Alüminyum, en yaygın kullanılan demir dışı metaldir ve uygulama alanları sürekli genişlemektedir. İnşaat, dekorasyon, ulaşım ve havacılık dahil olmak üzere çeşitli sektörlere hitap eden 700.000'den fazla alüminyum ürün çeşidi bulunmaktadır. Bu yazıda, alüminyum ürünlerinin işleme teknolojisini ve işleme sırasında deformasyonun nasıl önleneceğini inceleyeceğiz.
Alüminyumun avantajları ve özellikleri şunlardır:
- Düşük YoğunlukAlüminyumun yoğunluğu yaklaşık 2,7 g/cm³ olup, bu değer demir veya bakırın yoğunluğunun yaklaşık üçte biridir.
- Yüksek Plastisite:Alüminyum, mükemmel süneklik özelliğine sahip olduğundan, ekstrüzyon ve germe gibi basınçlı işleme yöntemleriyle çeşitli ürünlere dönüştürülebilir.
- Korozyona Dayanıklılık:Alüminyum, doğal koşullar altında veya anotlama yoluyla yüzeyinde koruyucu bir oksit filmi geliştirir ve bu da çeliğe kıyasla üstün korozyon direnci sağlar.
- Güçlendirilmesi Kolay:Saf alüminyumun mukavemet seviyesi düşük olsa da, anotlama yoluyla mukavemeti önemli ölçüde artırılabilir.
- Yüzey İşlemini Kolaylaştırır:Yüzey işlemleri alüminyumun özelliklerini iyileştirebilir veya değiştirebilir. Eloksal işlemi, alüminyum ürün işleme alanında köklü ve yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir.
- İyi İletkenlik ve Geri Dönüştürülebilirlik:Alüminyum mükemmel bir elektrik iletkenidir ve geri dönüşümü kolaydır.
Alüminyum ürün işleme teknolojisi
Alüminyum ürün damgalama
1. Soğuk damgalama
Kullanılan malzeme alüminyum peletlerdir. Bu peletler, bir ekstrüzyon makinesi ve bir kalıp kullanılarak tek adımda şekillendirilir. Bu işlem, sütun şeklinde ürünler veya elips, kare ve dikdörtgen gibi germe yoluyla elde edilmesi zor olan şekiller oluşturmak için idealdir. (Şekil 1'de makine; Şekil 2'de alüminyum peletler; ve Şekil 3'te ürün gösterilmiştir)
Kullanılan makinenin tonajı, ürünün kesit alanıyla ilişkilidir. Üst kalıp zımbası ile tungsten çelikten yapılmış alt kalıp arasındaki boşluk, ürünün duvar kalınlığını belirler. Presleme işlemi tamamlandıktan sonra, üst kalıp zımbasından alt kalıba kadar olan dikey boşluk, ürünün üst kalınlığını gösterir. (Şekil 4'te gösterildiği gibi)
Avantajları: Kısa kalıp açma döngüsü, germe kalıbına göre daha düşük geliştirme maliyeti. Dezavantajları: Uzun üretim süreci, süreç boyunca ürün boyutunda büyük dalgalanmalar, yüksek işçilik maliyeti.
2. Esneme
Kullanılan malzeme: alüminyum levha. Şekil gereksinimlerini karşılamak için sürekli kalıplama makinesi ve kalıp kullanılarak çoklu deformasyonlar gerçekleştirilir; bu yöntem, sütunlu olmayan gövdeler (kavisli alüminyum ürünler) için uygundur. (Şekil 5'te makine, Şekil 6'da kalıp ve Şekil 7'de ürün gösterilmiştir)
Avantajlar:Karmaşık ve çok şekilli ürünlerin boyutları üretim sürecinde istikrarlı bir şekilde kontrol edilir ve ürün yüzeyi daha pürüzsüz olur.
Dezavantajları:Yüksek kalıp maliyeti, nispeten uzun geliştirme süreci ve makine seçimi ile hassasiyet konusunda yüksek gereksinimler.
Alüminyum ürünlerinin yüzey işlemesi
1. Kum püskürtme (bilyalı püskürtme)
Yüksek hızlı kum akışının etkisiyle metal yüzeyinin temizlenmesi ve pürüzlendirilmesi işlemi.
Bu alüminyum yüzey işleme yöntemi, iş parçasının yüzeyinin temizliğini ve pürüzlülüğünü artırır. Sonuç olarak, yüzeyin mekanik özellikleri iyileşir ve daha iyi yorulma direncine yol açar. Bu iyileştirme, yüzey ile uygulanan kaplamalar arasındaki yapışmayı artırarak kaplamanın dayanıklılığını uzatır. Ayrıca, kaplamanın düzgünlüğünü ve estetik görünümünü kolaylaştırır. Bu işlem, çeşitli Apple ürünlerinde yaygın olarak görülmektedir.
2. Parlatma
Bu işleme yöntemi, iş parçasının yüzey pürüzlülüğünü azaltmak için mekanik, kimyasal veya elektrokimyasal teknikler kullanır ve sonuç olarak pürüzsüz ve parlak bir yüzey elde edilir. Parlatma işlemi üç ana türe ayrılabilir: mekanik parlatma, kimyasal parlatma ve elektrolitik parlatma. Mekanik parlatma ile elektrolitik parlatmanın birleştirilmesiyle, alüminyum parçalar paslanmaz çeliğe benzer ayna benzeri bir yüzey elde edebilir. Bu işlem, üst düzey bir sadelik, şıklık ve fütüristik bir çekicilik hissi verir.
3. Tel çekme
Metal tel çekme, alüminyum levhaların üzerine zımpara kağıdı ile tekrar tekrar çizgiler kazınarak yapılan bir üretim sürecidir. Tel çekme, düz tel çekme, rastgele tel çekme, spiral tel çekme ve iplik tel çekme olarak sınıflandırılabilir. Metal tel çekme işlemi, her ince ipek izini net bir şekilde göstererek mat metalin ince bir parlaklığa sahip olmasını sağlar ve ürüne hem moda hem de teknoloji katar.
4. Açık renkli kesim
Parlak kesim, hassas bir gravür makinesi kullanılarak, yüksek hızda dönen (genellikle 20.000 rpm) hassas gravür makinesi miline elmas bıçak takılarak parçaların kesilmesi ve ürün yüzeyinde yerel parlak alanlar oluşturulması işlemidir. Kesim parlaklığının parlaklığı, frezeleme matkap hızından etkilenir. Matkap hızı ne kadar yüksekse, kesim parlaklığı o kadar parlak olur. Tersine, kesim parlaklığı ne kadar koyu olursa, bıçak izi oluşma olasılığı o kadar artar. Parlak kesim, özellikle iPhone 5 gibi cep telefonlarında yaygındır. Son yıllarda, bazı üst düzey TV metal çerçevelerinde de parlak kesim kullanılmaya başlanmıştır.CNC frezelemeTeknoloji, anotlama ve fırçalama işlemleri, televizyona hem şıklık hem de teknolojik keskinlik kazandırıyor.
5. Eloksal Kaplama
Anodizasyon, metalleri veya alaşımları oksitleyen elektrokimyasal bir işlemdir. Bu işlem sırasında, alüminyum ve alaşımları, belirli koşullar altında özel bir elektrolit içinde elektrik akımı uygulandığında bir oksit filmi geliştirir. Anodizasyon, alüminyumun yüzey sertliğini ve aşınma direncini artırır, kullanım ömrünü uzatır ve estetik görünümünü iyileştirir. Bu işlem, alüminyum yüzey işleminin hayati bir bileşeni haline gelmiş ve şu anda en yaygın kullanılan ve başarılı yöntemlerden biridir.
6. İki renkli anot
İki renkli anot, bir ürünün belirli alanlarına farklı renkler uygulamak için yapılan anotlama işlemine verilen addır. Bu iki renkli anotlama tekniği, karmaşıklığı ve yüksek maliyeti nedeniyle televizyon sektöründe nadiren kullanılsa da, iki renk arasındaki kontrast, ürünün üst düzey ve benzersiz görünümünü artırır.
Alüminyum parçaların işleme sırasında deformasyonuna katkıda bulunan çeşitli faktörler vardır; bunlar arasında malzeme özellikleri, parça şekli ve üretim koşulları yer alır. Deformasyonun başlıca nedenleri şunlardır: iş parçasında mevcut olan iç gerilim, işleme sırasında oluşan kesme kuvvetleri ve ısı ile sıkıştırma sırasında uygulanan kuvvetler. Bu deformasyonları en aza indirmek için özel işlem önlemleri ve işletme becerileri uygulanabilir.
İşleme deformasyonunu azaltmaya yönelik süreç önlemleri
1. İş parçasının iç gerilimini azaltın.
Doğal veya yapay yaşlandırma, titreşim işlemiyle birlikte, ham maddenin iç gerilimini azaltmaya yardımcı olabilir. Ön işleme de bu amaç için etkili bir yöntemdir. Şişman kafalı ve büyük kulaklı ham maddelerde, önemli marj nedeniyle işleme sırasında önemli deformasyon meydana gelebilir. Ham maddenin fazla kısımlarını ön işlemden geçirerek ve her alandaki marjı azaltarak, yalnızca sonraki işlemler sırasında meydana gelen deformasyonu en aza indirmekle kalmaz, aynı zamanda ön işlemden sonra mevcut olan iç gerilimin bir kısmını da hafifletebiliriz.
2. Aletin kesme kabiliyetini geliştirin.
Takımın malzemesi ve geometrik parametreleri, kesme kuvvetini ve ısıyı önemli ölçüde etkiler. Parçaların işleme sırasında oluşabilecek deformasyonu en aza indirmek için doğru takım seçimi şarttır.
1) Takım geometrik parametrelerinin makul seçimi.
① Eğim açısı:Bıçağın dayanıklılığını koruma koşulu altında, talaş açısı uygun şekilde daha büyük seçilmelidir. Bir yandan keskin bir kenar elde edilebilirken, diğer yandan kesme deformasyonu azaltılarak talaş kaldırma işlemi daha düzgün hale getirilir ve böylece kesme kuvveti ve kesme sıcaklığı düşürülür. Negatif talaş açılı aletlerin kullanımından kaçınılmalıdır.
② Arka açı:Arka açının boyutu, arka takım yüzeyinin aşınması ve işlenmiş yüzeyin kalitesi üzerinde doğrudan bir etkiye sahiptir. Kesme kalınlığı, arka açıyı seçmek için önemli bir koşuldur. Kaba frezeleme sırasında, yüksek ilerleme hızı, ağır kesme yükü ve yüksek ısı üretimi nedeniyle, takımın ısı dağıtım koşullarının iyi olması gerekir. Bu nedenle, arka açı daha küçük seçilmelidir. İnce frezeleme sırasında, kenarın keskin olması, arka takım yüzeyi ile işlenmiş yüzey arasındaki sürtünmenin azaltılması ve elastik deformasyonun azaltılması gerekir. Bu nedenle, arka açı daha büyük seçilmelidir.
③ Helis açısı:Frezeleme işlemini pürüzsüz hale getirmek ve frezeleme kuvvetini azaltmak için helis açısı mümkün olduğunca büyük seçilmelidir.
④ Ana sapma açısı:Ana sapma açısının uygun şekilde azaltılması, ısı dağıtım koşullarını iyileştirebilir ve işleme alanının ortalama sıcaklığını düşürebilir.
2) Alet yapısını iyileştirin.
Frezeleme bıçağı diş sayısını azaltın ve talaş boşluğunu artırın:
Alüminyum malzemeler yüksek plastisite ve işleme sırasında önemli kesme deformasyonu gösterdiğinden, daha geniş bir talaş alanı oluşturmak şarttır. Bu, talaş oluğunun taban yarıçapının daha büyük olması ve freze bıçağındaki diş sayısının azaltılması gerektiği anlamına gelir.
Kesici Dişlerin İnce Taşlanması:
Kesici dişlerin kesme kenarlarının pürüzlülük değeri Ra = 0,4 µm'den düşük olmalıdır. Yeni bir kesici kullanmadan önce, bileme işleminden kalan çapakları veya hafif testere dişi desenlerini gidermek için kesici dişlerin ön ve arka yüzeylerini ince bir yağ taşıyla birkaç kez hafifçe taşlamak tavsiye edilir. Bu, yalnızca kesme ısısını azaltmaya yardımcı olmakla kalmaz, aynı zamanda kesme deformasyonunu da en aza indirir.
Alet aşınma standartlarını sıkı bir şekilde kontrol edin:
Takımlar aşındıkça, iş parçasının yüzey pürüzlülüğü artar, kesme sıcaklığı yükselir ve iş parçası daha fazla deformasyona uğrayabilir. Bu nedenle, mükemmel aşınma direncine sahip takım malzemeleri seçmek ve takım aşınmasının 0,2 mm'yi geçmemesini sağlamak çok önemlidir. Aşınma bu sınırı aşarsa, talaş oluşumuna yol açabilir. Kesme sırasında, deformasyonu önlemek için iş parçasının sıcaklığı genellikle 100°C'nin altında tutulmalıdır.
3. İş parçasının sıkıştırma yöntemini iyileştirin. Düşük rijitliğe sahip ince cidarlı alüminyum iş parçaları için, deformasyonu azaltmak amacıyla aşağıdaki sıkıştırma yöntemleri kullanılabilir:
① İnce cidarlı burç parçaları için, radyal sıkıştırma için üç çeneli kendinden merkezlemeli ayna veya yaylı pens kullanmak, işlemden sonra gevşetildiğinde iş parçasının deformasyonuna yol açabilir. Bu sorunu önlemek için, daha fazla rijitlik sağlayan eksenel uç yüzey sıkıştırma yöntemini kullanmak daha iyidir. Parçanın iç deliğini konumlandırın, dişli bir mandrel oluşturun ve iç deliğe yerleştirin. Ardından, uç yüzeyi sıkıştırmak için bir kapak plakası kullanın ve bir somunla sıkıca sabitleyin. Bu yöntem, dış daireyi işlerken sıkıştırma deformasyonunu önlemeye yardımcı olur ve tatmin edici işleme doğruluğu sağlar.
② İnce cidarlı sac metal iş parçalarını işlerken, eşit dağılımlı bir sıkıştırma kuvveti elde etmek için vakumlu emme kabı kullanılması tavsiye edilir. Ayrıca, daha küçük bir kesme miktarı kullanmak, iş parçasının deformasyonunu önlemeye yardımcı olabilir.
Bir diğer etkili yöntem ise, işleme rijitliğini artırmak için iş parçasının içini bir ortamla doldurmaktır. Örneğin, %3 ila %6 oranında potasyum nitrat içeren bir üre eriyiği iş parçasına dökülebilir. İşlemden sonra, dolgu maddesini çözmek için iş parçası suya veya alkole daldırılabilir ve ardından dışarı dökülebilir.
4. Süreçlerin makul şekilde düzenlenmesi
Yüksek hızlı kesim sırasında, frezeleme işlemi genellikle büyük işleme payları ve aralıklı kesim nedeniyle titreşim üretir. Bu titreşim, işleme doğruluğunu ve yüzey pürüzlülüğünü olumsuz etkileyebilir. Sonuç olarak,CNC yüksek hızlı kesme işlemiTipik olarak birkaç aşamaya ayrılır: kaba işleme, yarı ince işleme, açı temizliği ve son işleme. Yüksek hassasiyet gerektiren parçalar için, son işlemeden önce ikincil bir yarı ince işleme gerekebilir.
Kaba işleme aşamasından sonra, parçaların doğal olarak soğumasına izin verilmesi tavsiye edilir. Bu, kaba işleme sırasında oluşan iç gerilimi ortadan kaldırmaya ve deformasyonu azaltmaya yardımcı olur. Kaba işlemeden sonra kalan işleme payı, beklenen deformasyondan daha büyük olmalı, genellikle 1 ila 2 mm arasında olmalıdır. Son işleme aşamasında, işlenmiş yüzeyde genellikle 0,2 ila 0,5 mm arasında homojen bir işleme payı korunması önemlidir. Bu homojenlik, kesici takımın işleme sırasında stabil bir durumda kalmasını sağlar, bu da kesme deformasyonunu önemli ölçüde azaltır, yüzey kalitesini artırır ve ürün doğruluğunu sağlar.
İşleme kaynaklı deformasyonu azaltmaya yönelik operasyonel beceriler
Alüminyum parçalar işleme sırasında deforme olur. Yukarıdaki nedenlere ek olarak, işlem yöntemi de gerçek kullanımda çok önemlidir.
1. Geniş işleme toleranslarına sahip parçalar için, işleme sırasında ısı dağılımını iyileştirmek ve ısı yoğunlaşmasını önlemek amacıyla simetrik işleme önerilir. Örneğin, 90 mm kalınlığındaki bir sac levhayı 60 mm'ye kadar işlerken, bir taraf diğer taraftan hemen sonra frezelenirse, nihai boyutlarda 5 mm'lik bir düzlük toleransı oluşabilir. Bununla birlikte, her iki tarafın da nihai boyutuna iki kez işlendiği tekrarlı ilerlemeli simetrik işleme yaklaşımı kullanılırsa, düzlük 0,3 mm'ye kadar iyileştirilebilir.
2. Sac parçalarda birden fazla boşluk olduğunda, her seferinde bir boşluğa işlem uygulayarak ardışık işleme yöntemini kullanmak tavsiye edilmez. Bu yaklaşım, parçalar üzerinde eşit olmayan kuvvetlere yol açarak deformasyona neden olabilir. Bunun yerine, bir katmandaki tüm boşlukların bir sonraki katmana geçmeden önce eş zamanlı olarak işlendiği katmanlı işleme yöntemini kullanın. Bu, parçalar üzerinde eşit gerilim dağılımı sağlar ve deformasyon riskini en aza indirir.
3. Kesme kuvvetini ve ısıyı azaltmak için kesme miktarını ayarlamak önemlidir. Kesme miktarının üç bileşeninden, geri kesme miktarı kesme kuvvetini önemli ölçüde etkiler. İşleme payı aşırıysa ve tek geçişte kesme kuvveti çok yüksekse, parçaların deformasyonuna, takım tezgahı milinin rijitliğinin olumsuz etkilenmesine ve takım dayanıklılığının azalmasına yol açabilir.
Geri kesme miktarını azaltmak takım ömrünü uzatabilirken, üretim verimliliğini de düşürebilir. Ancak, CNC işlemede yüksek hızlı frezeleme bu sorunu etkili bir şekilde çözebilir. Geri kesme miktarını azaltarak ve buna bağlı olarak ilerleme hızını ve takım tezgahı hızını artırarak, işleme verimliliğinden ödün vermeden kesme kuvveti düşürülebilir.
4. Kesme işlemlerinin sırası önemlidir. Kaba işleme, işleme verimliliğini en üst düzeye çıkarmaya ve birim zamanda malzeme kaldırma oranını artırmaya odaklanır. Tipik olarak, bu aşama için ters frezeleme kullanılır. Ters frezelemede, iş parçasının yüzeyindeki fazla malzeme en yüksek hızda ve mümkün olan en kısa sürede kaldırılır ve böylece son işlem aşaması için temel bir geometrik profil oluşturulur.
Öte yandan, son işlemde yüksek hassasiyet ve kaliteye öncelik verilir; bu nedenle aşağı doğru frezeleme tercih edilen tekniktir. Aşağı doğru frezelemede, kesim kalınlığı maksimumdan sıfıra doğru kademeli olarak azalır. Bu yaklaşım, işlenen parçaların sertleşmesini önemli ölçüde azaltır ve deformasyonunu en aza indirir.
5. İnce cidarlı iş parçaları, işleme sırasında sıkıştırma nedeniyle sıklıkla deformasyona uğrar; bu sorun, son işlem aşamasında bile devam eder. Bu deformasyonu en aza indirmek için, son işlem sırasında nihai boyuta ulaşılmadan önce sıkıştırma cihazının gevşetilmesi önerilir. Bu, iş parçasının orijinal şekline dönmesini sağlar ve ardından operatörün hissine bağlı olarak, iş parçasını yerinde tutmaya yetecek kadar hafifçe yeniden sıkıştırılabilir. Bu yöntem, ideal işleme sonuçlarına ulaşmaya yardımcı olur.
Özetle, sıkıştırma kuvveti destek yüzeyine mümkün olduğunca yakın uygulanmalı ve iş parçasının en güçlü rijit ekseni boyunca yönlendirilmelidir. İş parçasının gevşemesini önlemek çok önemli olmakla birlikte, en iyi sonuçları elde etmek için sıkıştırma kuvveti minimumda tutulmalıdır.
6. Oyuklu parçaları işlerken, freze bıçağının bir matkap ucu gibi doğrudan malzemenin içine girmesine izin vermekten kaçının. Bu yaklaşım, freze bıçağı için yetersiz talaş alanı oluşmasına ve düzgün olmayan talaş kaldırma, aşırı ısınma, genleşme ve potansiyel talaş çökmesi veya bileşenlerin kırılması gibi sorunlara yol açabilir.
Bunun yerine, öncelikle freze bıçağıyla aynı boyutta veya daha büyük bir matkap ucu kullanarak ilk kesme deliğini açın. Daha sonra freze bıçağı frezeleme işlemleri için kullanılır. Alternatif olarak, bu görev için spiral kesme programı oluşturmak üzere CAM yazılımı kullanabilirsiniz.
Daha fazla bilgi almak veya soru sormak isterseniz lütfen bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin.info@anebon.com
Anebon ekibinin uzmanlığı ve hizmet bilinci, şirketin dünya çapındaki müşteriler arasında uygun fiyatlı ürünler sunarak mükemmel bir üne sahip olmasına yardımcı olmuştur.CNC işleme parçalarıCNC kesim parçaları veCNC torna tezgahıİşleme parçaları. Anebon'un birincil amacı, müşterilerinin hedeflerine ulaşmalarına yardımcı olmaktır. Şirket, herkes için kazan-kazan durumu yaratmak için büyük çaba sarf etmektedir ve sizi de aralarına katılmaya davet etmektedir.
Yayın tarihi: 27 Kasım 2024