Solución integral para la fabricación de chapa metálica y el mecanizado CNC - Bergek CNC
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Solución integral para la fabricación de chapa metálica y el mecanizado CNC - Bergek CNC
El mecanizado CNC de aluminio ofrece beneficios incomparables. En este blog se ofrecen conocimientos sobre las características del mecanizado. Espere una exploración detallada. Descubra los beneficios, desafíos y aplicaciones del magnesio. Profundice en este segmento fundamental de la industria.
Propiedades de las aleaciones de aluminio!
Ligero
Las aleaciones de aluminio destacan por su peso increíblemente reducido. En los sectores de la ingeniería aeroespacial y de la automoción, los materiales ligeros ofrecen importantes ahorros de combustible.
Alta resistencia
A pesar de ser ligeras, las aleaciones de aluminio cuentan con una resistencia encomiable. Muchas industrias los valoran por su relación resistencia-peso, que rivaliza incluso con la del acero.
Resistente a la corrosión
Las aleaciones de aluminio presentan una fuerte resistencia a la corrosión, especialmente cuando se tratan con revestimientos protectores. Por tanto, las piezas fabricadas con estas aleaciones requieren menos mantenimiento.
Buena ductilidad
La ductilidad se refiere a la capacidad de un material para deformarse sin romperse. Las aleaciones de aluminio, con su ductilidad decente, pueden sufrir flexiones o estiramientos significativos sin fallar.
Conductividad térmica
La dispersión eficiente del calor es crucial en muchas aplicaciones. Las aleaciones de aluminio tienen una tasa de conductividad térmica notable, lo que facilita la transferencia de calor en dispositivos como disipadores de calor.
Conductividad eléctrica
La conductividad eléctrica del aluminio permite su uso en componentes electrónicos. A pesar de no igualar al cobre, su conductividad sirve para aplicaciones donde tanto el peso como la conducción son importantes.
Estabilidad dimensional
En los procesos de mecanizado CNC, mantener dimensiones precisas es crucial. Las aleaciones de aluminio ofrecen una excelente estabilidad dimensional, lo que garantiza que las piezas conserven su forma y tamaño después de la producción.
Castabilidad
Las aleaciones de aluminio presentan una alta moldeabilidad, lo que las hace ideales para diseños complejos. Las industrias que necesitan piezas complejas optan frecuentemente por estas aleaciones debido a esta propiedad.
Soldabilidad
Unir piezas se vuelve más sencillo con materiales que sueldan bien. Las aleaciones de aluminio presentan buena soldabilidad, lo que garantiza conexiones perfectas en estructuras fabricadas.
Alta absorción vibratoria
Las máquinas y los vehículos se benefician de materiales que absorben las vibraciones. Las aleaciones de aluminio destacan en este aspecto y proporcionan operaciones más suaves en muchas aplicaciones.
Modulos elasticos
El módulo de elasticidad es una medida de la rigidez del material. Las aleaciones de aluminio tienen un módulo decente y ofrecen rigidez donde es necesaria.
No magnético
En entornos sensibles a campos magnéticos, como salas de electrónica o resonancia magnética, los materiales no magnéticos son esenciales. Las aleaciones de aluminio cumplen eficazmente este criterio.
Baja densidad
Además de ser ligeras, las aleaciones de aluminio tienen baja densidad. Esta propiedad amplifica aún más su atractivo en industrias interesadas en ahorrar peso.
Reciclabilidad
Las preocupaciones medioambientales dictan la necesidad de materiales reciclables. Las aleaciones de aluminio son 100 % reciclables, lo que contribuye a los esfuerzos de sostenibilidad.
Biocompatible
Los implantes y dispositivos médicos requieren materiales biocompatibles. Las aleaciones de aluminio, reconocidas por su biocompatibilidad, han encontrado aplicaciones en el ámbito biomédico.
¡Beneficios del mecanizado CNC de aluminio!
Corte rápido
La aleación de aluminio, cuando se mecaniza, ofrece velocidades de corte rápidas. En operaciones de mecanizado típicas, la velocidad de corte puede alcanzar hasta 600 metros por minuto. Las rápidas tasas de corte se traducen en ciclos de producción más rápidos, lo que garantiza el máximo rendimiento en un tiempo mínimo.
Desgaste reducido de herramientas
La naturaleza blanda del aluminio provoca menos tensión en las herramientas de mecanizado. En consecuencia, las herramientas duran más, lo que se traduce en menores costos de mantenimiento y reemplazo.
Componentes ligeros
El aluminio, con una densidad de aproximadamente 1,74 g/cm³, se encuentra entre los materiales estructurales más ligeros. Los componentes fabricados con aluminio son sustancialmente más ligeros que los fabricados con otros metales.
Alta precisión
El mecanizado CNC de aluminio garantiza que los componentes alcancen tolerancias tan ajustadas como ±0,005 pulgadas. Esta precisión fomenta la creación de piezas complejas y muy detalladas, esenciales para industrias que exigen especificaciones estrictas.
Eliminación eficiente de material
La maquinabilidad del aluminio permite una eliminación eficiente de virutas y rebabas. Con el avance y la velocidad del husillo correctos, se pueden lograr tasas de eliminación de material (MRR) eficientes, minimizando el riesgo de defectos.
Económico
El menor desgaste de las herramientas, el corte más rápido y la eliminación eficiente del material reducen colectivamente los costos de producción. Los ahorros también surgen de la minimización del uso de energía y de los gastos de reemplazo de herramientas.
Amigable con el medio ambiente
El mecanizado de aluminio genera virutas reciclables. Recuperar y reciclar estos chips contribuye aún más a la conservación de recursos y la preservación del medio ambiente.
Tiempo de mecanizado reducido
Dada la favorable maquinabilidad del aluminio, operaciones como taladrado, fresado y torneado exigen menos tiempo. Los procesos de mecanizado acelerados aumentan la productividad general.
Excelente acabado superficial
Después del mecanizado, las piezas de aluminio suelen presentar una superficie lisa, lo que elimina la necesidad de procesos de acabado secundarios. La rugosidad de la superficie tiene un promedio de Ra 0,8, lo que la hace adecuada para la mayoría de las aplicaciones.
El ahorro de energía
La naturaleza del aluminio requiere menos energía durante los procesos de mecanizado. Por lo tanto, las operaciones son más eficientes energéticamente, lo que contribuye a reducir los costos operativos.
Menos gasto
El mecanizado de precisión del aluminio genera un desperdicio mínimo. La utilización de tecnologías CNC avanzadas garantiza un uso óptimo del material, reduciendo así la generación de residuos.
Diseños versátiles
El mecanizado CNC permite la creación de diseños de Aluminio complejos y personalizados. Esta versatilidad fomenta la innovación y satisface diversos requisitos de la industria.
Montaje simplificado
Los componentes de aluminio suelen integrar características que simplifican los procesos de montaje. Características como los elementos de sujeción integrados reducen la necesidad de hardware adicional.
Buena disipación térmica
Las piezas de aluminio disipan el calor de forma eficaz. Estas características térmicas son particularmente valiosas en aplicaciones como gabinetes electrónicos donde la gestión del calor es vital.
Relación fuerza-peso mejorada
A pesar de su ligereza, el aluminio cuenta con una impresionante relación resistencia-peso, lo que lo hace ideal para aplicaciones que exigen resistencia sin peso añadido.
¡Tipos de aleaciones de aluminio comúnmente utilizadas en el mecanizado CNC!
1. Aluminio 6061-T6
6061-T6 es una de las aleaciones de aluminio más populares del mercado y la mayoría de las empresas de fabricación la ofrecen como grado estándar para el mecanizado CNC. Es versátil, fácil de mecanizar y el 6061 puede incluso tener diferentes tratamientos térmicos.
Especificaciones mecánicas:
Resistencia máxima a la tracción: 310 MPa
Elongación a la rotura: 17%
Módulo de elasticidad: 68,9 GPa
Dureza: 60 HRB
2. Aluminio 7075-T6
Para aplicaciones de alto estrés o alto rendimiento, los ingenieros deberían considerar el 7075-T6. Este grado de aluminio es bien conocido por su excelente relación resistencia-peso y su dureza puede incluso ser comparable a la de algunos aceros más blandos.
A pesar de su alta resistencia y excelentes propiedades mecánicas, el 7075-T6 tiene sus inconvenientes. Este material es menos dúctil y menos resistente a la corrosión que otros grados. Es más, el aluminio 7075-T6 puede resultar prohibitivamente caro para algunos equipos de productos.
Especificaciones mecánicas:
Resistencia máxima a la tracción: 434 – 580 MPa
Elongación de rotura: 10-15%
Módulo de elasticidad: 69 – 76 GPa
Dureza: 79-86 HRB
Temperatura máxima de servicio: 100 °C
3. Aluminio 2024-T4
El aluminio 2024-T4 es una aleación de resistencia moderada a alta que ofrece buena resistencia a la fatiga y tenacidad a la fractura. El aluminio 2024-T4 no es tan resistente como el 7075-T6, pero sigue siendo adecuado para aplicaciones aeroespaciales.
Las aplicaciones comunes del aluminio 2024-T4 incluyen fuselaje de aviones, piezas de vehículos de transporte y miembros tensores de alas. Sin embargo, los equipos de productos deben tener en cuenta que este grado de aluminio tiene poca resistencia a la corrosión y es muy sensible al choque térmico.
Especificaciones mecánicas:
Resistencia máxima a la tracción: 200 – 540 MPa
Elongación de rotura: 14 – 20%
Módulo de elasticidad: 71 – 73,1 GPa
Dureza: 70 – 120 HB
Temperatura máxima de servicio: 200 °C
4. Micrófono 6 de aluminio
El aluminio MIC 6 es único debido a su combinación específica de aleación y método de fundición que fue desarrollado para producir placas estables y de alta tolerancia. MIC 6 tiene impresionantes propiedades de alivio de tensión, excelente precisión y alta maquinabilidad. Aluminio MIC 6 también está libre de contaminantes y porosidad. Esta opción suave y liviana se puede encontrar en componentes de mecanizado, electrónica e incluso tecnología láser.
Especificaciones mecánicas:
Resistencia máxima a la tracción: 166 MPa
Elongación a la rotura: 3%
Módulo de elasticidad: 71 GPa
Dureza: 65 HB
Temperatura máxima de servicio: 427 °C
¡Comparando el aluminio con otros metales mecanizados por CNC!
Velocidad de mecanizado
Cuando trabaja con aluminio, espere velocidades de mecanizado más rápidas. La formación de virutas del aluminio garantiza mayores velocidades de avance, lo que conduce a ganancias de productividad. En comparación, metales como el acero o el hierro exigen velocidades de mecanizado más lentas.
Acabado de la superficie
Conseguir acabados superficiales lisos es más sencillo con el Aluminio. En el mecanizado CNC, el aluminio suele producir menos rebabas y bordes más limpios que otros metales.
Resistencia a la corrosión
A pesar de las ideas erróneas, las aleaciones de aluminio, especialmente aquellas con elementos de tierras raras, pueden exhibir una excelente resistencia a la corrosión, rivalizando con el aluminio.
Soldabilidad
Generalmente, las aleaciones de aluminio presentan buena soldabilidad utilizando técnicas como la soldadura con gas inerte de tungsteno (TIG). Sin embargo, lograr esto requiere experiencia específica.
Reciclabilidad
La chatarra de aluminio conserva un alto valor, lo que facilita los esfuerzos de reciclaje. Casi el 50 % del aluminio utilizado en los EE. UU. se recupera de la chatarra.
Absorción vibratoria
Los vehículos y dispositivos electrónicos se benefician de la capacidad inherente del aluminio para absorber vibraciones, mejorando la experiencia del usuario sin comprometer la integridad estructural.
Resistencia a la tracción
Dependiendo del tipo de aleación, el aluminio ofrece una resistencia a la tracción que oscila entre 152 MPa y 310 MPa. Si bien es posible que esto no rivalice con la resistencia del acero, es más que adecuado para aplicaciones específicas considerando su peso liviano.
Dureza
La dureza de las aleaciones de aluminio puede oscilar entre 60 y 100 en la escala Brinell, lo que las hace más blandas que el acero pero más duras que algunas aleaciones de aluminio.
Durabilidad
Con la protección adecuada, las piezas de aluminio pueden ofrecer una durabilidad comparable o incluso superior a otros metales mecanizados por CNC, lo que garantiza la longevidad en condiciones exigentes.
¡Selección de herramientas para el mecanizado de aluminio!
cortadores de carburo
Estos siguen siendo esenciales para el mecanizado de aluminio. El carburo ofrece una vida útil prolongada de la herramienta y cortes precisos, lo que lo hace ideal para piezas complejas.
Acero de alta velocidad (HSS)
Las herramientas HSS, aunque no son tan duras como las de carburo, ofrecen flexibilidad. Su dureza garantiza que resistan el desconchado en diferentes condiciones.
Molinos de extremo
Es esencial para el fresado de perfiles y contornos. Para aluminio, seleccione fresas con borde afilado y diseños estriados.
Fresas frontales
Estos garantizan superficies lisas. De manera óptima, una fresa frontal con un ángulo de ataque positivo es la más adecuada para aluminio.
Taladros
Al perforar aluminio, tenga en cuenta el ángulo de la punta del taladro. Un ángulo de punta de 118 grados tiende a ser estándar, lo que garantiza orificios limpios y sin rebabas.
herramientas de torneado
Para tornos de aluminio, seleccione una herramienta con un filo afilado. Reduce la fuerza ejercida sobre la pieza de trabajo.
grifos
El roscado correcto en aluminio requiere machos afilados. Los grifos desafilados corren el riesgo de atascarse y romperse.
Escariadores
Para realizar agujeros precisos, los escariadores desempeñan un papel fundamental. Los de flautas rectas aseguran el mejor acabado en Aluminio.
Molinos huecos
Ideal para producir formas simétricas, garantiza que los bordes cortantes de la herramienta estén afilados para una eliminación óptima del aluminio.
Molinos de hilo
Cuando el roscado es esencial, las fresas de roscar, especialmente las de perfil completo, garantizan la precisión en las piezas de Aluminio.
Eje de velocidad
Regular la velocidad del husillo es vital. Demasiado rápido y el aluminio puede encenderse; demasiado lento y la herramienta puede desgastarse rápidamente. Consulte siempre las directrices del fabricante de la herramienta.
Geometría de la herramienta
La forma y el diseño de la herramienta influyen significativamente en la calidad del mecanizado. En aluminio, las herramientas con un ángulo de ataque positivo y bordes afilados reducen las fuerzas de corte, asegurando un mejor acabado.
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