haridun mandrin bat eta sartu barneko zuloan. Ondoren, erabili estalki-plaka bat mutur-aurpegia finkatzeko eta finkatu ondo azkoin batekin. Metodo honek kanpoko zirkulua prozesatzean finkapenaren deformazioa ekiditen laguntzen du, prozesatzeko zehaztasun egokia bermatuz.
② Horma meheko xafla metalikozko piezak prozesatzean, komenigarria da huts-bentosa bat erabiltzea, finkatze-indar uniformeki banatua lortzeko. Gainera, ebaketa-kopuru txikiagoa erabiltzeak piezaren deformazioa saihesteko balio dezake.
Beste metodo eraginkor bat piezaren barrualdea euskarri batekin betetzea da, prozesatzeko zurruntasuna hobetzeko. Adibidez, % 3tik % 6ra bitarteko potasio nitratoa duen urea urtutako likido bat piezan isuri daiteke. Prozesatu ondoren, pieza uretan edo alkoholean murgil daiteke betegarria disolbatzeko eta gero isuri.
4. Prozesuen antolaketa arrazoizkoa
Abiadura handiko ebaketa-prozesuak askotan bibrazioa sortzen du mekanizazio-baimenak eta ebaketa etengabea direla eta. Bibrazio honek mekanizazio-zehaztasunean eta gainazalaren zimurtasunean eragin negatiboa izan dezake. Ondorioz,CNC abiadura handiko ebaketa prozesuanormalean hainbat etapatan banatzen da: arbastura, erdi-akabera, angelu-garbiketa eta akabera. Zehaztasun handia behar duten piezentzat, bigarren erdi-akabera bat beharrezkoa izan daiteke akabera egin aurretik.
Arbastatze-fasearen ondoren, komenigarria da piezak modu naturalean hozten uztea. Horrek arbastatzean sortutako barne-tentsioa ezabatzen laguntzen du eta deformazioa murrizten du. Arbastatze-fasean geratzen den mekanizazio-berogailua espero den deformazioa baino handiagoa izan behar da, oro har 1 eta 2 mm artean. Akabera-fasean, garrantzitsua da mekanizazio-berogailu uniforme bat mantentzea amaitutako gainazalean, normalean 0,2 eta 0,5 mm artean. Uniformetasun honek ebaketa-erreminta egoera egonkorrean mantentzen dela ziurtatzen du prozesatzen ari den bitartean, eta horrek nabarmen murrizten du ebaketa-deformazioa, gainazalaren kalitatea hobetzen du eta produktuaren zehaztasuna bermatzen du.
Prozesatzeko deformazioa murrizteko trebetasun operatiboak
Aluminiozko piezak deformatu egiten dira prozesatzen ari diren bitartean. Goian aipatutako arrazoiez gain, funtzionamendu-metodoa ere oso garrantzitsua da benetako funtzionamenduan.
1. Prozesatzeko baimen handiak dituzten piezetarako, prozesaketa simetrikoa gomendatzen da mekanizazioan beroa xahutzea hobetzeko eta beroaren kontzentrazioa saihesteko. Adibidez, 90 mm-ko lodierako xafla bat 60 mm-ra prozesatzean, alde bat bestearen ondoren fresatzen bada, azken dimentsioek 5 mm-ko lautasun-tolerantzia izan dezakete. Hala ere, elikadura errepikatuko prozesaketa simetrikoaren ikuspegia erabiltzen bada, non alde bakoitza bere azken tamainara bi aldiz mekanizatzen den, lautasuna 0,3 mm-ra hobetu daiteke.
2. Xafla-piezetan hainbat barrunbe daudenean, ez da komeni aldi berean barrunbe bat lantzeko sekuentziako prozesatze-metodoa erabiltzea. Ikuspegi honek indar irregularrak sor ditzake piezetan, eta horrek deformazioa eragin dezake. Horren ordez, erabili geruzatan oinarritutako prozesatze-metodo bat, non geruza bateko barrunbe guztiak aldi berean prozesatzen diren hurrengo geruzara pasa aurretik. Horrek piezetan tentsioaren banaketa uniformea bermatzen du eta deformazio-arriskua minimizatzen du.
3. Ebaketa-indarra eta beroa murrizteko, garrantzitsua da ebaketa-kopurua doitzea. Ebaketa-kopuruaren hiru osagaien artean, atzeko ebaketa-kopuruak eragin handia du ebaketa-indarrean. Mekanizazio-babesa gehiegizkoa bada eta ebaketa-indarra pase bakarrean altuegia bada, piezen deformazioa eragin dezake, makina-erremintaren ardatzaren zurruntasunari eragin negatiboa eman diezaioke eta erremintaren iraunkortasuna murriztu.
Atzeko ebaketa kopurua gutxitzeak erremintaren iraupena handitu dezakeen arren, ekoizpen-eraginkortasuna ere murriztu dezake. Hala ere, CNC mekanizazioan abiadura handiko fresaketak arazo hau modu eraginkorrean konpon dezake. Atzeko ebaketa kopurua murriztuz eta, horren arabera, aitzinamendu-abiadura eta makina-erremintaren abiadura handituz, ebaketa-indarra murriztu daiteke mekanizazio-eraginkortasuna arriskuan jarri gabe.
4. Ebaketa-eragiketen sekuentzia garrantzitsua da. Mekanizazio zakarrak mekanizazio-eraginkortasuna maximizatzean eta denbora-unitateko material-kentze-tasa handitzean jartzen du arreta. Normalean, alderantzizko fresaketa erabiltzen da fase honetarako. Alderantzizko fresatzean, pieza hutsaren gainazaleko soberako materiala ahalik eta abiadura handienean eta denbora laburrenean kentzen da, akabera-etaparako oinarrizko profil geometriko bat osatuz.
Bestalde, akaberak zehaztasun handia eta kalitatea lehenesten ditu, eta horrek fresaketa da hobetsitako teknika. Fresaketa honetan, ebakiduraren lodiera pixkanaka gutxitzen da maximotik zeroraino. Ikuspegi honek gogortze-lana nabarmen murrizten du eta mekanizatzen ari diren piezen deformazioa minimizatzen du.
5. Horma meheko piezek sarritan deformazioa jasaten dute prozesatzen ari diren bitartean finkatzearen ondorioz, eta arazo hori akabera-fasean ere mantentzen da. Deformazio hori minimizatzeko, komeni da finkatzeko gailua askatzea akabera-fasean azken tamaina lortu aurretik. Horri esker, piezak bere jatorrizko forma berreskura dezake, eta ondoren, astiro-astiro berriro finkatu daiteke —piezak bere lekuan eusteko nahikoa—, operadorearen sentsazioaren arabera. Metodo honek prozesatzeko emaitza idealak lortzen laguntzen du.
Laburbilduz, finkatzeko indarra ahalik eta hurbilen aplikatu behar da euskarri-gainazaletik eta piezaren ardatz zurrun sendoenera zuzendu. Ezinbestekoa da pieza askatzea saihestea, baina emaitza optimoak bermatzeko, finkatzeko indarra minimoan mantendu behar da.
6. Barrunbeak dituzten piezak prozesatzean, saihestu fresa-ebakitzailea materialaren barruan zuzenean sartzea, zulagailu batek egingo lukeen bezala. Horrela, fresa-ebakitzailearentzat txirbil-leku nahikorik ez gera daiteke, eta horrek arazoak sor ditzake, hala nola txirbil-kentze leuna, gehiegi berotzea, hedapena eta txirbil-erortzea edo osagaien haustura.
Horren ordez, lehenik eta behin, fresatzeko ebakitzailearen tamaina bereko edo handiagoa den zulagailu-punta bat erabili hasierako ebakitzailearen zuloa sortzeko. Ondoren, fresatzeko ebakitzailea fresatzeko eragiketetarako erabiltzen da. Bestela, CAM softwarea erabil dezakezu zeregin horretarako espiral-ebaketa programa bat sortzeko.
Gehiago jakin edo kontsulta bat egin nahi baduzu, jar zaitez gurekin harremanetan lasaiinfo@anebon.com
Anebon taldearen espezialitateak eta zerbitzu-kontzientziak lagundu diote enpresari mundu osoko bezeroen artean ospe bikaina lortzen prezio merkean eskaintzeagatik.CNC mekanizazio piezak, CNC ebaketa piezak, etaCNC tornuamekanizazio piezak. Anebonen helburu nagusia bezeroei beren helburuak lortzen laguntzea da. Konpainiak ahalegin handiak egiten ari da guztiontzat irabazi-irabazi egoera bat sortzeko eta gonbidatzen zaitu haiekin bat egitera.
Argitaratze data: 2024ko azaroaren 27a