מגמות מתעוררות בפתרונות עיבוד מוצרי אלומיניום

אלומיניום הוא המתכת הלא ברזלית הנפוצה ביותר, ומגוון היישומים שלו ממשיך להתרחב. ישנם למעלה מ- 700,000 סוגים של מוצרי אלומיניום, המספקים תעשיות שונות, כולל בנייה, קישוט, תחבורה וחלל. בדיון זה נחקור את טכנולוגיית העיבוד של מוצרי אלומיניום וכיצד להימנע מעיוות במהלך העיבוד.

היתרונות והמאפיינים של האלומיניום כוללים:

- צפיפות נמוכה: לאלומיניום יש צפיפות של כ- 2.7 גרם/ס"מ, שהוא בערך שליש מזה של ברזל או נחושת.

- פלסטיות גבוהה:לאלומיניום יש משיכות מצוינת, המאפשרת להיווצר אותו למוצרים שונים באמצעות שיטות עיבוד לחץ, כמו שחול ומתיחה.

- עמידות בפני קורוזיה:אלומיניום מפתח באופן טבעי סרט תחמוצת מגן על פני השטח שלו, בתנאים טבעיים או באמצעות אנודיזציה, ומציע עמידות בפני קורוזיה מעולה בהשוואה לפלדה.

- קל לחיזוק:למרות שלאלומיניום טהור יש רמת חוזק נמוכה, ניתן להגדיל משמעותית את כוחו באמצעות אנודיזציה.

- מקל על טיפול פני השטח:טיפולי שטח יכולים לשפר או לשנות את המאפיינים של אלומיניום. תהליך האנודיזציה מבוסס היטב ונמצא בשימוש נרחב בעיבוד מוצרי אלומיניום.

- מוליכות ומיחזור טובים:אלומיניום הוא מוליך חשמל מצוין וקל למחזור.

טכנולוגיית עיבוד מוצרי אלומיניום

הטבעה של מוצרי אלומיניום

1. הטבעה קרה

החומר המשמש הוא כדורי אלומיניום. כדוריות אלה מעוצבות בשלב אחד באמצעות מכונת שחול ותבנית. תהליך זה אידיאלי ליצירת מוצרים או צורות עמודים המאתגרים להשיג באמצעות מתיחות, כמו צורות אליפטיות, מרובעות ומלבניות. (כפי שמוצג באיור 1, המכונה; איור 2, כדורי האלומיניום; ואיור 3, המוצר)

טונוס המכונה המשמשת קשור לאזור החתך של המוצר. הפער בין אגרוף המוות העליון למות התחתונים העשוי מפלדת טונגסטן קובע את עובי הקיר של המוצר. לאחר השלמת הלחיצה, הפער האנכי מאגרוף המות העליון למות התחתון מציין את העובי העליון של המוצר. (כפי שמוצג באיור 4)

יתרונות: מחזור פתיחת עובש קצר, עלות פיתוח נמוכה יותר מאשר עובש מתיחה. חסרונות: תהליך ייצור ארוך, תנודות גדולות בגודל המוצר במהלך התהליך, עלות עבודה גבוהה.

2. מתיחה

חומר המשמש: גיליון אלומיניום. השתמש במכונת עובש רציפה ועובש כדי לבצע עיוותים מרובים כדי לעמוד בדרישות הצורה, המתאימות לגופים שאינם עמודים (מוצרים עם אלומיניום מעוקל). (כפי שמוצג באיור 5, מכונה, איור 6, עובש ואיור 7, מוצר)

יתרונות:הממדים של מוצרים מורכבים ורב-עקמים נשלטים ביציבות במהלך תהליך הייצור, ומשטח המוצר חלק יותר.

חסרונות:עלות עובש גבוהה, מחזור פיתוח ארוך יחסית ודרישות גבוהות לבחירת מכונה ודיוק.

טיפול פני השטח במוצרי אלומיניום

1. את התזת החול (ירייה פנינג)

תהליך הניקוי והמחסה של פני המתכת על ידי ההשפעה של זרימת חול מהירה גבוהה.

שיטה זו של טיפול במשטח אלומיניום משפרת את הניקיון והחספוס של פני השטח. כתוצאה מכך משופרים התכונות המכניות של פני השטח, מה שמוביל להתנגדות טובה יותר לעייפות. שיפור זה מגביר את ההדבקה בין פני השטח לכל ציפויים המופעלים, ומרחיב את עמידות הציפוי. בנוסף, זה מקל על הפילוס ואת המראה האסתטי של הציפוי. תהליך זה נראה בדרך כלל במוצרי אפל שונים.

2. ליטוש

שיטת העיבוד משתמשת בטכניקות מכניות, כימיות או אלקטרוכימיות כדי להפחית את חספוס פני השטח של חומר עבודה, וכתוצאה מכך משטח חלק ומבריק. ניתן לסווג את תהליך הליטוש לשלושה סוגים עיקריים: ליטוש מכני, ליטוש כימי, וליטוש אלקטרוליטי. על ידי שילוב ליטוש מכני עם ליטוש אלקטרוליטי, חלקי אלומיניום יכולים להשיג גימור דמוי מראה דומה לזה של נירוסטה. תהליך זה מעניק תחושה של פשטות מתקדמת, אופנה ופנייה עתידנית.

3. רישום תיל

רישום תיל מתכת הוא תהליך ייצור בו קווים מגרדים שוב ושוב מלוחות אלומיניום עם נייר זכוכית. ניתן לחלק את רישום החוט לרישום תיל ישר, רישום תיל אקראי, רישום תיל ספירלי וציור חוט חוט. תהליך רישום חוט המתכת יכול להראות בבירור כל סימן משי עדין כך שלמתכת המט יש ברק שיער עדין, ולמוצר יש אופנה וטכנולוגיה כאחד.

4. חיתוך אור גבוה

חיתוך הדגש משתמש במכונת חריטה מדויקת כדי לחזק את סכין היהלום בסיבוב המהיר (בדרך כלל 20,000 סל"ד) ציר חריטה מדויקת כדי לחתוך חלקים ולייצר אזורי הדגש מקומיים על פני המוצר. בהירות מדגישות החיתוך מושפעת ממהירות תרגיל הטחינה. ככל שמהירות המקדחה מהירה יותר, כך מדגישים חיתוך בהירים יותר. לעומת זאת, ככל שדגשות החיתוך הכהות יותר, כך סביר להניח שהם יפיקו סימני סכין. חיתוך מבריק גבוה שכיח במיוחד בטלפונים ניידים, כמו אייפון 5. בשנים האחרונות, כמה מסגרות מתכת טלוויזיה מתקדמות אימצו את הברק הגבוהטחינת CNCטכנולוגיה, ותהליכי האנוודיזציה והבריסה הופכים את הטלוויזיה למלאה באופנה וחדות טכנולוגית.

5. אנודייזציה
אנודיזציה הוא תהליך אלקטרוכימי המחמצן מתכות או סגסוגות. במהלך תהליך זה, אלומיניום וסגסוגותיו מפתחים סרט תחמוצת כאשר מיושם זרם חשמלי באלקטרוליט ספציפי בתנאים מסוימים. אנודיזציה משפרת את קשיות פני השטח ואת התנגדות הבלאי של אלומיניום, מרחיבה את חיי השירות שלה ומשפרת את הערעור האסתטי שלה. תהליך זה הפך למרכיב חיוני בטיפול במשטח אלומיניום וכיום הוא אחת השיטות הנפוצות והמצליחות ביותר שקיימות.

6. אנודה דו צבעונית
אנודה דו צבעונית מתייחסת לתהליך של אנודיזציה של מוצר ליישום צבעים שונים על אזורים ספציפיים. למרות שטכניקת אנודיזציה דו-צבעונית זו מועסקת לעיתים רחוקות בתעשיית הטלוויזיה בגלל המורכבות שלה ועלותה הגבוהה, הניגודיות בין שני הצבעים משפרת את המראה הגבוה והייחודי של המוצר.

ישנם מספר גורמים התורמים לעיוות העיבוד של חלקי אלומיניום, כולל תכונות חומר, צורת חלק ותנאי ייצור. הגורמים העיקריים לעיוות כוללים: לחץ פנימי הקיים בריק, חיתוך כוחות וחום שנוצר במהלך עיבוד שבבי, וכוחות המופעלים במהלך ההידוק. כדי למזער את העיוותים הללו, ניתן ליישם אמצעי תהליכים ספציפיים ומיומנויות הפעלה.

תהליכי אמצעי הפחתת עיוות עיבוד

1. צמצם את הלחץ הפנימי של הריק
הזדקנות טבעית או מלאכותית, יחד עם טיפול ברטט, יכולים לעזור להפחית את הלחץ הפנימי של ריק. עיבוד מקדים הוא גם שיטה יעילה למטרה זו. עבור ריק עם ראש שומן ואוזניים גדולות, עיוות משמעותי יכול להתרחש במהלך העיבוד בגלל המרווח המשמעותי. על ידי עיבוד מראש של החלקים העודפים של הריק והפחתת השוליים בכל אזור, אנו לא יכולים רק למזער את העיוות שמתרחש במהלך העיבוד לאחר מכן, אלא גם להקל על חלק מהלחץ הפנימי הקיים לאחר עיבוד מקדים.

2. שפר את יכולת החיתוך של הכלי
הפרמטרים החומריים והגיאומטריים של הכלי משפיעים באופן משמעותי על כוח חיתוך וחום. בחירת כלים נכונה חיונית כדי למזער את עיוות העיבוד של חלקים.

1) בחירה סבירה של פרמטרים גיאומטריים כלים.

① זווית מגרפה:בתנאי שמירה על חוזק הלהב, זווית המגרפה נבחרה כראוי להיות גדולה יותר. מצד אחד, הוא יכול לטחון קצה חד, ומצד שני זה יכול להפחית עיוות חיתוך, להפוך את הסרת השבבים לחלקים, ובכך להפחית את כוח החיתוך וטמפרטורת החיתוך. הימנע משימוש בכלי זווית מגרפה שליליים.

② זווית חזרה:לגודל הזווית האחורית יש השפעה ישירה על בלאי הפנים של הכלי האחורי ואיכות המשטח המכונה. עובי חיתוך הוא תנאי חשוב לבחירת הזווית האחורית. במהלך כרסום מחוספס, בשל קצב ההזנה הגדול, עומס חיתוך כבד וייצור חום גבוה, נדרשים תנאי פיזור החום של הכלים כדי להיות טובים. לכן יש לבחור את הזווית האחורית להיות קטנה יותר. במהלך כרסום עדין, הקצה נדרש להיות חד, יש להפחית את החיכוך בין הפנים הכלי האחורי לבין המשטח המעובד, ויש להפחית את העיוות האלסטי. לכן יש לבחור את הזווית האחורית להיות גדולה יותר.

③ זווית סליל:על מנת להפוך את הטחינה לחלקת ולהקטין את כוח הטחינה, יש לבחור את זווית הסליל לגדולה ככל האפשר.

④ זווית הסטה העיקרית:הפחתה מתאימה של זווית הסטייה העיקרית יכולה לשפר את תנאי פיזור החום ולהפחית את הטמפרטורה הממוצעת של שטח העיבוד.

2) שפר את מבנה הכלים.

צמצם את מספר שיני החותך הטחינה והגדיל את שטח השבבים:
מכיוון שחומרי אלומיניום מציגים פלסטיות גבוהה ועיוות חיתוך משמעותי במהלך העיבוד, חיוני ליצור שטח שבבים גדול יותר. המשמעות היא שרדיוס קרקעית החריץ של השבבים צריך להיות גדול יותר, ויש להפחית את מספר השיניים בחותך הטחינה.

טחינה עדינה של שיני חותך:
ערך החספוס של קצוות החיתוך של שיני החותך צריך להיות פחות מ- Ra = 0.4 מיקרומטר. לפני השימוש בחותך חדש, רצוי לטחון בעדינות את החלק הקדמי והאחורי של שיני החותך באבן שמן עדינה מספר פעמים כדי לחסל את כל הקצבים או דפוסי מסור קלים שנותרו מתהליך ההחידוד. זה לא רק מסייע בהפחתת חיתוך החום אלא גם ממזער את עיוות החיתוך.

תקני ללבוש כלי שליטה בקפדנות:
ככל שהכלים נשחקים, חספוס פני השטח של חומר העבודה עולה, טמפרטורת החיתוך עולה, וחומר העבודה יכול לסבול מעיוות מוגבר. לפיכך, חשוב לבחור בחומרי כלים עם עמידות בלאי מעולה, ולהבטיח כי בלאי הכלים אינו יעלה על 0.2 מ"מ. אם בלאי עולה על גבול זה, זה יכול להוביל להיווצרות שבבים. במהלך החיתוך, בדרך כלל יש לשמור את הטמפרטורה של חומר העבודה מתחת ל 100 מעלות צלזיוס כדי למנוע עיוות.

3. שפר את שיטת ההידוק של חומר העבודה. עבור עבודות אלומיניום דקיקות עם קשיחות עם קשיחות לקויה, ניתן להשתמש בשיטות ההידוק הבאות כדי להפחית את העיוות:

① עבור חלקי תותבים דקים עם קירות דקים, שימוש בצ'אק בן שלוש לסתות או קולט קפיצי לצורך הידוק רדיאלי יכול להוביל לעיוות של חומר העבודה ברגע שהוא משוחרר לאחר העיבוד. כדי להימנע מבעיה זו, עדיף להשתמש בשיטת הידוק פנים צירית המציעה קשיחות רבה יותר. מקם את החור הפנימי של החלק, צור דרך הברזל המושחל והכניס אותו לחור הפנימי. לאחר מכן, השתמש בצלחת כיסוי כדי להדק את פני הקצה ולהדק אותם בחוזקה עם אגוז. שיטה זו מסייעת במניעת עיוות של הידוק בעת עיבוד המעגל החיצוני, תוך הבטחת דיוק עיבוד משביע רצון.

② בעת עיבוד חתיכות עבודה של גיליון דק-קירות, רצוי להשתמש בכוס יניקה ואקום כדי להשיג כוח הידוק מופץ באופן אחיד. בנוסף, שימוש בכמות חיתוך קטנה יותר יכול לסייע במניעת עיוות של חומר העבודה.

שיטה יעילה נוספת היא למלא את פנים חומר העבודה במדיום כדי לשפר את קשיחות העיבוד שלו. לדוגמה, ניתן לשפוך נמס אוריאה המכיל 3% עד 6% אשלגן חנקתי לחומר העבודה. לאחר העיבוד ניתן לטבול את היצירה במים או באלכוהול כדי להמיס את המילוי ואז לשפוך אותו.

4. סידור תהליכים סביר

במהלך חיתוך במהירות גבוהה, תהליך הטחינה מייצר לרוב רטט בגלל קצבאות עיבוד גדולות וחיתוך לסירוגין. רטט זה יכול להשפיע לרעה על דיוק עיבוד ובחספוס פני השטח. כתוצאה, התהליך חיתוך במהירות גבוהה של CNCבדרך כלל מחולק למספר שלבים: מחסום, גימור חצי גימור, ניקוי זווית וגימור. עבור חלקים הדורשים דיוק גבוה, ייתכן שיהיה צורך בחצי גימור משני לפני סיום.

לאחר שלב הגס, רצוי לאפשר לחלקים להתקרר באופן טבעי. זה עוזר לחסל את הלחץ הפנימי שנוצר במהלך מחסום ומפחית עיוות. קצבת העיבוד שנשארה לאחר החיסוס צריכה להיות גדולה יותר מהעיוות הצפוי, בדרך כלל בין 1 עד 2 מ"מ. בשלב הגמר, חשוב לשמור על קצבת עיבוד אחידה על המשטח המוגמר, בדרך כלל בין 0.2 ל- 0.5 מ"מ. אחידות זו מבטיחה כי כלי החיתוך יישאר במצב יציב במהלך העיבוד, מה שמפחית משמעותית את עיוות החיתוך, משפר את איכות השטח ומבטיח דיוק המוצר.

כישורים תפעוליים להפחתת עיוות עיבוד

חלקי אלומיניום עיוות במהלך העיבוד. בנוסף לסיבות לעיל, שיטת הפעולה חשובה מאוד גם בפעולה בפועל.

1. לחלקים שיש להם קצבאות עיבוד גדולות, מומלץ לעיבוד סימטרי לשיפור פיזור החום במהלך עיבוד שבבי וכדי למנוע ריכוז חום. לדוגמה, בעת עיבוד סדין בעובי 90 מ"מ עד 60 מ"מ, אם צד אחד טוחן מיד לאחר הצד השני, הממדים הסופיים עלולים לגרום לסובלנות של שטוח של 5 מ"מ. עם זאת, אם משתמשים בגישת עיבוד סימטרית של הזנה חוזרת ונשנית, כאשר כל צד מעוצב לגודלו הסופי פעמיים, ניתן לשפר את השטוח ל 0.3 מ"מ.

2. כאשר ישנם חללים מרובים על חלקי גיליון, לא רצוי להשתמש בשיטת העיבוד הרצף של התייחסות לחלל אחד בכל פעם. גישה זו יכולה להוביל לכוחות לא אחידים על החלקים, וכתוצאה מכך עיוות. במקום זאת, השתמש בשיטת עיבוד שכבות בה כל החללים בשכבה מעובדים בו זמנית לפני שהם עוברים לשכבה הבאה. זה מבטיח אפילו חלוקת לחץ על החלקים וממזער את הסיכון לעיוות.

3. כדי להפחית את כוח החיתוך והחום, חשוב להתאים את כמות החיתוך. מבין שלושת המרכיבים של כמות החיתוך, כמות החיתוך האחורי משפיעה באופן משמעותי על כוח החיתוך. אם קצבת העיבוד היא מוגזמת וכוח החיתוך במהלך מעבר יחיד גבוה מדי, הוא יכול להוביל לעיוות של החלקים, להשפיע לרעה על קשיחות ציר הכלי של המכונה ולהפחית את עמידות הכלי.

בעוד שהפחתת כמות החיתוך האחורי יכולה לשפר את אורך החיים של הכלים, היא יכולה גם להוריד את יעילות הייצור. עם זאת, כרסום במהירות גבוהה בעיבוד CNC יכול לטפל ביעילות בנושא זה. על ידי צמצום כמות החיתוך האחורי והגדלתו בהתאמה לקצב ההזנה ואת מהירות הכלי של המכונה, ניתן להוריד את כוח החיתוך מבלי לפגוע ביעילות העיבוד.

4. רצף פעולות החיתוך חשוב. עיבוד גס מתמקד במקסום יעילות העיבוד ובהגדלת קצב הסרת החומר ליחידת זמן. בדרך כלל, כרסום הפוך מנוצל לשלב זה. בטחינה הפוכה, עודף חומר משטח הריק מוסר במהירות הגבוהה ביותר ובזמן הקצר ביותר האפשרי, ויוצר ביעילות פרופיל גיאומטרי בסיסי לשלב הגמר.

מצד שני, הגמר מתעדף דיוק ואיכות גבוהה, ומרכיב את הטחינה הטכניקה המועדפת. בטחינה למטה, עובי החיתוך יורד בהדרגה מהמקסימום לאפס. גישה זו מפחיתה משמעותית את התקשות העבודה וממזערת את העיוות של החלקים המוכשרים.

5. קטעי עבודה דקים עם קירות דקים חווים לעיתים קרובות עיוות בגלל הידוק במהלך העיבוד, אתגר שנמשך אפילו בשלב הגמר. כדי למזער את העיוות הזה, רצוי לשחרר את מכשיר ההידוק לפני שהגודל הסופי יושג במהלך הגימור. זה מאפשר לחומר העבודה לחזור לצורתו המקורית, שלאחריה ניתן לשחזר בעדינות - מספיק רק כדי להחזיק את חומר העבודה במקום - מבוסס על תחושת המפעיל. שיטה זו מסייעת בהשגת תוצאות העיבוד האידיאליות.

לסיכום, יש ליישם את כוח ההידוק קרוב ככל האפשר על המשטח התומך ולהפנות לאורך הציר הנוקשה החזק ביותר של היצירה. אמנם חשוב למנוע את היצירה של חומר העבודה, אך יש לשמור על כוח ההידוק למינימום כדי להבטיח תוצאות מיטביות.

6. בעת עיבוד חלקים עם חללים, הימנע מאפשרות לאפשר לחותך הטחינה לחדור ישירות לחומר כפי שהיה מקדח. גישה זו יכולה להוביל למרחב שבב לא מספיק עבור חותך הטחינה, ולגרום לבעיות כמו הסרת שבב לא חלק, התחממות יתר, התפשטות וקריסת שבב פוטנציאלית או שבירה של הרכיבים.

במקום זאת, ראשית, השתמש במקדחה שהוא באותו גודל או גדול יותר מחותך הטחינה כדי ליצור את חור החותך הראשוני. לאחר מכן, חותך הטחינה משמש לפעולות כרסום. לחלופין, אתה יכול להשתמש בתוכנת CAM כדי ליצור תוכנית לחיתוך ספירלה למשימה.

אם אתה רוצה לדעת יותר או בירור, אנא אל תהסס לפנותinfo@anebon.com

המומחיות והתודעת השירות של צוות אנבון סייעו לחברה להשיג מוניטין מצוין בקרב לקוחות ברחבי העולם על הצעת סבירחלקי עיבוד שבבי CNC, חלקי חיתוך של CNC, ומחרטת CNCחלקי עיבוד שבבי. המטרה העיקרית של Anebon היא לעזור ללקוחות להשיג את יעדיהם. החברה עושה מאמצים אדירים ליצור מצב win-win לכולם ומקבלים את פניכם להצטרף אליהם.