Az alumínium a legszélesebb körben használt színesfém, és alkalmazási köre folyamatosan bővül. Több mint 700 000 típusú alumíniumtermék létezik, amelyek különféle iparágakat szolgálnak ki, beleértve az építőipart, a dekorációt, a szállítmányozást és a repülőgépipart. Ebben a beszélgetésben az alumíniumtermékek feldolgozási technológiáját és a feldolgozás során fellépő deformáció elkerülésének módját vizsgáljuk meg.
Az alumínium előnyei és jellemzői a következők:
- Alacsony sűrűségűAz alumínium sűrűsége körülbelül 2,7 g/cm³, ami nagyjából egyharmada a vas vagy a réz sűrűségének.
- Nagy plaszticitás:Az alumínium kiváló képlékenységgel rendelkezik, amely lehetővé teszi, hogy különféle termékekké alakítsák nyomásfeldolgozási módszerekkel, például extrudálással és nyújtással.
- Korrózióállóság:Az alumínium felületén természetes körülmények között vagy eloxálással védő oxidréteg alakul ki, amely az acélhoz képest kiváló korrózióállóságot biztosít.
- Könnyen erősíthető:Bár a tiszta alumínium alacsony szilárdságú, eloxálással jelentősen növelhető.
- Megkönnyíti a felületkezelést:A felületkezelések javíthatják vagy módosíthatják az alumínium tulajdonságait. Az eloxálási eljárás jól bevált és széles körben alkalmazott az alumíniumtermékek feldolgozásában.
- Jó vezetőképesség és újrahasznosíthatóság:Az alumínium kiváló elektromos vezető, és könnyen újrahasznosítható.
Alumíniumtermék-feldolgozási technológia
Alumínium termék sajtolás
1. Hidegsajtolás
A felhasznált anyag alumínium pelletek. Ezeket a pelleteket egyetlen lépésben formázzák egy extrudáló gép és egy öntőforma segítségével. Ez az eljárás ideális oszlopos termékek vagy olyan formák létrehozására, amelyeket nehéz nyújtással elérni, például ellipszis, négyzet és téglalap alakú formák. (Ahogy az 1. ábrán a gép; a 2. ábrán az alumínium pelletek; és a 3. ábrán a termék látható.)
A használt gép súlya a termék keresztmetszeti területéhez kapcsolódik. A felső szerszámlyukasztó és az alsó, volfrám acélból készült szerszám közötti rés határozza meg a termék falvastagságát. A préselés befejezése után a felső szerszámlyukasztó és az alsó szerszám közötti függőleges rés jelzi a termék felső vastagságát. (Ahogy a 4. ábra mutatja)
Előnyök: Rövid formanyitási ciklus, alacsonyabb fejlesztési költség a nyújtóformához képest. Hátrányok: Hosszú gyártási folyamat, a termék méretének nagy ingadozása a folyamat során, magas munkaerőköltség.
2. Nyújtás
Felhasznált anyag: alumíniumlemez. Folyamatos formázógép és forma segítségével többszörös deformációt kell végezni az alakkövetelmények teljesítése érdekében, nem oszlopos testekhez (ívelt alumíniummal készült termékek) alkalmas. (Ahogy az 5. ábrán (gép), 6. ábrán (forma) és 7. ábrán (termék) látható.)
Előnyök:Az összetett és többszörösen deformált termékek méreteit a gyártási folyamat során stabilan szabályozzák, és a termék felülete simább.
Hátrányok:Magas formaköltség, viszonylag hosszú fejlesztési ciklus, valamint magas követelmények a gépkiválasztással és a pontossággal szemben.
Alumínium termékek felületkezelése
1. Homokfúvás (sörétezés)
A fémfelület tisztításának és érdesítésének folyamata nagy sebességű homokáram hatására.
Az alumínium felületkezelésének ez a módszere fokozza a munkadarab felületének tisztaságát és érdességét. Ennek eredményeként javulnak a felület mechanikai tulajdonságai, ami jobb kifáradási ellenállást eredményez. Ez a javulás növeli a felület és az alkalmazott bevonatok közötti tapadást, meghosszabbítva a bevonat tartósságát. Ezenkívül elősegíti a bevonat kiegyenlítődését és esztétikai megjelenését. Ez a folyamat gyakran megfigyelhető különféle Apple termékekben.
2. Polírozás
A feldolgozási módszer mechanikai, kémiai vagy elektrokémiai technikákat alkalmaz a munkadarab felületi érdességének csökkentésére, ami sima és fényes felületet eredményez. A polírozási folyamat három fő típusba sorolható: mechanikus polírozás, kémiai polírozás és elektrolitikus polírozás. A mechanikus polírozás és az elektrolitikus polírozás kombinálásával az alumínium alkatrészek tükörsima felületet érhetnek el, hasonlóan a rozsdamentes acéléhoz. Ez az eljárás a luxus egyszerűségének, a divatnak és a futurisztikus megjelenésnek érzetét kelti.
3. Dróthúzás
A fémhuzalhúzás egy olyan gyártási folyamat, amelynek során alumíniumlemezekből csiszolópapírral ismételten kikaparnak vonalakat. A huzalhúzás felosztható egyenes huzalhúzásra, véletlenszerű huzalhúzásra, spirális huzalhúzásra és menetes huzalhúzásra. A fémhuzalhúzási eljárás minden finom selyemnyomot tisztán mutat, így a matt fém finom szőrszálas csillogással rendelkezik, és a termék egyszerre divatos és technológiai.
4. Nagy fényerejű vágás
A kiemelő vágás precíziós gravírozógépet használ a nagy sebességű (általában 20 000 fordulat/perc) precíziós gravírozógép orsóján lévő gyémántkések megerősítésére, hogy alkatrészeket vágjon és helyi kiemelő területeket hozzon létre a termék felületén. A vágási kiemelések fényességét a marófúró sebessége befolyásolja. Minél nagyobb a fúrósebesség, annál világosabbak a vágási kiemelések. Fordítva, minél sötétebbek a vágási kiemelések, annál valószínűbb, hogy késnyomokat hagynak maguk után. A magasfényű vágás különösen gyakori a mobiltelefonoknál, például az iPhone 5-nél. Az utóbbi években néhány csúcskategóriás tévékészülék fémkerete is áttért a magasfényű...CNC marástechnológia, valamint az eloxálási és csiszolási eljárások teszik a tévét divatossá és technológiai élességgel telivé.
5. Eloxálás
Az eloxálás egy elektrokémiai folyamat, amely oxidálja a fémeket vagy ötvözeteket. E folyamat során az alumínium és ötvözetei oxidfilmet képeznek, amikor bizonyos körülmények között elektromos áramot alkalmaznak egy adott elektrolitban. Az eloxálás növeli az alumínium felületi keménységét és kopásállóságát, meghosszabbítja élettartamát, és javítja esztétikai megjelenését. Ez az eljárás az alumínium felületkezelésének létfontosságú elemévé vált, és jelenleg az egyik legszélesebb körben használt és legsikeresebb módszer.
6. Kétszínű anód
A kétszínű anód egy termék eloxálásának folyamatára utal, amelynek során különböző színeket visznek fel bizonyos területekre. Bár ezt a kétszínű eloxálási technikát ritkán alkalmazzák a televízióiparban a bonyolultsága és a magas költsége miatt, a két szín közötti kontraszt fokozza a termék exkluzív és egyedi megjelenését.
Számos tényező járul hozzá az alumínium alkatrészek megmunkálási deformációjához, beleértve az anyagtulajdonságokat, az alkatrész alakját és a gyártási körülményeket. A deformáció fő okai a következők: a nyersdarabban jelen lévő belső feszültség, a megmunkálás során keletkező forgácsolóerők és hő, valamint a befogás során kifejtett erők. Ezen deformációk minimalizálása érdekében speciális folyamatintézkedések és kezelési szakértelem alkalmazhatók.
A feldolgozási deformáció csökkentésére irányuló folyamatintézkedések
1. Csökkentse a nyersdarab belső feszültségét
A természetes vagy mesterséges öregítés, a vibrációs kezeléssel együtt, segíthet csökkenteni a nyersdarab belső feszültségét. Az előfeldolgozás szintén hatékony módszer erre a célra. A vastag fejű és nagy fülű nyersdarabok esetében a feldolgozás során jelentős deformáció léphet fel a jelentős szegély miatt. A nyersdarab felesleges részeinek előfeldolgozásával és az egyes területeken a szegély csökkentésével nemcsak a későbbi feldolgozás során fellépő deformációt minimalizálhatjuk, hanem az előfeldolgozás után jelen lévő belső feszültség egy részét is enyhíthetjük.
2. Javítsa a szerszám vágóképességét
A szerszám anyaga és geometriai paraméterei jelentősen befolyásolják a forgácsolóerőt és a hőt. A megfelelő szerszámválasztás elengedhetetlen az alkatrészek megmunkálási deformációjának minimalizálásához.
1) A szerszám geometriai paramétereinek ésszerű kiválasztása.
① Dőlésszög:A penge szilárdságának megőrzése érdekében a homlokszöget megfelelően nagyobbra kell választani. Egyrészt éles széleket lehet vele lecsiszolni, másrészt csökkenthető a vágási deformáció, simább a forgácseltávolítás, ezáltal csökkenthető a vágóerő és a vágási hőmérséklet. Kerüljük a negatív homlokszögű szerszámok használatát.
② Hátszög:A hátszög nagysága közvetlen hatással van a hátszerszám felületének kopására és a megmunkált felület minőségére. A forgácsolási vastagság fontos feltétel a hátszög kiválasztásánál. Durva marás során a nagy előtolási sebesség, a nagy forgácsolási terhelés és a magas hőtermelés miatt a szerszám hőelvezetési feltételeinek jónak kell lenniük. Ezért a hátszöget kisebbre kell választani. Finommarás során az élnek élesnek kell lennie, csökkenteni kell a hátszerszám felülete és a megmunkált felület közötti súrlódást, valamint a rugalmas alakváltozást. Ezért a hátszöget nagyobbra kell választani.
③ Hélixszög:A sima marás és a maróerő csökkentése érdekében a spirálszöget a lehető legnagyobbra kell választani.
④ Fő eltérítési szög:A fő eltérítési szög megfelelő csökkentése javíthatja a hőelvezetési feltételeket és csökkentheti a feldolgozási terület átlaghőmérsékletét.
2) Javítsa a szerszámszerkezetet.
Csökkentse a marófogak számát és növelje a forgácsteret:
Mivel az alumínium anyagok nagy képlékenységet és jelentős forgácsolási deformációt mutatnak a megmunkálás során, elengedhetetlen a nagyobb forgácstér kialakítása. Ez azt jelenti, hogy a forgácshorony aljának sugarának nagyobbnak kell lennie, és a marószerszám fogainak számát csökkenteni kell.
A vágófogak finomcsiszolása:
A vágófogak vágóéleinek érdességi értékének Ra = 0,4 µm-nél kisebbnek kell lennie. Új vágó használata előtt tanácsos a vágófogak elejét és hátulját többször finom olajozó kővel megköszörülni, hogy eltávolítsuk az élezési folyamatból visszamaradt sorjákat vagy enyhe fűrészfogmintákat. Ez nemcsak a vágási hő csökkentésében segít, hanem minimalizálja a vágási deformációt is.
Szigorúan ellenőrzött szerszámkopási szabványok:
Ahogy a szerszámok kopnak, a munkadarab felületi érdessége növekszik, a forgácsolási hőmérséklet emelkedik, és a munkadarab fokozott deformációt szenvedhet. Ezért kulcsfontosságú a kiváló kopásállóságú szerszámanyagok kiválasztása, és annak biztosítása, hogy a szerszámkopás ne haladja meg a 0,2 mm-t. Ha a kopás meghaladja ezt a határértéket, az forgácsképződéshez vezethet. Forgácsolás közben a munkadarab hőmérsékletét általában 100 °C alatt kell tartani a deformáció elkerülése érdekében.
3. A munkadarab befogási módjának javítása. Vékony falú, gyenge merevségű alumínium munkadarabok esetén a következő befogási módszerek alkalmazhatók a deformáció csökkentésére:
① Vékony falú perselyes alkatrészek esetén a hárompofás önközpontosító tokmány vagy a rugós szorítóhüvely használata radiális befogáshoz a munkadarab deformálódásához vezethet, amikor a megmunkálás után meglazítják. Ennek a problémának az elkerülése érdekében jobb axiális homlokfelület-befogási módszert alkalmazni, amely nagyobb merevséget biztosít. Helyezze el az alkatrész belső furatát, készítsen egy menetes átmenő tüskét, és helyezze be a belső furatba. Ezután egy fedőlemezzel rögzítse a homlokfelületet, és rögzítse szorosan egy anyával. Ez a módszer segít megelőzni a befogás deformálódását a külső kör megmunkálása során, biztosítva a megfelelő megmunkálási pontosságot.
② Vékony falú lemezmegmunkáláskor vákuumos tapadókorong használata javasolt az egyenletesen elosztott szorítóerő elérése érdekében. Ezenkívül a kisebb vágási mennyiség használata segíthet megelőzni a munkadarab deformálódását.
Egy másik hatékony módszer a munkadarab belsejének feltöltése egy közeggel a megmunkálási merevség fokozása érdekében. Például 3-6% kálium-nitrátot tartalmazó karbamidolvadékot önthetünk a munkadarabba. A megmunkálás után a munkadarabot vízbe vagy alkoholba meríthetjük a töltőanyag feloldása érdekében, majd kiönthetjük.
4. A folyamatok ésszerű elrendezése
Nagy sebességű forgácsolás során a marási folyamat gyakran rezgést generál a nagy megmunkálási ráhagyások és a szakaszos forgácsolás miatt. Ez a rezgés negatívan befolyásolhatja a megmunkálási pontosságot és a felületi érdességet. Ennek eredményeként aCNC nagysebességű vágási folyamatjellemzően több szakaszra oszlik: nagyolás, elősimítás, szögtisztítás és simítás. A nagy pontosságot igénylő alkatrészeknél a simítás előtt szükség lehet egy másodlagos elősimításra.
A nagyolási szakasz után célszerű hagyni az alkatrészeket természetes módon lehűlni. Ez segít kiküszöbölni a nagyolás során keletkező belső feszültséget és csökkenti a deformációt. A nagyolás után megmaradó megmunkálási ráhagyásnak nagyobbnak kell lennie, mint a várható deformáció, általában 1-2 mm között. A simítási szakaszban fontos, hogy a kész felületen egyenletes megmunkálási ráhagyást tartsunk fenn, jellemzően 0,2-0,5 mm között. Ez az egyenletesség biztosítja, hogy a vágószerszám stabil állapotban maradjon a megmunkálás során, ami jelentősen csökkenti a vágási deformációt, javítja a felületi minőséget és biztosítja a termék pontosságát.
Működési készségek a feldolgozási deformáció csökkentésére
Az alumínium alkatrészek deformálódnak a feldolgozás során. A fenti okokon túl a működési mód is nagyon fontos a tényleges működés során.
1. Nagy megmunkálási ráhagyásokkal rendelkező alkatrészek esetében szimmetrikus megmunkálás ajánlott a hőelvezetés javítása és a hőkoncentráció megakadályozása érdekében. Például egy 90 mm vastag lemez 60 mm-re történő lemunkálásakor, ha az egyik oldalt közvetlenül a másik oldal után marják, a végső méretek 5 mm-es síklapúsági tűréshatárt eredményezhetnek. Azonban, ha ismételt adagolású szimmetrikus megmunkálási megközelítést alkalmaznak, ahol mindkét oldalt kétszer munkálják meg a végső méretére, a síklapúság 0,3 mm-re javítható.
2. Ha a lemezalkatrészeken több üreg található, nem ajánlott a szekvenciális megmunkálási módszert alkalmazni, amely során egyszerre csak egy üreget dolgoznak fel. Ez a megközelítés egyenetlen erőhatásokhoz vezethet az alkatrészeken, ami deformációt eredményezhet. Ehelyett réteges megmunkálási módszert kell alkalmazni, ahol az egy rétegben lévő összes üreget egyszerre dolgozzák fel, mielőtt a következő rétegre lépnének. Ez biztosítja az alkatrészek egyenletes feszültségeloszlását és minimalizálja a deformáció kockázatát.
3. A forgácsolóerő és a hő csökkentése érdekében fontos a forgácsolási mennyiség beállítása. A forgácsolási mennyiség három összetevője közül a visszavágás mértéke jelentősen befolyásolja a forgácsolóerőt. Ha a megmunkálási ráhagyás túl nagy, és az egyetlen menet során fellépő forgácsolóerő túl nagy, az az alkatrészek deformálódásához vezethet, negatívan befolyásolhatja a szerszámgép orsójának merevségét, és csökkentheti a szerszám tartósságát.
Míg a visszavágás mértékének csökkentése növelheti a szerszám élettartamát, a termelési hatékonyságot is csökkentheti. A CNC megmunkálásban alkalmazott nagysebességű marás azonban hatékonyan kezelheti ezt a problémát. A visszavágás mértékének csökkentésével, valamint az előtolási sebesség és a szerszámgép sebességének ennek megfelelő növelésével a forgácsolóerő csökkenthető a megmunkálási hatékonyság feláldozása nélkül.
4. A forgácsolási műveletek sorrendje fontos. A durva megmunkálás a megmunkálási hatékonyság maximalizálására és az időegységre eső anyagleválasztási sebesség növelésére összpontosít. Ehhez a fázishoz jellemzően fordított marást alkalmaznak. A fordított marás során a nyersdarab felületéről a felesleges anyagot a lehető legnagyobb sebességgel és a lehető legrövidebb idő alatt távolítják el, így gyakorlatilag egy alapvető geometriai profilt alakítanak ki a simítási szakaszhoz.
Másrészt a simítás a nagy pontosságot és minőséget helyezi előtérbe, így a sima marás az előnyben részesített technika. A sima marás során a forgács vastagsága fokozatosan csökken a maximumtól nulláig. Ez a megközelítés jelentősen csökkenti az alakváltozási keményedést és minimalizálja a megmunkált alkatrészek deformációját.
5. A vékony falú munkadarabok a megmunkálás során gyakran deformálódnak a befogás miatt, ami a befejező fázisban is fennáll. A deformáció minimalizálása érdekében célszerű a befogóeszközt a végső méret elérése előtt meglazítani a befejezés során. Ez lehetővé teszi, hogy a munkadarab visszanyerje eredeti alakját, majd a kezelő érzésétől függően finoman újra befogható – elegendő csak a munkadarab rögzítéséhez. Ez a módszer segít az ideális megmunkálási eredmények elérésében.
Összefoglalva, a szorítóerőt a lehető legközelebb kell alkalmazni a felfekvő felülethez, és a munkadarab legerősebb merev tengelye mentén kell irányítani. Bár kulcsfontosságú a munkadarab kilazulásának megakadályozása, a szorítóerőt minimális szinten kell tartani az optimális eredmény biztosítása érdekében.
6. Üreges alkatrészek megmunkálásakor kerülje a marószerszám közvetlen behatolását az anyagba, ahogy egy fúrófej tenné. Ez a megközelítés ahhoz vezethet, hogy a marószerszám nem rendelkezik elegendő forgácstérrel, ami olyan problémákat okozhat, mint a forgács egyenetlen eltávolítása, túlmelegedés, tágulás, valamint a forgács esetleges összeomlása vagy az alkatrészek törése.
Ehelyett először egy olyan fúróhegyet használjon, amely azonos méretű vagy nagyobb, mint a marószerszám, a kezdeti marófurat létrehozásához. Ezután a marót használják a marási műveletekhez. Alternatív megoldásként CAM szoftvert is használhat egy spirális vágási program létrehozásához a feladathoz.
Ha többet szeretne megtudni, vagy érdeklődni szeretne, kérjük, forduljon hozzánk bizalommalinfo@anebon.com
Az Anebon csapatának specialitása és szolgáltatástudatossága hozzájárult ahhoz, hogy a vállalat kiváló hírnevet szerezzen a világ minden táján az ügyfelek körében, megfizethető termékeket kínálva.CNC megmunkáló alkatrészek, CNC forgácsolással készült alkatrészek, ésCNC esztergamegmunkáló alkatrészek. Az Anebon elsődleges célja, hogy segítsen ügyfeleinek céljaik elérésében. A vállalat óriási erőfeszítéseket tesz annak érdekében, hogy mindenki számára előnyös helyzetet teremtsen, és üdvözli Önt is.
Közzététel ideje: 2024. november 27.