Công nghệ gia công sản phẩm nhôm

Nhôm là vật liệu kim loại được sử dụng rộng rãi và rộng rãi nhất trong kim loại màu, và phạm vi ứng dụng của nó vẫn đang mở rộng.Có hơn 700.000 loại sản phẩm nhôm được sản xuất bằng vật liệu nhôm.Theo thống kê, có hơn 700.000 loại sản phẩm nhôm và các ngành công nghiệp khác nhau như xây dựng và trang trí, công nghiệp vận tải, công nghiệp hàng không vũ trụ, v.v ... có những nhu cầu khác nhau.Hôm nay, Xiaobian sẽ giới thiệu đến các bạn công nghệ gia công sản phẩm nhôm và cách tránh biến dạng khi gia công.bộ phận gia công cnc

Ưu điểm và đặc điểm của nhôm như sau:
1. Mật độ thấp.Mật độ của nhôm là khoảng 2,7 g/cm3.Mật độ của nó chỉ bằng 1/3 so với sắt hoặc đồng.
2. Độ dẻo cao.Nhôm có độ dẻo tốt và có thể được chế tạo thành nhiều sản phẩm khác nhau bằng các phương pháp xử lý áp suất như ép đùn và kéo căng.
3. Chống ăn mòn.Nhôm là kim loại có điện tích âm cao, trên bề mặt sẽ hình thành một màng oxit bảo vệ trong điều kiện tự nhiên hoặc quá trình anod hóa, đồng thời nó có khả năng chống ăn mòn tốt hơn nhiều so với thép.
4, dễ dàng tăng cường.Nhôm nguyên chất không bền lắm, nhưng nó có thể được tăng cường bằng cách anodizing.
5. Xử lý bề mặt dễ dàng.Xử lý bề mặt có thể nâng cao hơn nữa hoặc thay đổi tính chất bề mặt của nhôm.Quá trình anodizing nhôm khá trưởng thành và ổn định trong hoạt động, và đã được sử dụng rộng rãi trong chế biến các sản phẩm nhôm.
6. Độ dẫn điện tốt và dễ tái chế.
Công nghệ gia công sản phẩm nhôm
Đục các sản phẩm nhôm
1. Cú đấm lạnh
Sử dụng nguyên liệu nhôm viên.Máy ép đùn và khuôn được sử dụng để đúc một lần, phù hợp với các sản phẩm hình trụ hoặc hình dạng sản phẩm khó đạt được bằng quá trình kéo dài, chẳng hạn như các sản phẩm hình bầu dục, hình vuông và hình chữ nhật.
Trọng tải của máy sử dụng có liên quan đến diện tích mặt cắt ngang của sản phẩm.Khoảng cách giữa chày khuôn trên và thép vonfram khuôn dưới là độ dày thành của sản phẩm.Khi chày khuôn trên và thép vonfram khuôn dưới được ép lại với nhau, khoảng cách thẳng đứng đến tâm điểm chết dưới là dành cho độ dày trên cùng của sản phẩm.phần nhôm

Ưu điểm: Chu kỳ mở khuôn ngắn, chi phí phát triển thấp hơn so với khuôn vẽ.
Nhược điểm: Quá trình sản xuất kéo dài, kích thước sản phẩm biến động lớn trong quá trình và chi phí nhân công cao.
2. Kéo dài
Sử dụng chất liệu da nhôm.Nó phù hợp cho các thân không hình trụ (sản phẩm nhôm có sản phẩm cong) bị biến dạng nhiều lần bằng cách sử dụng máy và khuôn dập liên tục để đáp ứng các yêu cầu về hình dạng.
Ưu điểm: các sản phẩm phức tạp hơn và nhiều biến dạng có khả năng kiểm soát kích thước ổn định trong quá trình sản xuất và bề mặt sản phẩm mịn hơn.
Nhược điểm: chi phí khuôn cao, chu kỳ phát triển tương đối dài và yêu cầu cao về lựa chọn máy và độ chính xác.
Xử lý bề mặt sản phẩm nhôm
1. Phun cát (shot peening)
Quá trình làm sạch và làm nhám bề mặt kim loại sử dụng tác động của dòng cát tốc độ cao.
Việc xử lý bề mặt các bộ phận bằng nhôm theo phương pháp này có thể đạt được độ sạch nhất định và độ nhám khác nhau trên bề mặt phôi, nhờ đó các tính chất cơ học của bề mặt phôi được cải thiện, do đó cải thiện khả năng chống mỏi của phôi và tăng khoảng cách giữa nó và lớp phủ.Độ bám dính của lớp phủ giúp kéo dài độ bền của màng phủ, đồng thời có lợi cho việc san lấp mặt bằng và trang trí lớp phủ.Quá trình này chúng ta thường thấy ở nhiều sản phẩm khác nhau của Apple.
2. Đánh bóng
Sử dụng tác động cơ học, hóa học hoặc điện hóa để giảm độ nhám bề mặt của phôi để có được phương pháp xử lý bề mặt sáng, phẳng.Quá trình đánh bóng chủ yếu được chia thành: đánh bóng cơ học, đánh bóng hóa học, đánh bóng điện phân.Sau khi đánh bóng cơ học + đánh bóng điện phân, các bộ phận bằng nhôm có thể gần giống với hiệu ứng gương của thép không gỉ.Quá trình này mang lại cho mọi người cảm giác đơn giản cao cấp và tương lai thời trang.
3. Vẽ
Vẽ dây kim loại là quá trình sản xuất nhiều lần cạo một tấm nhôm ra khỏi đường bằng giấy nhám.Bản vẽ có thể được chia thành bản vẽ thẳng, bản vẽ ngẫu nhiên, bản vẽ xoắn ốc, bản vẽ sợi.Quá trình kéo dây kim loại có thể thể hiện rõ ràng từng dấu lụa nhỏ, để ánh sợi tóc mịn xuất hiện trên bề mặt kim loại mờ, và sản phẩm mang lại cảm giác thời trang và công nghệ.
4. Cắt có độ bóng cao
Sử dụng máy khắc, dao kim cương được gia cố trên trục chính của máy khắc quay với tốc độ cao (thường là 20.000 vòng / phút) để cắt các bộ phận và tạo ra vùng nổi bật cục bộ trên bề mặt sản phẩm.Độ sáng của các điểm nổi bật khi cắt bị ảnh hưởng bởi tốc độ của mũi khoan phay.Tốc độ khoan càng nhanh thì điểm cắt càng sáng và ngược lại, đường cắt càng tối và dễ tạo ra.Cắt có độ bóng cao và độ bóng cao đặc biệt được sử dụng trong điện thoại di động, chẳng hạn như iphone5.Trong những năm gần đây, một số khung kim loại TV cao cấp đã áp dụng quy trình phay có độ bóng cao.Ngoài ra, quá trình anodizing và kéo dây khiến TV mang đầy tính thời trang và công nghệ.
5. Anodizing
Quá trình oxy hóa anốt đề cập đến quá trình oxy hóa điện hóa của kim loại hoặc hợp kim.Trong điều kiện điện phân và quy trình cụ thể tương ứng, nhôm và hợp kim của nó tạo thành màng oxit trên sản phẩm nhôm (cực dương) do tác động của dòng điện tác dụng.Anodizing không chỉ có thể giải quyết các khuyết điểm về độ cứng bề mặt nhôm và khả năng chống mài mòn mà còn kéo dài tuổi thọ của nhôm và nâng cao tính thẩm mỹ.Nó đã trở thành một phần không thể thiếu trong xử lý bề mặt nhôm và hiện được sử dụng rộng rãi nhất và rất thành công.thủ công.
6. Cực dương hai màu
Anodizing hai màu đề cập đến quá trình anodizing trên một sản phẩm và truyền các màu khác nhau cho các khu vực cụ thể.Quá trình anodizing hai màu hiếm khi được sử dụng trong ngành công nghiệp TV vì quá trình này phức tạp và chi phí cao;nhưng độ tương phản giữa hai màu có thể phản ánh rõ hơn vẻ ngoài cao cấp và độc đáo của sản phẩm.

Các biện pháp xử lý và kỹ năng vận hành để giảm biến dạng trong gia công nhôm
Có nhiều nguyên nhân dẫn đến sự biến dạng của các bộ phận bằng nhôm, liên quan đến vật liệu, hình dạng của bộ phận và điều kiện sản xuất.Chủ yếu có các khía cạnh sau: biến dạng do ứng suất bên trong của phôi, biến dạng do lực cắt và nhiệt cắt và biến dạng do lực kẹp.
Các biện pháp xử lý để giảm biến dạng xử lý
1. Giảm căng thẳng bên trong quá trình nuôi cấy tóc
Xử lý rung và lão hóa tự nhiên hoặc nhân tạo có thể loại bỏ một phần ứng suất bên trong của phôi.Tiền xử lý cũng là một phương pháp xử lý hiệu quả.Đối với phôi có đầu mập và tai to, do dung sai lớn nên biến dạng sau khi gia công cũng lớn.Nếu phần thừa của phôi được xử lý trước và giảm dung sai của từng bộ phận, nó không chỉ có thể làm giảm biến dạng xử lý của quy trình tiếp theo mà còn giải phóng một phần ứng suất bên trong sau khi xử lý trước trong một khoảng thời gian. thời gian.
2. Cải thiện khả năng cắt của dụng cụ
Các thông số vật liệu và hình học của dụng cụ có ảnh hưởng quan trọng đến lực cắt và nhiệt cắt.Việc lựa chọn đúng công cụ là rất quan trọng để giảm biến dạng gia công của bộ phận.
1) Lựa chọn hợp lý các thông số hình học của dụng cụ.
①Góc cào: Trong điều kiện duy trì độ bền của lưỡi dao, góc cào được chọn thích hợp để lớn hơn, một mặt có thể mài được cạnh sắc, mặt khác có thể làm giảm biến dạng cắt, tạo ra việc loại bỏ chip trơn tru, sau đó giảm lực cắt và nhiệt độ cắt.Không bao giờ sử dụng các dụng cụ có góc nghiêng âm.
②Góc giảm: Kích thước của góc giảm có ảnh hưởng trực tiếp đến độ mòn của mặt sườn và chất lượng của bề mặt gia công.Độ dày cắt là điều kiện quan trọng để chọn góc hở.Trong quá trình phay thô, do tốc độ tiến dao lớn, tải trọng cắt lớn và sinh nhiệt lớn nên dụng cụ yêu cầu điều kiện tản nhiệt tốt.Vì vậy, góc hở nên được chọn nhỏ hơn.Khi phay tinh, lưỡi cắt cần phải sắc, ma sát giữa mặt sườn và bề mặt gia công giảm, độ biến dạng đàn hồi giảm.Do đó, góc giải phóng mặt bằng phải lớn hơn.
③ Góc xoắn: Để quá trình xay mịn và giảm lực phay, góc xoắn phải càng lớn càng tốt.
④Góc nghiêng chính: Việc giảm góc nghiêng chính đúng cách có thể cải thiện điều kiện tản nhiệt và giảm nhiệt độ trung bình của khu vực xử lý.
2) Cải thiện cấu trúc công cụ.
①Giảm số lượng răng của dao phay và tăng không gian chứa phoi.Do vật liệu nhôm có độ dẻo lớn và biến dạng cắt lớn trong quá trình gia công nên cần có không gian phoi lớn nên bán kính đáy của rãnh phoi phải lớn và số lượng răng dao phay phải nhỏ.
② Nghiền mịn răng.Giá trị độ nhám của lưỡi cắt của răng dao cắt phải nhỏ hơn Ra=0,4um.Trước khi sử dụng dao mới, bạn nên dùng đá dầu mịn mài nhẹ mặt trước và mặt sau của răng dao vài lần để loại bỏ các gờ và răng cưa nhẹ còn sót lại khi mài răng.Bằng cách này, không chỉ có thể giảm nhiệt cắt mà biến dạng cắt cũng tương đối nhỏ.
③ Kiểm soát chặt chẽ tiêu chuẩn mài mòn của dụng cụ.Sau khi dụng cụ bị mòn, giá trị độ nhám bề mặt của phôi tăng lên, nhiệt độ cắt tăng và biến dạng phôi tăng lên.Do đó, ngoài việc lựa chọn vật liệu dụng cụ có khả năng chống mài mòn tốt, tiêu chuẩn độ mòn của dụng cụ không được lớn hơn 0,2mm, nếu không sẽ dễ tạo ra cạnh sắc.Khi cắt, nhiệt độ của phôi thường không được vượt quá 100oC để tránh biến dạng.
3. Cải tiến phương pháp kẹp phôi
Đối với phôi nhôm có thành mỏng, độ cứng kém, có thể sử dụng các phương pháp kẹp sau để giảm biến dạng:
①Đối với các bộ phận ống lót có thành mỏng, nếu sử dụng mâm cặp tự định tâm ba hàm hoặc mâm cặp lò xo để kẹp xuyên tâm, một khi nó được nhả ra sau khi gia công, phôi chắc chắn sẽ bị biến dạng.Lúc này nên sử dụng phương pháp ép mặt đầu trục có độ cứng tốt hơn.Định vị lỗ bên trong của bộ phận, tạo một trục ren, lắp nó vào lỗ bên trong của bộ phận, ấn vào mặt cuối bằng một tấm che trên đó, sau đó siết chặt bằng đai ốc.Khi gia công vòng tròn bên ngoài, có thể tránh được biến dạng kẹp để đạt được độ chính xác gia công thỏa đáng.
② Khi gia công phôi có thành mỏng và tấm mỏng, tốt nhất nên sử dụng cốc hút chân không để có được lực kẹp phân bố đều, sau đó xử lý với lượng cắt nhỏ, điều này có thể ngăn ngừa biến dạng phôi tốt.
Ngoài ra, phương pháp đóng gói cũng có thể được sử dụng.Để tăng độ cứng quá trình của phôi có thành mỏng, có thể lấp đầy một chất trung gian bên trong phôi để giảm biến dạng của phôi trong quá trình kẹp và cắt.Ví dụ, urê tan chảy chứa 3% đến 6% kali nitrat được đổ vào phôi.Sau khi xử lý, phôi có thể được ngâm trong nước hoặc rượu, chất độn có thể được hòa tan và đổ ra ngoài.
4. Sắp xếp hợp lý các quy trình
Trong quá trình cắt tốc độ cao, do dung sai gia công lớn và quá trình cắt bị gián đoạn nên quá trình phay thường tạo ra rung động, ảnh hưởng đến độ chính xác gia công và độ nhám bề mặt.Do đó, quy trình cắt tốc độ cao CNC thường có thể được chia thành: gia công thô-bán hoàn thiện-gia công góc-làm sạch-hoàn thiện và các quy trình khác.Đối với các bộ phận có yêu cầu độ chính xác cao, đôi khi cần thực hiện bán tinh thứ cấp rồi mới hoàn thiện.Sau khi gia công thô, các bộ phận có thể được làm mát một cách tự nhiên, loại bỏ ứng suất bên trong do gia công thô và giảm biến dạng.Dung sai còn lại sau khi gia công thô phải lớn hơn biến dạng, thường là từ 1 đến 2 mm.Trong quá trình hoàn thiện, bề mặt hoàn thiện của các bộ phận phải duy trì dung sai gia công đồng đều, thường là 0,2 ~ 0,5mm, để dụng cụ ở trạng thái ổn định trong quá trình gia công, có thể làm giảm đáng kể biến dạng cắt, đạt được chất lượng gia công bề mặt tốt, và đảm bảo độ chính xác của sản phẩm.
Kỹ năng vận hành để giảm biến dạng gia công
Ngoài những nguyên nhân trên, các bộ phận của chi tiết nhôm còn bị biến dạng trong quá trình gia công.Trong thực tế vận hành, phương pháp vận hành cũng rất quan trọng.
1. Đối với các bộ phận có dung sai gia công lớn, để chúng có điều kiện tản nhiệt tốt hơn trong quá trình gia công và tránh tập trung nhiệt, nên áp dụng gia công đối xứng trong quá trình gia công.Nếu tấm dày 90mm cần được xử lý đến 60mm, nếu một mặt được xay và mặt còn lại được xay ngay lập tức, và kích thước cuối cùng được xử lý cùng một lúc, độ phẳng sẽ đạt 5mm;nếu nó được xử lý đối xứng với việc cho ăn nhiều lần, mỗi mặt được xử lý hai lần để Kích thước cuối cùng có thể đảm bảo độ phẳng 0,3mm.phần dập
2. Nếu có nhiều khoang trên các bộ phận của tấm thì không phù hợp khi sử dụng phương pháp xử lý tuần tự một khoang và một khoang trong quá trình xử lý, điều này sẽ dễ khiến các bộ phận bị biến dạng do ứng suất không đều.Quá trình xử lý nhiều lớp được áp dụng và mỗi lớp được xử lý đồng thời cho tất cả các khoang, sau đó lớp tiếp theo được xử lý để làm cho các bộ phận được ứng suất đều và giảm biến dạng.
3. Giảm lực cắt và nhiệt cắt bằng cách thay đổi lượng cắt.Trong số ba yếu tố của lượng cắt, lượng tương tác ngược có ảnh hưởng lớn đến lực cắt.Nếu dung sai gia công quá lớn, lực cắt trong một lượt quá lớn, điều này không chỉ làm biến dạng các bộ phận mà còn ảnh hưởng đến độ cứng của trục chính máy công cụ và làm giảm độ bền của dao.Nếu giảm lượng dao ăn ở phía sau thì hiệu quả sản xuất sẽ giảm đi rất nhiều.Tuy nhiên, phay tốc độ cao được sử dụng trong gia công CNC có thể khắc phục được vấn đề này.Trong khi giảm lượng cắt ngược, miễn là lượng tiến dao được tăng tương ứng và tốc độ của máy công cụ tăng lên, lực cắt có thể giảm và đồng thời có thể đảm bảo hiệu quả xử lý.
4. Thứ tự di chuyển dao cũng cần được chú ý.Gia công thô nhấn mạnh đến việc cải thiện hiệu quả gia công và theo đuổi tốc độ loại bỏ trên mỗi đơn vị thời gian.Nói chung, có thể sử dụng phương pháp phay cắt lên.Nghĩa là, vật liệu dư thừa trên bề mặt phôi được loại bỏ với tốc độ nhanh nhất và thời gian ngắn nhất, và về cơ bản hình thành đường viền hình học cần thiết để hoàn thiện.Mặc dù việc hoàn thiện nhấn mạnh vào độ chính xác cao và chất lượng cao, nhưng nên sử dụng phay xuống.Do độ dày cắt của răng dao cắt giảm dần từ mức tối đa xuống 0 trong quá trình phay xuống, nên mức độ cứng của công việc giảm đi đáng kể và mức độ biến dạng của bộ phận cũng giảm đi.
5. Phôi có thành mỏng bị biến dạng do bị kẹp trong quá trình gia công, thậm chí không thể tránh khỏi việc hoàn thiện.Để giảm thiểu sự biến dạng của phôi đến mức tối thiểu, bạn có thể nới lỏng phôi ép trước khi hoàn thiện kích thước cuối cùng, để phôi có thể tự do trở về trạng thái ban đầu, sau đó ấn nhẹ, miễn là phôi có thể kẹp (hoàn toàn).Theo cảm nhận của bàn tay), bạn có thể đạt được hiệu quả xử lý lý tưởng theo cách này.Nói một cách dễ hiểu, điểm tác động của lực kẹp tốt nhất là trên bề mặt đỡ và lực kẹp phải được tác dụng theo hướng có độ cứng tốt của phôi.Với mục đích đảm bảo phôi không bị lỏng, lực kẹp càng nhỏ thì càng tốt.
6. Khi gia công các bộ phận có khoang, cố gắng không để dao phay lao thẳng vào bộ phận như máy khoan khi gia công khoang, dẫn đến dao phay không đủ chỗ để chứa phoi và loại bỏ phoi kém, dẫn đến quá nhiệt, giãn nở và sự sụp đổ của các bộ phận.Dao, dao gãy và các hiện tượng bất lợi khác.Đầu tiên khoan lỗ bằng mũi khoan có cùng kích thước với dao phay hoặc lớn hơn một kích thước, sau đó phay bằng dao phay.Ngoài ra, phần mềm CAM có thể được sử dụng để tạo ra các chương trình tóm tắt dạng xoắn ốc.