Aluminium merupakan logam non-ferrous yang paling banyak digunakan, dan jangkauan aplikasinya terus berkembang. Ada lebih dari 700.000 jenis produk aluminium, yang digunakan untuk berbagai industri, termasuk konstruksi, dekorasi, transportasi, dan kedirgantaraan. Dalam pembahasan ini, kita akan membahas teknologi pemrosesan produk aluminium dan cara menghindari deformasi selama pemrosesan.
Keunggulan dan karakteristik aluminium antara lain:
- Kepadatan Rendah: Aluminium memiliki kepadatan sekitar 2,7 g/cm³, yang kira-kira sepertiga dari besi atau tembaga.
- Plastisitas Tinggi:Aluminium memiliki keuletan yang sangat baik, sehingga memungkinkannya dibentuk menjadi berbagai produk melalui metode pemrosesan tekanan, seperti ekstrusi dan peregangan.
- Tahan Korosi:Aluminium secara alami mengembangkan lapisan oksida pelindung pada permukaannya, baik dalam kondisi alami atau melalui anodisasi, menawarkan ketahanan korosi yang unggul dibandingkan dengan baja.
- Mudah Diperkuat:Meskipun aluminium murni memiliki tingkat kekuatan yang rendah, kekuatannya dapat ditingkatkan secara signifikan melalui anodisasi.
- Memfasilitasi Perawatan Permukaan:Perlakuan permukaan dapat meningkatkan atau mengubah sifat aluminium. Proses anodisasi sudah dikenal luas dan digunakan dalam pemrosesan produk aluminium.
- Konduktivitas dan Kemampuan Daur Ulang yang Baik:Aluminium merupakan konduktor listrik yang baik dan mudah didaur ulang.
Teknologi pengolahan produk aluminium
Stamping produk aluminium
1. Stamping dingin
Bahan yang digunakan adalah pelet aluminium. Pelet ini dibentuk dalam satu langkah menggunakan mesin ekstrusi dan cetakan. Proses ini ideal untuk membuat produk berbentuk kolom atau bentuk yang sulit dicapai melalui peregangan, seperti bentuk elips, persegi, dan persegi panjang. (Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1, mesin; Gambar 2, pelet aluminium; dan Gambar 3, produk)
Kapasitas mesin yang digunakan terkait dengan luas penampang produk. Celah antara die punch atas dan die bawah yang terbuat dari baja tungsten menentukan ketebalan dinding produk. Setelah pengepresan selesai, celah vertikal dari die punch atas ke die bawah menunjukkan ketebalan atas produk. (Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4)
Keunggulan: Siklus pembukaan cetakan pendek, biaya pengembangan lebih rendah daripada cetakan peregangan. Kekurangan: Proses produksi lama, fluktuasi besar ukuran produk selama proses, biaya tenaga kerja tinggi.
2. Peregangan
Bahan yang digunakan: lembaran aluminium. Gunakan mesin cetak kontinu dan cetakan untuk melakukan beberapa deformasi guna memenuhi persyaratan bentuk, cocok untuk bodi non-kolom (produk dengan aluminium melengkung). (Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5, mesin, Gambar 6, cetakan, dan Gambar 7, produk)
Keuntungan:Dimensi produk yang kompleks dan mengalami banyak deformasi dikontrol secara stabil selama proses produksi, dan permukaan produk menjadi lebih halus.
Kekurangan:Biaya cetakan tinggi, siklus pengembangan relatif lama, dan persyaratan tinggi untuk pemilihan mesin dan presisi.
Perlakuan permukaan produk aluminium
1. Peledakan pasir (shot peening)
Proses pembersihan dan pengasaran permukaan logam dengan dampak aliran pasir berkecepatan tinggi.
Metode perawatan permukaan aluminium ini meningkatkan kebersihan dan kekasaran permukaan benda kerja. Hasilnya, sifat mekanis permukaan ditingkatkan, sehingga menghasilkan ketahanan lelah yang lebih baik. Peningkatan ini meningkatkan daya rekat antara permukaan dan pelapis yang diaplikasikan, sehingga memperpanjang daya tahan pelapis. Selain itu, metode ini memudahkan perataan dan tampilan estetika pelapis. Proses ini umumnya terlihat pada berbagai produk Apple.
2. Poles
Metode pemrosesan ini menggunakan teknik mekanis, kimia, atau elektrokimia untuk mengurangi kekasaran permukaan benda kerja, sehingga menghasilkan permukaan yang halus dan mengilap. Proses pemolesan dapat dikategorikan menjadi tiga jenis utama: pemolesan mekanis, pemolesan kimia, dan pemolesan elektrolit. Dengan menggabungkan pemolesan mekanis dengan pemolesan elektrolit, komponen aluminium dapat memperoleh hasil akhir seperti cermin yang mirip dengan baja tahan karat. Proses ini memberikan kesan kesederhanaan, mode, dan daya tarik futuristik yang mewah.
3. Penarikan kawat
Penarikan kawat logam merupakan proses produksi di mana garis-garis dikikis berulang kali dari pelat aluminium dengan amplas. Penarikan kawat dapat dibagi menjadi penarikan kawat lurus, penarikan kawat acak, penarikan kawat spiral, dan penarikan kawat ulir. Proses penarikan kawat logam dapat dengan jelas menunjukkan setiap tanda sutra halus sehingga logam matte memiliki kilau rambut halus, dan produk memiliki mode dan teknologi.
4. Pemotongan cahaya tinggi
Pemotongan sorotan menggunakan mesin pengukir presisi untuk memperkuat pisau berlian pada poros mesin pengukir presisi yang berputar dengan kecepatan tinggi (umumnya 20.000 rpm) untuk memotong komponen dan menghasilkan area sorotan lokal pada permukaan produk. Kecerahan sorotan pemotongan dipengaruhi oleh kecepatan bor penggilingan. Semakin cepat kecepatan bor, semakin terang sorotan pemotongan. Sebaliknya, semakin gelap sorotan pemotongan, semakin besar kemungkinannya untuk menghasilkan bekas pisau. Pemotongan mengilap tinggi sangat umum di ponsel, seperti iPhone 5. Dalam beberapa tahun terakhir, beberapa rangka logam TV kelas atas telah mengadopsi kilap tinggiPenggilingan CNCteknologi, dan proses anodisasi dan penyikatan membuat TV penuh dengan mode dan ketajaman teknologi.
5. Anodisasi
Anodisasi adalah proses elektrokimia yang mengoksidasi logam atau paduan logam. Selama proses ini, aluminium dan paduan logamnya membentuk lapisan oksida saat arus listrik dialirkan ke elektrolit tertentu dalam kondisi tertentu. Anodisasi meningkatkan kekerasan permukaan dan ketahanan aus aluminium, memperpanjang masa pakainya, dan meningkatkan daya tarik estetikanya. Proses ini telah menjadi komponen penting dalam perawatan permukaan aluminium dan saat ini menjadi salah satu metode yang paling banyak digunakan dan paling berhasil.
6. Anoda dua warna
Anoda dua warna mengacu pada proses anodisasi suatu produk untuk menerapkan warna yang berbeda pada area tertentu. Meskipun teknik anodisasi dua warna ini jarang digunakan dalam industri televisi karena kompleksitasnya dan biaya yang tinggi, kontras antara kedua warna tersebut meningkatkan tampilan produk yang mewah dan unik.
Ada beberapa faktor yang berkontribusi terhadap deformasi pemrosesan komponen aluminium, termasuk sifat material, bentuk komponen, dan kondisi produksi. Penyebab utama deformasi meliputi: tegangan internal yang ada pada benda kerja, gaya pemotongan dan panas yang dihasilkan selama pemesinan, dan gaya yang diberikan selama penjepitan. Untuk meminimalkan deformasi ini, langkah-langkah proses dan keterampilan pengoperasian tertentu dapat diterapkan.
Langkah-langkah proses untuk mengurangi deformasi pemrosesan
1. Mengurangi tekanan internal benda kerja
Penuaan alami atau buatan, bersama dengan perawatan getaran, dapat membantu mengurangi tekanan internal pada benda kerja. Pra-pemrosesan juga merupakan metode yang efektif untuk tujuan ini. Untuk benda kerja dengan kepala tebal dan telinga besar, deformasi yang signifikan dapat terjadi selama pemrosesan karena margin yang besar. Dengan melakukan pra-pemrosesan pada bagian-bagian benda kerja yang berlebih dan mengurangi margin di setiap area, kita tidak hanya dapat meminimalkan deformasi yang terjadi selama pemrosesan berikutnya, tetapi juga mengurangi sebagian tekanan internal yang ada setelah pra-pemrosesan.
2. Meningkatkan kemampuan pemotongan alat
Material dan parameter geometri alat sangat memengaruhi gaya pemotongan dan panas. Pemilihan alat yang tepat sangat penting untuk meminimalkan deformasi pemrosesan komponen.
1) Pemilihan parameter geometri alat yang wajar.
① Sudut rake:Jika kekuatan bilah tetap terjaga, sudut rake dipilih dengan tepat agar lebih besar. Di satu sisi, sudut ini dapat mengasah ujung yang tajam, dan di sisi lain, sudut ini dapat mengurangi deformasi pemotongan, membuat pelepasan serpihan menjadi halus, dan dengan demikian mengurangi gaya pemotongan dan suhu pemotongan. Hindari penggunaan perkakas dengan sudut rake negatif.
② Sudut belakang:Ukuran sudut belakang memiliki dampak langsung pada keausan permukaan alat belakang dan kualitas permukaan mesin. Ketebalan pemotongan merupakan kondisi penting untuk memilih sudut belakang. Selama penggilingan kasar, karena laju umpan yang besar, beban pemotongan yang berat, dan pembangkitan panas yang tinggi, kondisi pembuangan panas alat harus baik. Oleh karena itu, sudut belakang harus dipilih lebih kecil. Selama penggilingan halus, tepi harus tajam, gesekan antara permukaan alat belakang dan permukaan mesin harus dikurangi, dan deformasi elastis harus dikurangi. Oleh karena itu, sudut belakang harus dipilih lebih besar.
③ Sudut heliks:Untuk membuat penggilingan halus dan mengurangi gaya penggilingan, sudut heliks harus dipilih sebesar mungkin.
④ Sudut defleksi utama:Mengurangi sudut defleksi utama secara tepat dapat meningkatkan kondisi pembuangan panas dan mengurangi suhu rata-rata area pemrosesan.
2) Memperbaiki struktur alat.
Mengurangi Jumlah Gigi Pemotong Frais dan Meningkatkan Ruang Serpihan:
Karena material aluminium memiliki plastisitas tinggi dan deformasi pemotongan yang signifikan selama pemrosesan, sangat penting untuk menciptakan ruang chip yang lebih besar. Ini berarti bahwa radius dasar alur chip harus lebih besar, dan jumlah gigi pada pemotong frais harus dikurangi.
Penggilingan Halus Gigi Pemotong:
Nilai kekasaran tepi pemotongan gigi pemotong harus kurang dari Ra = 0,4 µm. Sebelum menggunakan pemotong baru, sebaiknya gerinda bagian depan dan belakang gigi pemotong dengan batu oli halus beberapa kali untuk menghilangkan gerinda atau pola gigi gergaji yang tersisa dari proses penajaman. Hal ini tidak hanya membantu mengurangi panas pemotongan tetapi juga meminimalkan deformasi pemotongan.
Kontrol Ketat Standar Pemakaian Alat:
Saat perkakas aus, kekasaran permukaan benda kerja meningkat, suhu pemotongan naik, dan benda kerja dapat mengalami peningkatan deformasi. Oleh karena itu, sangat penting untuk memilih material perkakas dengan ketahanan aus yang sangat baik, dan memastikan keausan perkakas tidak melebihi 0,2 mm. Jika keausan melebihi batas ini, dapat menyebabkan pembentukan serpihan. Selama pemotongan, suhu benda kerja umumnya harus dijaga di bawah 100°C untuk mencegah deformasi.
3. Memperbaiki metode penjepitan benda kerja. Untuk benda kerja aluminium berdinding tipis dengan kekakuan yang buruk, metode penjepitan berikut dapat digunakan untuk mengurangi deformasi:
① Untuk komponen bushing berdinding tipis, penggunaan chuck self-centering tiga rahang atau collet pegas untuk penjepitan radial dapat menyebabkan deformasi benda kerja setelah dilonggarkan setelah diproses. Untuk menghindari masalah ini, sebaiknya gunakan metode penjepitan ujung aksial yang menawarkan kekakuan lebih besar. Posisikan lubang bagian dalam komponen, buat mandrel berulir, dan masukkan ke dalam lubang bagian dalam. Kemudian, gunakan pelat penutup untuk menjepit ujung dan kencangkan dengan mur. Metode ini membantu mencegah deformasi penjepitan saat memproses lingkaran luar, memastikan akurasi pemrosesan yang memuaskan.
② Saat memproses benda kerja lembaran logam berdinding tipis, sebaiknya gunakan mangkuk penghisap vakum untuk mendapatkan gaya penjepitan yang terdistribusi secara merata. Selain itu, penggunaan jumlah pemotongan yang lebih sedikit dapat membantu mencegah deformasi benda kerja.
Metode efektif lainnya adalah mengisi bagian dalam benda kerja dengan media untuk meningkatkan kekakuan pemrosesannya. Misalnya, lelehan urea yang mengandung 3% hingga 6% kalium nitrat dapat dituangkan ke dalam benda kerja. Setelah diproses, benda kerja dapat direndam dalam air atau alkohol untuk melarutkan pengisi dan kemudian menuangkannya keluar.
4. Penataan proses yang wajar
Selama pemotongan berkecepatan tinggi, proses penggilingan sering kali menghasilkan getaran karena kelonggaran pemesinan yang besar dan pemotongan yang terputus-putus. Getaran ini dapat berdampak negatif pada akurasi pemesinan dan kekasaran permukaan. Akibatnya,Proses pemotongan kecepatan tinggi CNCbiasanya dibagi menjadi beberapa tahap: roughing, semi-finishing, angle cleaning, dan finishing. Untuk komponen yang memerlukan presisi tinggi, semi-finishing sekunder mungkin diperlukan sebelum finishing.
Setelah tahap pengasaran, sebaiknya komponen didinginkan secara alami. Ini membantu menghilangkan tekanan internal yang dihasilkan selama pengasaran dan mengurangi deformasi. Kelonggaran pemesinan yang tersisa setelah pengasaran harus lebih besar dari deformasi yang diharapkan, umumnya antara 1 hingga 2 mm. Selama tahap penyelesaian, penting untuk mempertahankan kelonggaran pemesinan yang seragam pada permukaan yang telah selesai, biasanya antara 0,2 hingga 0,5 mm. Keseragaman ini memastikan bahwa alat pemotong tetap dalam keadaan stabil selama pemrosesan, yang secara signifikan mengurangi deformasi pemotongan, meningkatkan kualitas permukaan, dan memastikan keakuratan produk.
Keterampilan operasional untuk mengurangi deformasi pemrosesan
Komponen aluminium mengalami deformasi selama pemrosesan. Selain alasan di atas, metode pengoperasian juga sangat penting dalam pengoperasian sebenarnya.
1. Untuk komponen yang memiliki kelonggaran pemrosesan besar, pemrosesan simetris direkomendasikan untuk meningkatkan pembuangan panas selama pemesinan dan mencegah konsentrasi panas. Misalnya, saat memproses lembaran setebal 90 mm hingga 60 mm, jika satu sisi digiling segera setelah sisi lainnya, dimensi akhir dapat menghasilkan toleransi kerataan 5 mm. Namun, jika pendekatan pemrosesan simetris umpan berulang digunakan, di mana setiap sisi digiling hingga ukuran akhirnya dua kali, kerataan dapat ditingkatkan hingga 0,3 mm.
2. Bila terdapat beberapa rongga pada bagian lembaran, tidak disarankan untuk menggunakan metode pemrosesan berurutan dengan menangani satu rongga pada satu waktu. Pendekatan ini dapat menyebabkan gaya yang tidak merata pada bagian-bagian tersebut, yang mengakibatkan deformasi. Sebaliknya, gunakan metode pemrosesan berlapis di mana semua rongga dalam satu lapisan diproses secara bersamaan sebelum beralih ke lapisan berikutnya. Ini memastikan distribusi tegangan yang merata pada bagian-bagian tersebut dan meminimalkan risiko deformasi.
3. Untuk mengurangi gaya pemotongan dan panas, penting untuk menyesuaikan jumlah pemotongan. Di antara tiga komponen jumlah pemotongan, jumlah pemotongan balik secara signifikan memengaruhi gaya pemotongan. Jika kelonggaran pemesinan berlebihan dan gaya pemotongan selama satu lintasan terlalu tinggi, hal itu dapat menyebabkan deformasi komponen, memengaruhi kekakuan spindel mesin perkakas secara negatif, dan mengurangi daya tahan perkakas.
Meskipun mengurangi jumlah pemotongan balik dapat meningkatkan keawetan alat, hal itu juga dapat menurunkan efisiensi produksi. Akan tetapi, penggilingan kecepatan tinggi dalam pemesinan CNC dapat mengatasi masalah ini secara efektif. Dengan mengurangi jumlah pemotongan balik dan meningkatkan laju umpan dan kecepatan alat mesin, gaya pemotongan dapat diturunkan tanpa mengurangi efisiensi pemesinan.
4. Urutan operasi pemotongan penting. Pemesinan kasar berfokus pada memaksimalkan efisiensi pemesinan dan meningkatkan laju pembuangan material per satuan waktu. Biasanya, penggilingan terbalik digunakan untuk fase ini. Dalam penggilingan terbalik, material berlebih dari permukaan benda kerja dibuang pada kecepatan tertinggi dan dalam waktu sesingkat mungkin, sehingga secara efektif membentuk profil geometris dasar untuk tahap penyelesaian.
Di sisi lain, finishing mengutamakan presisi dan kualitas tinggi, sehingga down milling menjadi teknik yang lebih disukai. Dalam down milling, ketebalan potongan secara bertahap berkurang dari maksimum ke nol. Pendekatan ini secara signifikan mengurangi pengerasan kerja dan meminimalkan deformasi bagian yang sedang dikerjakan.
5. Benda kerja berdinding tipis sering mengalami deformasi akibat penjepitan selama pemrosesan, tantangan yang terus berlanjut bahkan selama tahap penyelesaian. Untuk meminimalkan deformasi ini, sebaiknya kendurkan alat penjepit sebelum ukuran akhir tercapai selama penyelesaian. Hal ini memungkinkan benda kerja kembali ke bentuk aslinya, setelah itu dapat dijepit ulang dengan hati-hati—cukup untuk menahan benda kerja di tempatnya—berdasarkan perasaan operator. Metode ini membantu mencapai hasil pemrosesan yang ideal.
Singkatnya, gaya penjepit harus diterapkan sedekat mungkin dengan permukaan penyangga dan diarahkan sepanjang sumbu kaku terkuat benda kerja. Meskipun penting untuk mencegah benda kerja terlepas, gaya penjepit harus dijaga seminimal mungkin untuk memastikan hasil yang optimal.
6. Saat memproses komponen yang berlubang, hindari membiarkan pemotong frais menembus langsung ke dalam material seperti yang dilakukan mata bor. Pendekatan ini dapat menyebabkan ruang chip yang tidak cukup untuk pemotong frais, yang menyebabkan masalah seperti pelepasan chip yang tidak mulus, panas berlebih, pemuaian, dan potensi keruntuhan chip atau kerusakan komponen.
Sebaliknya, pertama-tama, gunakan mata bor yang ukurannya sama atau lebih besar dari pemotong frais untuk membuat lubang pemotong awal. Setelah itu, pemotong frais digunakan untuk operasi frais. Atau, Anda dapat menggunakan perangkat lunak CAM untuk membuat program pemotongan spiral untuk tugas tersebut.
Jika Anda ingin mengetahui lebih lanjut atau pertanyaan, jangan ragu untuk menghubungiinfo@anebon.com
Keahlian dan kesadaran layanan tim Anebon telah membantu perusahaan mendapatkan reputasi yang sangat baik di antara pelanggan di seluruh dunia karena menawarkan harga yang terjangkauBagian mesin CNC, Bagian pemotongan CNC, danMesin bubut CNCsuku cadang mesin. Tujuan utama Anebon adalah membantu pelanggan mencapai tujuan mereka. Perusahaan telah berupaya keras untuk menciptakan situasi yang saling menguntungkan bagi semua pihak dan menyambut Anda untuk bergabung dengan mereka.
Waktu posting: 27-Nov-2024