Alumīnijs ir visplašāk izmantotais krāsainais metāls, un tā pielietojuma klāsts turpina paplašināties. Ir vairāk nekā 700 000 alumīnija izstrādājumu veidu, kas paredzēti dažādām nozarēm, tostarp būvniecībai, dekorēšanai, transportam un kosmosam. Šajā diskusijā mēs izpētīsim alumīnija izstrādājumu apstrādes tehnoloģiju un to, kā izvairīties no deformācijas apstrādes laikā.
Alumīnija priekšrocības un īpašības ietver:
- Zems blīvumsAlumīnija blīvums ir aptuveni 2,7 g/cm³, kas ir aptuveni viena trešdaļa no dzelzs vai vara blīvuma.
- Augsta plastiskums:Alumīnijam ir lieliska elastība, kas ļauj to veidot dažādos produktos, izmantojot spiediena apstrādes metodes, piemēram, ekstrūziju un stiepšanu.
- Korozijas izturība:Alumīnijs dabiski veido uz savas virsmas aizsargoksīda plēvi, vai nu dabiskos apstākļos, vai anodējot, nodrošinot labāku izturību pret koroziju salīdzinājumā ar tēraudu.
- Viegli nostiprināt:Lai gan tīram alumīnijam ir zema izturība, to var ievērojami palielināt, anodējot.
- Atvieglo virsmas apstrādi:Virsmas apstrāde var uzlabot vai mainīt alumīnija īpašības. Anodēšanas process ir labi izveidots un plaši izmantots alumīnija izstrādājumu apstrādē.
- Laba vadītspēja un pārstrādājamība:Alumīnijs ir lielisks elektrības vadītājs un to ir viegli pārstrādāt.
Alumīnija izstrādājumu apstrādes tehnoloģija
Alumīnija izstrādājumu štancēšana
1. Aukstā štancēšana
Izmantotais materiāls ir alumīnija granulas. Šīs granulas tiek veidotas vienā solī, izmantojot ekstrūzijas iekārtu un veidni. Šis process ir ideāli piemērots kolonnu formas izstrādājumu vai formu, kuras ir grūti panākt ar stiepšanu, piemēram, elipses, kvadrātveida un taisnstūrveida formu, izveidei. (Kā parādīts 1. attēlā, iekārta; 2. attēlā, alumīnija granulas; un 3. attēlā, produkts.)
Izmantotās iekārtas tonnāža ir saistīta ar izstrādājuma šķērsgriezuma laukumu. Attālums starp augšējo presformas perforatoru un apakšējo presformu, kas izgatavota no volframa tērauda, nosaka izstrādājuma sienas biezumu. Kad presēšana ir pabeigta, vertikālā atstarpe no augšējā presformas perforatora līdz apakšējai presformai norāda izstrādājuma augšējo biezumu (kā parādīts 4. attēlā).
Priekšrocības: Īss veidnes atvēršanas cikls, zemākas izstrādes izmaksas nekā stiepšanas veidnei. Trūkumi: Ilgs ražošanas process, lielas produkta izmēra svārstības procesa laikā, augstas darbaspēka izmaksas.
2. Stiepšanās
Izmantotais materiāls: alumīnija loksne. Izmantojiet nepārtrauktas darbības formēšanas iekārtu un veidni, lai veiktu vairākas deformācijas, lai izpildītu formas prasības, kas ir piemērotas nekolonnveida ķermeņiem (izstrādājumiem ar izliektu alumīniju). (Kā parādīts 5. attēlā (iekārta), 6. attēlā (veidne) un 7. attēlā (izstrādājums).
Priekšrocības:Sarežģītu un daudzkārt deformētu izstrādājumu izmēri ražošanas procesā tiek stabili kontrolēti, un izstrādājuma virsma ir gludāka.
Trūkumi:Augstas veidņu izmaksas, relatīvi ilgs izstrādes cikls un augstas prasības mašīnu izvēlei un precizitātei.
Alumīnija izstrādājumu virsmas apstrāde
1. Smilšu strūklas apstrāde (lodīšu strūklas apstrāde)
Metāla virsmas tīrīšanas un raupšanas process, izmantojot ātrgaitas smilšu plūsmu.
Šī alumīnija virsmas apstrādes metode uzlabo sagataves virsmas tīrību un raupjumu. Rezultātā tiek uzlabotas virsmas mehāniskās īpašības, kas savukārt palielina izturību pret nogurumu. Šis uzlabojums palielina saķeri starp virsmu un jebkuru uzklāto pārklājumu, pagarinot pārklājuma izturību. Turklāt tas atvieglo pārklājuma izlīdzināšanu un estētisko izskatu. Šis process bieži tiek novērots dažādos Apple produktos.
2. Pulēšana
Apstrādes metodē tiek izmantotas mehāniskas, ķīmiskas vai elektroķīmiskas metodes, lai samazinātu sagataves virsmas raupjumu, iegūstot gludu un spīdīgu virsmu. Pulēšanas procesu var iedalīt trīs galvenajos veidos: mehāniskā pulēšana, ķīmiskā pulēšana un elektrolītiskā pulēšana. Apvienojot mehānisko pulēšanu ar elektrolītisko pulēšanu, alumīnija detaļām var iegūt spoguļapdari, kas līdzīga nerūsējošā tērauda apdarei. Šis process piešķir augstas klases vienkāršības, modes un futūristiskas pievilcības sajūtu.
3. Stiepļu vilkšana
Metāla stiepļu vilkšana ir ražošanas process, kurā līnijas tiek atkārtoti nokasītas no alumīnija plāksnēm ar smilšpapīru. Stiepļu vilkšanu var iedalīt taisnā stiepļu vilkšanā, nejaušā stiepļu vilkšanā, spirālveida stiepļu vilkšanā un diegu stiepļu vilkšanā. Metāla stiepļu vilkšanas procesā var skaidri parādīt katru smalku zīda zīmi, lai matētajam metālam būtu smalks spīdums, un produktam piemīt gan mode, gan tehnoloģija.
4. Augsta griešanas jauda
Izcēlumu griešanai tiek izmantota precīza gravēšanas mašīna, lai pastiprinātu dimanta nazi uz ātrgaitas (parasti 20 000 apgr./min) precīzās gravēšanas mašīnas vārpstas, lai izgrieztu detaļas un izveidotu lokālus izcēlumu laukumus uz izstrādājuma virsmas. Griešanas izcēlumu spilgtumu ietekmē frēzēšanas urbja ātrums. Jo lielāks urbšanas ātrums, jo spilgtāki ir griešanas izcēlumi. Un otrādi, jo tumšāki ir griešanas izcēlumi, jo lielāka iespēja, ka tie radīs naža nospiedumus. Augsta spīduma griešana ir īpaši izplatīta mobilajos tālruņos, piemēram, iPhone 5. Pēdējos gados daži augstas klases televizoru metāla rāmji ir pārgājuši uz augsta spīduma...CNC frēzēšanatehnoloģija, un anodēšanas un birstēšanas procesi padara televizoru modernu un tehnoloģiski asprātīgu.
5. Anodēšana
Anodēšana ir elektroķīmisks process, kurā oksidē metālus vai sakausējumus. Šī procesa laikā alumīnijs un tā sakausējumi veido oksīda plēvi, kad noteiktos apstākļos noteiktā elektrolītā tiek pielietota elektriskā strāva. Anodēšana uzlabo alumīnija virsmas cietību un nodilumizturību, pagarina tā kalpošanas laiku un uzlabo tā estētisko pievilcību. Šis process ir kļuvis par būtisku alumīnija virsmas apstrādes sastāvdaļu un pašlaik ir viena no visplašāk izmantotajām un veiksmīgākajām pieejamajām metodēm.
6. Divkrāsu anods
Divkrāsu anods attiecas uz produkta anodēšanas procesu, lai noteiktām zonām uzklātu dažādas krāsas. Lai gan šī divkrāsu anodēšanas metode televīzijas nozarē tiek reti izmantota tās sarežģītības un augsto izmaksu dēļ, kontrasts starp abām krāsām uzlabo produkta augstvērtīgo un unikālo izskatu.
Alumīnija detaļu apstrādes deformāciju ietekmē vairāki faktori, tostarp materiāla īpašības, detaļas forma un ražošanas apstākļi. Galvenie deformācijas cēloņi ir: sagataves iekšējais spriegums, griešanas spēki un apstrādes laikā radītais siltums, kā arī spēki, kas pielikti iespīlēšanas laikā. Lai samazinātu šīs deformācijas, var ieviest īpašus procesa pasākumus un ekspluatācijas prasmes.
Procesa pasākumi apstrādes deformācijas samazināšanai
1. Samaziniet sagataves iekšējo spriegumu
Dabiska vai mākslīga novecošana kopā ar vibrācijas apstrādi var palīdzēt samazināt sagataves iekšējo spriegumu. Šim nolūkam efektīva metode ir arī pirmapstrāde. Sagatavei ar resnu galvu un lielām ausīm apstrādes laikā var rasties ievērojama deformācija ievērojamās robežas dēļ. Apstrādājot sagataves liekās daļas un samazinot robežu katrā zonā, mēs varam ne tikai samazināt deformāciju, kas rodas turpmākās apstrādes laikā, bet arī mazināt daļu no iekšējā sprieguma, kas rodas pēc pirmapstrādes.
2. Uzlabojiet instrumenta griešanas spējas
Griešanas spēku un karstumu būtiski ietekmē instrumenta materiāls un ģeometriskie parametri. Pareiza instrumentu izvēle ir būtiska, lai samazinātu detaļu apstrādes deformāciju.
1) Saprātīga instrumenta ģeometrisko parametru izvēle.
① Slīpuma leņķis:Lai saglabātu asmens izturību, ir jāizvēlas lielāks slīpēšanas leņķis. No vienas puses, tas var noslīpēt asu malu, no otras puses, tas var samazināt griešanas deformāciju, padarīt skaidu noņemšanu vienmērīgāku un tādējādi samazināt griešanas spēku un griešanas temperatūru. Izvairieties no negatīva slīpēšanas leņķa instrumentu lietošanas.
② Muguras leņķis:Aizmugurējā leņķa lielumam ir tieša ietekme uz aizmugurējā instrumenta virsmas nodilumu un apstrādātās virsmas kvalitāti. Griešanas biezums ir svarīgs nosacījums aizmugurējā leņķa izvēlei. Rupjas frēzēšanas laikā, pateicoties lielajam padeves ātrumam, lielajai griešanas slodzei un lielajai siltuma izdalīšanās pakāpei, instrumenta siltuma izkliedes apstākļiem jābūt labiem. Tāpēc aizmugurējais leņķis jāizvēlas mazāks. Smalkās frēzēšanas laikā malai jābūt asai, jāsamazina berze starp aizmugurējo instrumenta virsmu un apstrādāto virsmu, kā arī jāsamazina elastīgā deformācija. Tāpēc aizmugurējais leņķis jāizvēlas lielāks.
③ Spirāles leņķis:Lai frēzēšana būtu vienmērīga un samazinātu frēzēšanas spēku, spirāles leņķis jāizvēlas pēc iespējas lielāks.
④ Galvenais novirzes leņķis:Atbilstoši samazinot galveno novirzes leņķi, var uzlabot siltuma izkliedes apstākļus un samazināt apstrādes zonas vidējo temperatūru.
2) Uzlabot instrumentu struktūru.
Samaziniet frēzēšanas zobu skaitu un palieliniet šķembu vietu:
Tā kā alumīnija materiāliem apstrādes laikā piemīt augsta plastiskums un ievērojama griešanas deformācija, ir svarīgi izveidot lielāku skaidu telpu. Tas nozīmē, ka skaidu rievas apakšas rādiusam jābūt lielākam un frēzes zobu skaitam jāsamazina.
Griešanas zobu smalka slīpēšana:
Griešanas zobu griezējmalu raupjuma vērtībai jābūt mazākai par Ra = 0,4 µm. Pirms jauna griezēja lietošanas ieteicams vairākas reizes viegli noslīpēt griezēja zobu priekšējo un aizmuguri ar smalku eļļas akmeni, lai noņemtu jebkādas asināšanas rezultātā palikušas raupjas vai nelielus zāģzobainus rakstus. Tas ne tikai palīdz samazināt griešanas siltumu, bet arī samazina griešanas deformāciju.
Stingri kontrolējiet instrumentu nodiluma standartus:
Instrumentiem nolietojoties, palielinās sagataves virsmas raupjums, paaugstinās griešanas temperatūra, un sagatave var deformēties vairāk. Tāpēc ir ļoti svarīgi izvēlēties instrumentu materiālus ar izcilu nodilumizturību un nodrošināt, lai instrumentu nodilums nepārsniegtu 0,2 mm. Ja nodilums pārsniedz šo robežu, tas var izraisīt šķembu veidošanos. Griešanas laikā sagataves temperatūra parasti jāuztur zem 100 °C, lai novērstu deformāciju.
3. Uzlabojiet sagataves nostiprināšanas metodi. Plānsienu alumīnija sagatavēm ar sliktu stingrību deformācijas samazināšanai var izmantot šādas nostiprināšanas metodes:
① Plānsienu bukses detaļām, izmantojot trīsžokļu pašcentrējošu patronu vai atsperes uzgali radiālai nostiprināšanai, sagatave var deformēties pēc tās atskrūvēšanas pēc apstrādes. Lai izvairītos no šīs problēmas, labāk ir izmantot aksiālu gala virsmas nostiprināšanas metodi, kas nodrošina lielāku stingrību. Novietojiet detaļas iekšējo caurumu, izveidojiet vītņotu caurejošu tapu un ievietojiet to iekšējā caurumā. Pēc tam izmantojiet pārseguma plāksni, lai nostiprinātu gala virsmu un cieši nostipriniet to ar uzgriezni. Šī metode palīdz novērst nostiprināšanas deformāciju ārējā apļa apstrādes laikā, nodrošinot apmierinošu apstrādes precizitāti.
② Apstrādājot plānsienu lokšņu metāla sagataves, ieteicams izmantot vakuuma piesūcekni, lai panāktu vienmērīgu fiksācijas spēka sadalījumu. Turklāt mazāka griešanas daudzuma izmantošana var palīdzēt novērst sagataves deformāciju.
Vēl viena efektīva metode ir sagataves iekšpuses piepildīšana ar vidi, lai uzlabotu tās apstrādes stingrību. Piemēram, sagatavē var ieliet urīnvielas kausējumu, kas satur 3–6% kālija nitrāta. Pēc apstrādes sagatavi var iegremdēt ūdenī vai spirtā, lai izšķīdinātu pildvielu, un pēc tam izliet.
4. Saprātīga procesu sakārtošana
Lielātruma griešanas laikā frēzēšanas process bieži rada vibrāciju lielu apstrādes pielaižu un pārtrauktas griešanas dēļ. Šī vibrācija var negatīvi ietekmēt apstrādes precizitāti un virsmas raupjumu. Tā rezultātāCNC ātrgaitas griešanas processparasti tiek sadalīta vairākos posmos: rupjā apstrāde, pusapstrāde, leņķu tīrīšana un apdare. Detaļām, kurām nepieciešama augsta precizitāte, pirms apdares var būt nepieciešama sekundāra pusapstrāde.
Pēc rupjās apstrādes posma ieteicams ļaut detaļām dabiski atdzist. Tas palīdz novērst rupjās apstrādes laikā radušos iekšējo spriegumu un samazina deformāciju. Pēc rupjās apstrādes atstātajai apstrādes pielaidei jābūt lielākai par paredzamo deformāciju, parasti no 1 līdz 2 mm. Apdares posmā ir svarīgi saglabāt vienmērīgu apstrādes pielaidi uz apstrādātās virsmas, parasti no 0,2 līdz 0,5 mm. Šī vienmērība nodrošina, ka griezējinstruments apstrādes laikā saglabājas stabilā stāvoklī, kas ievērojami samazina griešanas deformāciju, uzlabo virsmas kvalitāti un nodrošina izstrādājuma precizitāti.
Darbības prasmes apstrādes deformācijas samazināšanai
Alumīnija detaļas apstrādes laikā deformējas. Papildus iepriekš minētajiem iemesliem, faktiskajā darbībā ļoti svarīga ir arī darbības metode.
1. Detaļām ar lielām apstrādes pielaidēm ieteicams veikt simetrisku apstrādi, lai uzlabotu siltuma izkliedi apstrādes laikā un novērstu siltuma koncentrāciju. Piemēram, apstrādājot 90 mm biezu loksni līdz 60 mm biezumam, ja viena puse tiek frēzēta tūlīt pēc otras puses, galīgie izmēri var radīt 5 mm līdzenuma pielaidi. Tomēr, ja tiek izmantota atkārtotas padeves simetriska apstrādes pieeja, kur katra puse tiek apstrādāta līdz galīgajam izmēram divas reizes, līdzenumu var uzlabot līdz 0,3 mm.
2. Ja lokšņu detaļās ir vairāki dobumi, nav ieteicams izmantot secīgu apstrādes metodi, apstrādājot vienu dobumu vienlaikus. Šī pieeja var radīt nevienmērīgus spēkus uz detaļām, kā rezultātā tās var deformēties. Tā vietā jāizmanto slāņveida apstrādes metode, kurā visi dobumi vienā slānī tiek apstrādāti vienlaicīgi, pirms pāriet uz nākamo slāni. Tas nodrošina vienmērīgu sprieguma sadalījumu uz detaļām un samazina deformācijas risku.
3. Lai samazinātu griešanas spēku un karstumu, ir svarīgi pielāgot griešanas apjomu. No trim griešanas apjoma komponentiem atpakaļgriešanas apjoms būtiski ietekmē griešanas spēku. Ja apstrādes pielaide ir pārmērīga un griešanas spēks viena gājiena laikā ir pārāk liels, tas var izraisīt detaļu deformāciju, negatīvi ietekmēt darbgalda vārpstas stingrību un samazināt instrumenta izturību.
Lai gan atpakaļgriešanas apjoma samazināšana var uzlabot instrumenta kalpošanas laiku, tā var arī samazināt ražošanas efektivitāti. Tomēr CNC apstrādē ātrgaitas frēzēšana var efektīvi risināt šo problēmu. Samazinot atpakaļgriešanas apjomu un attiecīgi palielinot padeves ātrumu un darbgalda ātrumu, griešanas spēku var samazināt, neapdraudot apstrādes efektivitāti.
4. Griešanas darbību secībai ir liela nozīme. Rupjā apstrāde ir vērsta uz apstrādes efektivitātes maksimizēšanu un materiāla noņemšanas ātruma palielināšanu laika vienībā. Šajā fāzē parasti tiek izmantota reversā frēzēšana. Reversajā frēzēšanā liekais materiāls no sagataves virsmas tiek noņemts ar vislielāko ātrumu un pēc iespējas īsākā laikā, efektīvi izveidojot pamata ģeometrisko profilu apdares posmam.
No otras puses, apdares tehnikā prioritāte ir augsta precizitāte un kvalitāte, padarot frēzēšanu par vēlamo metodi. Frēzējot frēzējuma biezums pakāpeniski samazinās no maksimālā līdz nullei. Šī pieeja ievērojami samazina deformācijas sacietēšanu un samazina apstrādājamo detaļu deformāciju.
5. Plānsienu sagataves apstrādes laikā bieži deformējas iespīlēšanas dēļ, un šī problēma pastāv pat apdares posmā. Lai samazinātu šo deformāciju, ieteicams pirms galīgā izmēra sasniegšanas apdares laikā atbrīvot iespīlēšanas ierīci. Tas ļauj sagatavei atgriezties sākotnējā formā, pēc kuras to var uzmanīgi nostiprināt vēlreiz — tikai, lai noturētu sagatavi vietā —, atkarībā no operatora sajūtas. Šī metode palīdz sasniegt ideālus apstrādes rezultātus.
Rezumējot, iespīlēšanas spēks jāpieliek pēc iespējas tuvāk atbalsta virsmai un jāvirza pa sagataves stiprāko stingro asi. Lai gan ir ļoti svarīgi novērst sagataves atbrīvošanos, iespīlēšanas spēks jāsamazina līdz minimumam, lai nodrošinātu optimālus rezultātus.
6. Apstrādājot detaļas ar dobumiem, neļaujiet frēzei tieši iekļūt materiālā, kā to darītu urbis. Šāda pieeja var radīt nepietiekamu skaidu vietu frēzei, radot tādas problēmas kā nevienmērīga skaidu noņemšana, pārkaršana, izplešanās un iespējama skaidu sabrukšana vai detaļu lūzums.
Tā vietā vispirms izmantojiet urbi, kas ir tāda paša izmēra vai lielāks par frēzi, lai izveidotu sākotnējo griezēja caurumu. Pēc tam frēze tiek izmantota frēzēšanas operācijām. Varat arī izmantot CAM programmatūru, lai ģenerētu spirālveida griešanas programmu šim uzdevumam.
Ja vēlaties uzzināt vairāk vai vēlaties veikt pieprasījumu, lūdzu, sazinieties ar mumsinfo@anebon.com
Anebon komandas specializācija un apzinīga attieksme pret pakalpojumiem ir palīdzējusi uzņēmumam iegūt izcilu reputāciju klientu vidū visā pasaulē, piedāvājot pieejamu cenu.CNC apstrādes detaļas, CNC griešanas detaļas unCNC virpadetaļu apstrāde. Anebon galvenais mērķis ir palīdzēt klientiem sasniegt savus mērķus. Uzņēmums ir pielicis milzīgas pūles, lai radītu abpusēji izdevīgu situāciju, un aicina jūs pievienoties viņiem.
Publicēšanas laiks: 2024. gada 27. novembris