Soluzione unica per la fabbricazione di lamiere e lavorazioni CNC - Bergek CNC
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Soluzione unica per la fabbricazione di lamiere e lavorazioni CNC - Bergek CNC
La lavorazione CNC dell'alluminio offre vantaggi senza precedenti. In questo blog vengono forniti approfondimenti sulle caratteristiche di lavorazione. Aspettatevi un'esplorazione dettagliata. Scopri i vantaggi, le sfide e le applicazioni del magnesio. Immergiti in profondità in questo segmento industriale fondamentale.
Proprietà delle leghe di alluminio!
Leggero
Le leghe di alluminio si distinguono per il loro peso straordinariamente basso. Nei settori dell’ingegneria aerospaziale e automobilistica, i materiali leggeri offrono un notevole risparmio di carburante.
Molta forza
Nonostante siano leggere, le leghe di alluminio vantano una resistenza encomiabile. Molte industrie li apprezzano per il loro rapporto resistenza/peso, che rivaleggia anche con quello dell’acciaio.
Resistente alla corrosione
Le leghe di alluminio mostrano una forte resistenza alla corrosione, soprattutto se trattate con rivestimenti protettivi. Pertanto, le parti realizzate con queste leghe richiedono meno manutenzione.
Buona duttilità
La duttilità si riferisce alla capacità di un materiale di deformarsi senza rompersi. Le leghe di alluminio, grazie alla loro discreta duttilità, possono subire flessioni o stiramenti significativi senza cedere.
Conduttività termica
Un’efficiente dispersione del calore è fondamentale in molte applicazioni. Le leghe di alluminio hanno un notevole tasso di conduttività termica, facilitando il trasferimento di calore in dispositivi come i dissipatori di calore.
Conduttività elettrica
La conduttività elettrica dell'alluminio ne consente l'uso nei componenti elettronici. Nonostante non corrisponda al rame, la sua conduttività è utile per applicazioni in cui contano sia il peso che la conduzione.
Stabilità dimensionale
Nei processi di lavorazione CNC, il mantenimento di dimensioni precise è fondamentale. Le leghe di alluminio offrono un'eccellente stabilità dimensionale, garantendo che le parti mantengano la forma e le dimensioni dopo la produzione.
Colabilità
Le leghe di alluminio mostrano un'elevata colabilità, rendendole ideali per progetti complessi. Le industrie che necessitano di parti complesse spesso optano per queste leghe a causa di questa proprietà.
Saldabilità
Unire le parti diventa più semplice con materiali che si saldano bene. Le leghe di alluminio mostrano una buona saldabilità, garantendo connessioni senza soluzione di continuità nelle strutture fabbricate.
Elevato assorbimento vibrazionale
Macchine e veicoli beneficiano di materiali che assorbono le vibrazioni. Le leghe di alluminio eccellono in questo aspetto, garantendo operazioni più fluide in molte applicazioni.
Modulo elastico
Il modulo elastico è una misura della rigidità del materiale. Le leghe di alluminio hanno un modulo decente, offrendo rigidità dove necessario.
Non magnetico
Negli ambienti sensibili ai campi magnetici, come le sale elettroniche o MRI, i materiali non magnetici sono essenziali. Le leghe di alluminio soddisfano efficacemente questo criterio.
Bassa densità
Oltre ad essere leggere, le leghe di alluminio hanno una bassa densità. Questa proprietà amplifica ulteriormente la loro desiderabilità nei settori interessati al risparmio di peso.
Riciclabilità
Le preoccupazioni ambientali impongono la necessità di materiali riciclabili. Le leghe di alluminio sono riciclabili al 100%, contribuendo agli sforzi di sostenibilità.
Biocompatibile
Gli impianti e i dispositivi medici richiedono materiali biocompatibili. Le leghe di alluminio, riconosciute per la loro biocompatibilità, hanno trovato applicazioni nel campo biomedico.
Vantaggi della lavorazione CNC dell'alluminio!
Taglio veloce
La lega di alluminio, una volta lavorata, offre velocità di taglio rapide. Nelle tipiche operazioni di lavorazione, la velocità di taglio può raggiungere fino a 600 metri al minuto. Velocità di taglio rapide si traducono in cicli di produzione più rapidi, garantendo la massima produttività in tempi minimi.
Usura degli utensili ridotta
La natura morbida dell’alluminio provoca una minore sollecitazione sugli utensili di lavorazione. Di conseguenza, gli strumenti durano più a lungo, il che si traduce in minori costi di manutenzione e sostituzione.
Componenti leggeri
L'alluminio, con una densità di circa 1,74 g/cm³, è uno dei materiali strutturali più leggeri. I componenti realizzati in alluminio sono sostanzialmente più leggeri di quelli realizzati con altri metalli.
Alta precisione
La lavorazione CNC dell'alluminio garantisce che i componenti raggiungano tolleranze fino a ±0,005 pollici. Tale precisione favorisce la creazione di parti complesse e altamente dettagliate, essenziali per le industrie che richiedono specifiche rigorose.
Rimozione efficiente del materiale
La lavorabilità dell'alluminio consente un'efficiente rimozione di trucioli e bave. Con la velocità di avanzamento e la velocità del mandrino corrette, è possibile ottenere velocità di rimozione materiale efficienti (MRR), riducendo al minimo il rischio di difetti.
Conveniente
La ridotta usura degli utensili, il taglio più veloce e l'efficiente rimozione del materiale riducono collettivamente i costi di produzione. Il risparmio deriva anche dalla riduzione al minimo del consumo energetico e delle spese di sostituzione degli utensili.
Ecologico
La lavorazione dell’alluminio genera trucioli riciclabili. Il recupero e il riciclaggio di questi chip contribuiscono ulteriormente alla conservazione delle risorse e alla preservazione dell’ambiente.
Tempi di lavorazione ridotti
Data la favorevole lavorabilità dell'alluminio, operazioni come foratura, fresatura e tornitura richiedono meno tempo. I processi di lavorazione accelerati aumentano la produttività complessiva.
Ottima finitura superficiale
Dopo la lavorazione, le parti in alluminio spesso presentano una superficie liscia, eliminando la necessità di processi di finitura secondari. La rugosità superficiale media è Ra 0,8, rendendolo adatto alla maggior parte delle applicazioni.
Risparmio energetico
La natura dell'alluminio richiede meno energia durante i processi di lavorazione. Pertanto, le operazioni sono più efficienti dal punto di vista energetico, contribuendo a ridurre i costi operativi.
Meno rifiuti
La lavorazione di precisione dell’alluminio genera scarti minimi. L'utilizzo di tecnologie CNC avanzate garantisce un utilizzo ottimale dei materiali, riducendo così la generazione di rifiuti.
Disegni versatili
La lavorazione CNC consente la creazione di progetti in alluminio complessi e personalizzati. Tale versatilità incoraggia l’innovazione e soddisfa le diverse esigenze del settore.
Assemblaggio semplificato
I componenti in alluminio spesso integrano funzionalità che semplificano i processi di assemblaggio. Caratteristiche come gli elementi di fissaggio integrati riducono la necessità di hardware aggiuntivo.
Buona dissipazione termica
Le parti in alluminio dissipano il calore in modo efficace. Tali caratteristiche termiche sono particolarmente preziose in applicazioni come gli involucri elettronici in cui la gestione del calore è vitale.
Rapporto resistenza/peso migliorato
Nonostante la sua leggerezza, l'alluminio vanta un impressionante rapporto resistenza/peso, che lo rende ideale per applicazioni che richiedono resistenza senza aggiungere peso.
Tipi di leghe di alluminio comunemente utilizzate nella lavorazione CNC!
1. Alluminio 6061-T6
6061-T6 è una delle leghe di alluminio più popolari sul mercato e la maggior parte delle aziende manifatturiere la offre come qualità standard per la lavorazione CNC. È versatile, facile da lavorare e il 6061 può anche subire diversi trattamenti termici.
Specifiche meccaniche:
Resistenza alla trazione massima: 310 MPa
Allungamento a rottura: 17%
Modulo di elasticità: 68,9 GPa
Durezza: 60 HRB
2. Alluminio 7075-T6
Per applicazioni ad alto stress o ad alte prestazioni, gli ingegneri dovrebbero prendere in considerazione 7075-T6. Questo tipo di alluminio è ben noto per il suo eccellente rapporto resistenza/peso e la sua durezza può addirittura essere paragonabile a quella di alcuni acciai più teneri.
Nonostante la sua elevata resistenza e le eccellenti proprietà meccaniche, il 7075-T6 presenta i suoi svantaggi. Questo materiale è meno duttile e meno resistente alla corrosione rispetto ad altri gradi. Inoltre, l’alluminio 7075-T6 può essere proibitivo per alcuni team di prodotto.
Specifiche meccaniche:
Carico di rottura massimo: 434 – 580 MPa
Allungamento a rottura: 10-15%
Modulo di elasticità: 69 – 76 GPa
Durezza: 79-86 HRB
Temperatura massima di servizio: 100 °C
3. Alluminio 2024-T4
L'alluminio 2024-T4 è una lega da moderata ad alta che offre buona resistenza alla fatica e tenacità alla frattura. L'alluminio 2024-T4 non è resistente quanto il 7075-T6, ma è comunque adatto per applicazioni aerospaziali.
Le applicazioni comuni per l'alluminio 2024-T4 includono fusoliera di aerei, parti di veicoli da trasporto e elementi di tensione delle ali. Tuttavia, i team di prodotto devono tenere presente che questo tipo di alluminio ha una scarsa resistenza alla corrosione ed è altamente sensibile allo shock termico.
Specifiche meccaniche:
Carico di rottura massimo: 200 – 540 MPa
Allungamento a rottura: 14 – 20%
Modulo di elasticità: 71 – 73,1 GPa
Durezza: 70 – 120 HB
Temperatura massima di servizio: 200 °C
4. MIC in alluminio 6
L'alluminio MIC 6 è unico grazie alla sua combinazione specifica di lega e metodo di fusione sviluppato per produrre piastre stabili e ad alta tolleranza. MIC 6 ha impressionanti proprietà di distensione, eccellente precisione ed elevata lavorabilità. L'alluminio MIC 6 è inoltre privo di contaminanti e porosità. Questa opzione fluida e leggera può essere trovata nella lavorazione di componenti, elettronica e persino nella tecnologia laser.
Specifiche meccaniche:
Resistenza alla trazione massima: 166 MPa
Allungamento a rottura: 3%
Modulo di elasticità: 71 GPa
Durezza: 65HB
Temperatura massima di servizio: 427 °C
Confronto dell'alluminio con altri metalli lavorati a CNC!
Velocità di lavorazione
Quando hai a che fare con l'alluminio, aspettati velocità di lavorazione più elevate. La formazione del truciolo dell'alluminio garantisce velocità di avanzamento più elevate, con conseguente aumento della produttività. In confronto, metalli come l’acciaio o il ferro richiedono velocità di lavorazione più lente.
Finitura superficiale
Ottenere finiture superficiali lisce è più semplice con l'alluminio. Nella lavorazione CNC, l'alluminio spesso produce meno bave e bordi più puliti rispetto ad altri metalli.
Resistenza alla corrosione
Nonostante le idee sbagliate, le leghe di alluminio, soprattutto quelle contenenti elementi di terre rare, possono mostrare un'eccellente resistenza alla corrosione, rivaleggiando con l'alluminio.
Saldabilità
In generale, le leghe di alluminio presentano una buona saldabilità utilizzando tecniche come la saldatura a gas inerte di tungsteno (TIG). Tuttavia, raggiungere questo obiettivo richiede competenze specifiche.
Riciclabilità
I rottami di alluminio mantengono un valore elevato, facilitando gli sforzi di riciclaggio. Quasi il 50% dell’alluminio utilizzato negli Stati Uniti viene recuperato dai rottami.
Assorbimento vibrazionale
Veicoli e gadget elettronici beneficiano della capacità intrinseca dell'alluminio di assorbire le vibrazioni, migliorando l'esperienza dell'utente senza compromettere l'integrità strutturale.
Resistenza alla trazione
A seconda del tipo di lega, l'alluminio offre una resistenza alla trazione che va da 152 MPa a 310 MPa. Anche se questo potrebbe non rivaleggiare con la resistenza dell'acciaio, è più che adeguato per applicazioni specifiche considerando la sua leggerezza.
Durezza
La durezza delle leghe di alluminio può variare tra 60 e 100 sulla scala Brinell, rendendole più morbide dell'acciaio ma più dure di alcune leghe di alluminio.
Durabilità
Con la giusta protezione, le parti in alluminio possono offrire una durata paragonabile o addirittura superiore ad altri metalli lavorati a CNC, garantendo longevità in condizioni difficili.
Selezione degli utensili per la lavorazione dell'alluminio!
Frese in carburo
Questi rimangono essenziali per la lavorazione dell’alluminio. Il carburo offre una maggiore durata dell'utensile e tagli precisi, rendendolo ideale per parti complesse.
Acciaio rapido (HSS)
Gli utensili HSS, sebbene non duri quanto il metallo duro, offrono flessibilità. La loro tenacità garantisce che resistano alla scheggiatura in condizioni variabili.
Frese
È essenziale per la fresatura di profili e contorni. Per l'alluminio, selezionare frese con bordo affilato e design scanalato.
Frese per facciate
Questi garantiscono superfici lisce. Idealmente, una fresa frontale con angolo di spoglia positivo è più adatta per l'alluminio.
Esercizi
Quando si fora l'alluminio, considerare l'angolo della punta del trapano. Un angolo di punta di 118 gradi tende ad essere standard, garantendo fori puliti e senza bave.
Strumenti di tornitura
Per i torni per alluminio, selezionare un utensile con un tagliente affilato. Riduce la forza esercitata sul pezzo.
Rubinetti
Una corretta filettatura nell'alluminio richiede maschi affilati. I rubinetti opachi rischiano di incepparsi e rompersi.
Alesatori
Per fori precisi, gli alesatori svolgono un ruolo fondamentale. Quelli con scanalature diritte garantiscono la migliore finitura in Alluminio.
Mulini cavi
Ideale per produrre forme simmetriche, garantisce che i taglienti dell'utensile siano affilati per una rimozione ottimale dell'alluminio.
Frese per filettare
Quando la filettatura è essenziale, le frese a filettare, soprattutto quelle a profilo completo, garantiscono precisione nelle parti in alluminio.
Velocità del mandrino
La regolazione della velocità del mandrino è fondamentale. Troppo veloce e l'alluminio potrebbe incendiarsi; troppo lento e lo strumento potrebbe usurarsi rapidamente. Consultare sempre le linee guida del produttore dell'utensile.
Geometria dell'utensile
La forma e il design dell'utensile influiscono in modo significativo sulla qualità della lavorazione. Nell'alluminio, gli utensili con angolo di spoglia positivo e spigoli vivi riducono le forze di taglio, garantendo una migliore finitura.
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