Обработка алюминия на станке с ЧПУ: понимание его уникальных характеристик обработки & Подробное исследование!

Свойства алюминиевых сплавов!

Легкий

Алюминиевые сплавы выделяются своим впечатляюще малым весом. В аэрокосмической и автомобильной отраслях легкие материалы обеспечивают существенную экономию топлива.

Высокая прочность

Несмотря на лёгкость, алюминиевые сплавы обладают похвальной прочностью. Многие отрасли промышленности ценят их за соотношение прочности и веса, которое может соперничать даже со сталью.

Сопротивление ржавчине

Алюминиевые сплавы обладают высокой устойчивостью к коррозии, особенно при обработке защитными покрытиями. Таким образом, детали из этих сплавов требуют меньшего обслуживания.

Хорошая пластичность

Под пластичностью понимается способность материала деформироваться без разрушения. Алюминиевые сплавы, обладая хорошей пластичностью, могут без повреждений подвергаться значительному изгибу или растяжению.

Теплопроводность

Эффективное рассеивание тепла имеет решающее значение во многих приложениях. Алюминиевые сплавы обладают заметной теплопроводностью, что облегчает передачу тепла в таких устройствах, как радиаторы.

Электрическая проводимость

Электропроводность алюминия позволяет использовать его в электронных компонентах. Несмотря на то, что его проводимость не соответствует меди, его проводимость подходит для применений, где важны как вес, так и проводимость.

Стабильность размеров

В процессах обработки на станках с ЧПУ соблюдение точных размеров имеет решающее значение. Алюминиевые сплавы обеспечивают превосходную стабильность размеров, гарантируя, что детали сохранят свою форму и размер после производства.

Литейность

Алюминиевые сплавы обладают высокой литейностью, что делает их идеальными для сложных конструкций. Из-за этого свойства отрасли промышленности, которым необходимы сложные детали, часто выбирают эти сплавы.

Свариваемость

Соединение деталей становится проще благодаря материалам, которые хорошо свариваются. Алюминиевые сплавы обладают хорошей свариваемостью, обеспечивая бесшовные соединения в готовых конструкциях.

Высокое поглощение вибрации

Машины и транспортные средства выигрывают от использования материалов, поглощающих вибрации. Алюминиевые сплавы превосходны в этом аспекте, обеспечивая более плавную работу во многих областях применения.

Модуль упругости

Модуль упругости является мерой жесткости материала. Алюминиевые сплавы имеют приличный модуль упругости, обеспечивая жесткость там, где это необходимо.

Немагнитный

В средах, чувствительных к магнитным полям, таких как электроника или кабинеты МРТ, необходимы немагнитные материалы. Алюминиевые сплавы эффективно отвечают этому критерию.

Низкая плотность

Помимо легкости, алюминиевые сплавы имеют низкую плотность. Это свойство еще больше повышает их привлекательность в отраслях, стремящихся снизить вес.

Возможность вторичной переработки

Экологические проблемы диктуют необходимость использования перерабатываемых материалов. Алюминиевые сплавы на 100% подлежат вторичной переработке, что способствует обеспечению устойчивого развития.

Биосовместимость

Медицинские имплантаты и устройства требуют биосовместимых материалов. Алюминиевые сплавы, известные своей биосовместимостью, нашли применение в биомедицинской сфере.

Преимущества обработки алюминия на станках с ЧПУ!

Быстрая резка

Алюминиевый сплав при механической обработке обеспечивает высокую скорость резания. В типичных операциях обработки скорость резания может достигать 600 метров в минуту. Высокая скорость резки приводит к сокращению производственных циклов, обеспечивая максимальную производительность за минимальное время.

Снижение износа инструмента

Мягкая природа алюминия снижает нагрузку на обрабатывающие инструменты. Следовательно, инструменты служат дольше, что приводит к снижению затрат на техническое обслуживание и замену.

Легкие компоненты

Алюминий плотностью около 1,74 г/см³ относится к числу самых легких конструкционных материалов. Компоненты, изготовленные из алюминия, значительно легче, чем компоненты, изготовленные из других металлов.

Высокая точность

Обработка алюминия на станке с ЧПУ гарантирует, что допуски компонентов достигают ±0,005 дюйма. Такая точность способствует созданию сложных и очень детализированных деталей, необходимых для отраслей, требующих строгих спецификаций.

Эффективное удаление материала

Обрабатываемость алюминия позволяет эффективно удалять стружку и заусенцы. При правильной скорости подачи и скорости шпинделя можно достичь эффективной скорости съема материала (MRR), сводя к минимуму риск возникновения дефектов.

Экономически эффективным

Снижение износа инструмента, более быстрая резка и эффективное удаление материала в совокупности снижают производственные затраты. Экономия также возникает за счет минимизации энергопотребления и затрат на замену инструментов.

Экологически чистый

При обработке алюминия образуется стружка, пригодная для вторичной переработки. Утилизация и переработка этих чипов еще больше способствуют сохранению ресурсов и охране окружающей среды.

Сокращение времени обработки

Учитывая хорошую обрабатываемость алюминия, такие операции, как сверление, фрезерование и токарная обработка, требуют меньше времени. Ускоренные процессы обработки повышают общую производительность.

Превосходное качество поверхности

После обработки алюминиевые детали часто имеют гладкую поверхность, что устраняет необходимость в процессах вторичной отделки. Шероховатость поверхности в среднем составляет Ra 0,8, что делает ее подходящей для большинства применений.

Сохранение энергии

Природа алюминия требует меньше энергии в процессе обработки. Следовательно, операции становятся более энергоэффективными, что способствует снижению эксплуатационных расходов.

Меньше отходов

Точная обработка алюминия приводит к минимальному количеству отходов. Использование передовых технологий ЧПУ обеспечивает оптимальное использование материалов, тем самым сокращая образование отходов.

Универсальный дизайн

Обработка с ЧПУ позволяет создавать сложные и индивидуальные конструкции из алюминия. Такая универсальность стимулирует инновации и отвечает разнообразным отраслевым требованиям.

Упрощенная сборка

Алюминиевые компоненты часто имеют функции, упрощающие процессы сборки. Такие функции, как встроенные крепежные элементы, уменьшают потребность в дополнительном оборудовании.

Хорошая теплоотдача

Алюминиевые детали эффективно рассеивают тепло. Такие тепловые характеристики особенно ценны в таких приложениях, как электронные корпуса, где управление теплом имеет жизненно важное значение.

Улучшенное соотношение прочности и веса

Несмотря на свою легкость, алюминий обладает впечатляющим соотношением прочности и веса, что делает его идеальным для применений, требующих прочности без увеличения веса.

Типы алюминиевых сплавов, обычно используемые при обработке на станках с ЧПУ!

1. Алюминий 6061-Т6

6061-T6 — один из самых популярных алюминиевых сплавов на рынке, и большинство компаний-производителей предлагают его в качестве стандартного сплава для обработки на станках с ЧПУ. Он универсален, прост в обработке, а 6061 может даже подвергаться различной термической обработке.

Механические характеристики:

Предельная прочность на разрыв: 310 МПа.

Удлинение при разрыве: 17%

Модуль упругости: 68,9 ГПа.

Твердость: 60HRB

2. Алюминий 7075-Т6

Для приложений с высокими нагрузками или высокой производительностью инженерам следует рассмотреть вариант 7075-T6. Этот сорт алюминия хорошо известен своим превосходным соотношением прочности и веса, а его твердость может быть даже сравнима с твердостью некоторых более мягких сталей.

Несмотря на свою высокую прочность и отличные механические свойства, 7075-T6 имеет свои недостатки. Этот материал менее пластичен и менее устойчив к коррозии, чем другие марки. Более того, алюминий 7075-T6 может оказаться непомерно дорогим для некоторых продуктовых команд.

Механические характеристики:

Предельная прочность на разрыв: 434 – 580 МПа.

Удлинение при разрыве: 10-15%

Модуль упругости: 69 – 76 ГПа.

Твердость: 79-86HRB

Максимальная рабочая температура: 100 °C

3. Алюминий 2024-Т4

Алюминий 2024-T4 — это сплав средней и высокой прочности, обладающий хорошей усталостной стойкостью и вязкостью разрушения. Алюминий 2024-T4 не такой прочный, как 7075-T6, но все же пригоден для применения в аэрокосмической отрасли.

Обычно алюминий 2024-T4 применяется в фюзеляжах самолетов, деталях транспортных средств и натяжных элементах крыла. Однако группам разработчиков следует учитывать, что этот сорт алюминия обладает плохой коррозионной стойкостью и очень чувствителен к тепловому удару.

Механические характеристики:

Предельная прочность на разрыв: 200 – 540 МПа.

Удлинение при разрыве: 14 – 20%

Модуль упругости: 71 – 73,1 ГПа.

Твердость: 70 – 120 HB

Максимальная рабочая температура: 200 °C

4. Алюминий МИК 6

Алюминий MIC 6 уникален благодаря специфическому сочетанию сплава и метода литья, который был разработан для производства стабильных пластин с высокими допусками. MIC 6 обладает впечатляющими свойствами снятия напряжений, превосходной точностью и высокой обрабатываемостью. Алюминий MIC 6 также не содержит загрязнений и пористости. Этот гладкий и легкий вариант можно найти в обрабатывающих компонентах, электронике и даже в лазерных технологиях.

Механические характеристики:

Предельная прочность на разрыв: 166 МПа.

Удлинение при разрыве: 3%

Модуль упругости: 71 ГПа.

Твердость: 65 HB

Максимальная рабочая температура: 427 °C

Сравнение алюминия с другими металлами, обработанными на станках с ЧПУ!

Скорость обработки

Когда вы имеете дело с алюминием, ожидайте более высокой скорости обработки. Формирование стружки алюминия обеспечивает более высокие скорости подачи, что приводит к увеличению производительности. Для сравнения, такие металлы, как сталь или железо, требуют более низких скоростей обработки.

Чистота поверхности

Добиться гладкой поверхности проще с алюминием. При обработке на станках с ЧПУ алюминий часто дает меньше заусенцев и более чистые кромки, чем другие металлы.

Устойчивость к коррозии

Несмотря на заблуждения, алюминиевые сплавы, особенно с редкоземельными элементами, могут демонстрировать превосходную коррозионную стойкость, конкурируя с алюминием.

Свариваемость

Как правило, алюминиевые сплавы обладают хорошей свариваемостью с использованием таких методов, как сварка вольфрамовым инертным газом (TIG). Однако достижение этого требует определенных знаний.

Возможность вторичной переработки

Алюминиевый лом сохраняет высокую ценность, что облегчает его переработку. Почти 50% алюминия, используемого в США, перерабатывается из металлолома.

Вибрационное поглощение

Транспортные средства и электронные гаджеты выигрывают от присущей алюминию способности поглощать вибрации, улучшая удобство использования без ущерба для структурной целостности.

Предел прочности

В зависимости от типа сплава алюминий имеет предел прочности на разрыв от 152 МПа до 310 МПа. Хотя он, возможно, и не соперничает по прочности со сталью, его более чем достаточно для конкретных применений, учитывая его легкий вес.

Твердость

Твердость алюминиевых сплавов может варьироваться от 60 до 100 по шкале Бринелля, что делает их мягче, чем сталь, но тверже, чем некоторые алюминиевые сплавы.

Долговечность

При правильной защите алюминиевые детали могут обеспечить долговечность, сравнимую или даже превосходящую другие металлы, обработанные на станках с ЧПУ, обеспечивая долговечность в сложных условиях.

Выбор инструмента для обработки алюминия!

Твердосплавные фрезы

Они по-прежнему необходимы для обработки алюминия. Твердый сплав обеспечивает увеличенный срок службы инструмента и точный рез, что делает его идеальным для сложных деталей.

Быстрорежущая сталь (HSS)

Инструменты из быстрорежущей стали хотя и не такие твердые, как твердосплавные, но обладают гибкостью. Их прочность гарантирует, что они устойчивы к сколам в различных условиях.

Концевые фрезы

Это важно для профильного и контурного фрезерования. Для алюминия выбирайте концевые фрезы с острой кромкой и рифленой конструкцией.

Торцевые фрезы

Они обеспечивают гладкую поверхность. Оптимально для обработки алюминия лучше всего подходит торцевая фреза с положительным передним углом.

Упражнения

При сверлении алюминия учитывайте угол наклона сверла. Угол при вершине обычно составляет 118 градусов, что обеспечивает чистоту отверстий без заусенцев.

Токарные инструменты

Для токарных станков по алюминию выбирайте инструмент с острой режущей кромкой. Это уменьшает силу, действующую на заготовку.

Краны

Правильная резьба в алюминии требует резких постукиваний. Тупые краны могут привести к заеданию и поломке.

развертки

Для точных отверстий развертки играют решающую роль. Модели с прямыми канавками обеспечивают наилучшую отделку алюминия.

Полые мельницы

Идеально подходит для изготовления симметричных форм, обеспечивает остроту режущих кромок инструмента и обеспечивает оптимальное удаление алюминия.

Резьбовые фрезы

Когда необходимо нарезать резьбу, резьбовые фрезы, особенно полнопрофильные, обеспечивают точность обработки алюминиевых деталей.

Скорость вращения шпинделя

Регулирование скорости шпинделя имеет жизненно важное значение. Слишком быстро – алюминий может воспламениться; слишком медленно, и инструмент может быстро изнашиваться. Всегда сверяйтесь с рекомендациями производителя инструмента.

Геометрия инструмента

Форма и конструкция инструмента существенно влияют на качество обработки. При обработке алюминия инструменты с положительным передним углом и острыми кромками снижают силы резания, обеспечивая лучшее качество обработки.

• Год создания
  --
• тип бизнеса
  --
• Страна / регион
  --
• Основная промышленность
  --
• Основные продукты
  --
• Предприятие юридическое лицо
  --
• Общие сотрудники
  --
• Годовое выпускное значение
  --
• Экспортный рынок
  --
• Сотрудничает клиентов
  --