Aliajul de aluminiu, datorită raportului său excelent de rezistență-greutate, rezistența la coroziune și performanța de procesare, a devenit materialul preferat pentru fabricarea componentelor hardware de înaltă precizie și este utilizat pe scară largă în multe domenii, cum ar fi fabricarea auto și echipamentele electronice. Pentru fabricile angajate în procesarea externă a componentelor hardware de înaltă precizie, a automatizării de precizie și a pieselor mecanice de precizie, stăpânirea cunoștințelor și abilităților profesionale ale procesării aliajului de aluminiu este cheia pentru producerea de produse de înaltă calitate. Acest articol se va aprofunda profund în toate aspectele procesării materialelor din aliaj de aluminiu.
Ce este aluminiul?
Aliajul de aluminiu este un material metalic realizat prin adăugarea de elemente de aliere precum cupru (Cu), magneziu (mg), silicon (SI), zinc (Zn) și mangan (Mn) până la aluminiu (Al) ca materialul de bază (contabilizând mai mult de 90%), apoi prin procese, cum ar fi făcând mirositoare, castrare și tratament termic. Avantajul său principal constă în combinația perfectă de greutate ușoară (densitate 2,7g/cm³) și rezistență ridicată (rezistență la tracțiune până la 700MPa).
Aliajele de aluminiu din diferite serii au diferențe semnificative de performanță datorită diferitelor tipuri și conținutului elementelor de aliere adăugate. De exemplu, 6061 aliaj de aluminiu, care conține elemente de magneziu și siliciu, are o rezistență medie, o bună rezistență de sudabilitate și coroziune și este adesea utilizat în procesarea echipamentelor semiconductoare, construirea de componente structurale, părți auto, etc. pentru a fabrica componente care pot rezista la stres ridicat.
Pregătiții înainte de procesarea aliajului de aluminiu
Selectarea și inspecția materialelor
Selectați materialul din aliaj de aluminiu corespunzător pe baza cerințelor specifice de procesare. După ce materialele sunt selectate, urmați cu strictețe procesul de inspecție pentru a verifica dacă există defecte, cum ar fi fisuri, bule și găuri de nisip pe aspectul materialelor. În același timp, verificați dacă specificațiile și dimensiunile materialelor îndeplinesc standardele pentru a asigura calitatea fiabilă a materialelor.
Adaptarea echipamentelor de procesare și a instrumentelor de tăiere
Procesarea aliajului din aluminiu are cerințe speciale pentru echipamente și instrumente. Echipamentele de procesare trebuie să aibă o rigiditate și stabilitate bună pentru a face față forței de tăiere și vibrațiilor care pot apărea în timpul procesării aliajului de aluminiu. De exemplu, mașinile-unelte CNC de înaltă precizie pot asigura precizia și eficiența procesării. În ceea ce privește instrumentele de tăiere, deoarece aliajul de aluminiu este relativ moale, este predispus la respectarea instrumentului. Prin urmare, ar trebui selectate instrumente ascuțite și rezistente la uzură, cum ar fi instrumentele din carbură și instrumentele ceramice. De asemenea, trebuie proiectată cu atenție geometria instrumentului de tăiere. Unghiul rezonabil de greblă, unghiul de relief și raza de tăiere pot reduce eficient forța de tăiere și poate îmbunătăți calitatea suprafeței prelucrate.
Formularea planificării proceselor
Este de o importanță vitală formularea unui plan de proces detaliat și științific înainte de procesarea formală. Clarificați etapele de procesare, inclusiv secvența fiecărui proces, cum ar fi tăierea, freza, întoarcerea, forajul și atingerea; Setați în mod rezonabil parametrii de procesare, cum ar fi viteza de tăiere, viteza de alimentare și adâncimea de tăiere. Optimizarea acestor parametri afectează în mod direct eficiența procesării și calitatea produsului. De exemplu, atunci când frezarea aliajelor de aluminiu, o viteză de tăiere mai mare poate îmbunătăți eficiența procesării, dar este necesar să se controleze simultan rata de alimentare bine pentru a preveni deformarea materialelor cauzate de temperaturi excesiv de mari de tăiere.
Tehnologie de procesare a aliajului de aluminiu
Sârmă de descărcare electrică - tăiere
Atât procesele de tăiere lentă a sârmei, cât și de tăiere a sârmei medii din aliaj de aluminiu aparțin tehnologiei de tăiere a sârmei de descărcare electrică de precizie.
Tăierea lentă a sârmei (Precision First):Folosește sârmă de electrod de alamă cu un diametru de {{0}}. 02-0. 3mm pentru tăierea unidirecțională a sârmei, cu apă deionizată ca mediu. Prin mai multe tăieturi (tăiere aspră +3-5 rafinații fine), se obține o precizie de ± 0.
Tăierea sârmei medii (echilibrul eficienței):Folosind sârmă de molibden reutilizabilă pentru alimentarea cu sârmă bidirecțională, combinată cu alimentare de înaltă frecvență și răcire de emulsie, precizia de tăiere unică este ± 0. 01mm, iar suprafața este RA1.6μm. Prin intermediul sistemului de control inteligent pentru a optimiza parametrii de descărcare, acesta ține cont atât de cost, cât și de calitate. Este utilizat pe scară largă în procesarea lotului a pieselor auto și a industriei alimentare și ambalaje etc.
Proces de frezare
Illing este un proces de formare utilizat frecvent în procesarea aliajului de aluminiu. În procesul de frezare, alegerea tăietorului de frezare adecvat are o importanță vitală. Conform formei și cerințelor de procesare, pot fi selectate mori de capăt, fabrici de față, mori de la bilă, etc. Pentru a reduce fenomenul de lipire a sculelor materialelor din aliaj de aluminiu în timpul frezării, ar trebui să se adopte tăieturi cu unghiuri de rake mai mari și margini de tăiere ascuțite, iar parametrii de frezare ar trebui să fie stabiliți în mod rezonabil. În general, o viteză de frezare mai mare și o rată de alimentare moderată poate obține o calitate mai bună a suprafeței suprafeței prelucrate.
În plus, în timpul procesului de frezare, lichidul de tăiere trebuie utilizat complet pentru a servi scopurile răcirii, lubrifierii și îndepărtării cipurilor. Selectarea lichidului de tăiere trebuie determinată pe baza materialului din aliaj de aluminiu și a cerințelor de procesare. De exemplu, lichidul de tăiere pe bază de apă are performanțe excelente de răcire și este potrivit pentru frezare de mare viteză. Lichidul de tăiere pe bază de ulei are o lubrifiere bună și poate îmbunătăți finisajul de suprafață al suprafeței procesate.
Proces de foraj
Atunci când găuriți găuri în aliajele de aluminiu, sunt predispuse probleme precum diametrele găurilor mărită și pereții găurii aspră. Pentru a rezolva aceste probleme, este necesar să se selecteze bitul corespunzător de foraj, cum ar fi biți de foraj de oțel de mare viteză care conțin cobalt, care au o rezistență mai mare la duritate și la uzură și sunt potrivite pentru forajul aliajelor de aluminiu. În stabilirea parametrilor de foraj, ar trebui adoptate o viteză de rotație mai mare și o rată de alimentare mai mică pentru a reduce uzura bitului de burghiu și rugozitatea peretelui găurii. Între timp, pentru a reduce temperatura de tăiere și pentru a îmbunătăți calitatea găurii, lichidul de tăiere trebuie utilizat pentru răcire și lubrifiere.
În timpul procesului de foraj, ar trebui să se acorde atenție și la șlefuirea și eliminarea cipurilor bitului de burghiu. Măcinarea regulată a burghiei pentru a menține ascuțitul de vârf poate îmbunătăți eficiența și calitatea forajului. Ștergeți jetoanele în gaură la timp pentru a preveni blocajul cipului și afecta precizia forajului.
Procesul de întoarcere
Aliajul de aluminiu poate fi utilizat pentru a forma piese prin rotire și procesare rotativă și este aplicat pe scară largă în procesarea pieselor de arbore și disc. Acest proces necesită selectarea strungurilor CNC de înaltă precizie. Cu performanța lor dinamică excelentă și o gamă largă de ajustare a vitezei, acestea asigură precizia și eficiența rotirii. În ceea ce privește instrumentele de tăiere, sunt preferate instrumentele de carbură și instrumentele acoperite. Proiectarea rezonabilă a unghiurilor geometrice ale instrumentelor de tăiere poate îmbunătăți eficient efectul de procesare. În setarea parametrilor de întoarcere, viteza de tăiere mai mare, rata de alimentare corespunzătoare și adâncimea de tăiere sunt coordonate între ele pentru a echilibra eficiența și calitatea procesului. În timpul procesului, lichidul de tăiere este utilizat complet pentru răcire și lubrifiere, proiectarea canelurii de rupere a cipurilor este optimizată, iar îndepărtarea forțată a cipurilor se efectuează pentru a asigura o prelucrare lină. Față de probleme comune, cum ar fi rugozitatea suprafeței, abaterea dimensională și vibrațiile, aceste probleme sunt abordate prin reglarea parametrilor, menținerea echipamentelor și optimizarea prinderii, obținând astfel procesarea pieselor din aliaj de aluminiu de înaltă calitate.
Proces de atingere
Atingerea aliajului de aluminiu este relativ dificil. Datorită materialului moale, sunt predispuse probleme precum ruperea robinetului și degradarea firului. Prin urmare, este necesar să selectați TAPS concepute special pentru a atinge aliajele de aluminiu. Materialul lor este de obicei oțel de mare viteză de înaltă viteză și au un design special pentru caneluri pentru a facilita îndepărtarea cipurilor. Când atingeți, viteza de atingere trebuie controlată strict. În general, este adoptată o viteză de rotație mai mică și, în același timp, se folosește ulei de atingere adecvat pentru a îmbunătăți performanța de ungere și a reduce frecarea dintre robinet și piesa de prelucrat.
Înainte de a atinge, asigurați -vă că dimensiunea găurii de jos este exactă. Diametrul orificiului de jos trebuie selectat în mod rezonabil pe baza specificației firului și a caracteristicilor materialului din aliaj de aluminiu. În plus, în timpul procesului de atingere, acordați atenție verticalității robinetului pentru a evita înclinarea firului.
Controlul calității în procesarea pieselor din aluminiu
Precizia dimensională de control
În timpul procesării aliajelor de aluminiu, precizia dimensională este afectată de mai mulți factori, cum ar fi uzura sculei, deformarea piesei de lucru cauzate de forța de tăiere și precizia echipamentelor. Pentru a asigura precizia dimensională, instrumentele de tăiere trebuie inspectate și înlocuite în mod regulat pentru a compensa uzura instrumentelor în timp util. Optimizați parametrii de procesare, reduceți forța de tăiere și reduceți riscul de deformare a pieselor de lucru. Între timp, ar trebui efectuată detectarea periodică a preciziei și calibrarea echipamentelor de procesare pentru a se asigura că echipamentul este în stare bună de funcționare. Instrumentele de măsurare de înaltă precizie, cum ar fi mașinile de măsurare cu trei coordonate, sunt utilizate pentru a măsura dimensiunile pieselor de lucru procesate, identificarea promptă și corectarea abaterilor dimensionale.
Controlați calitatea suprafeței
Calitatea de suprafață a procesării aliajului de aluminiu include aspecte precum rugozitatea suprafeței, zgârieturile de suprafață și deformarea. Prin selectarea rațională a instrumentelor și a parametrilor de tăiere, cum ar fi creșterea corespunzătoare a vitezei de tăiere, reducerea vitezei de alimentare și alegând geometria adecvată a sculei, rugozitatea suprafeței poate fi redusă. În timpul procesării, este necesar să acordați atenție menținerii mediului de procesare curat pentru a împiedica impuritățile să zgârie suprafața piesei. Evitați forța de tăiere excesivă și căldura de tăiere pentru a reduce deformarea piesei de lucru. Post-tratamentul adecvat al suprafeței prelucrate, cum ar fi lustruirea și sablarea, poate îmbunătăți în continuare calitatea suprafeței.
Inspecție de calitate
Pentru unele produse din aliaj de aluminiu cu cerințe de înaltă calitate, inspecția de calitate este necesară în timpul procesului de producție în atelier, folosind echipamente de inspecție tridimensionale, echipamente de inspecție bidimensionale, etriere și alte dispozitive de inspecție. Prin aceste metode de detectare, produsele cu defecte interne pot fi descoperite și eliminate în timp util pentru a asigura calitatea, siguranța și fiabilitatea produselor.
Tratarea la suprafață a pieselor din aluminiu
Tratament de oxidare anodic
Anodizarea este una dintre cele mai utilizate metode de tratare a suprafeței pentru părțile din aluminiu. Prin formarea unei pelicule de oxid de oxid de aluminiu pe suprafața aliajului de aluminiu, rezistența la coroziune, rezistența la uzură și izolarea pot fi îmbunătățite semnificativ. Grosimea și performanța filmului de oxid anodic pot fi controlate prin reglarea parametrilor procesului de oxidare, cum ar fi compoziția electrolitului, densitatea curentului și timpul de oxidare. Suprafața aliajului de aluminiu după anodizare poate fi, de asemenea, vopsită pentru a -l înzestra cu culori bogate și pentru a -și spori atracția estetică. De exemplu: anodizare neagră, anodizare albastră, anodizare galbenă, anodizare roșie, etc.
anodizare grea
Anodizarea grea este un proces special de tratare a suprafeței pentru aliaje de aluminiu. Se realizează într -un mediu electrolit specific, cu tensiune ridicată și temperatură scăzută pentru a promova formarea unui strat dens de oxid de aluminiu cu o grosime de până la 25-250 μm pe suprafața aliajului de aluminiu. În comparație cu filmele anodizante obișnuite, anodizante dure au o duritate mai mare, atingând HV 300-500, o rezistență semnificativ îmbunătățită la uzură și, în același timp, posedă o rezistență excelentă la coroziune și o izolare. Acest proces este potrivit pentru componentele din aliaj de aluminiu, cu cerințe extrem de mari pentru duritatea suprafeței, rezistența la uzură și rezistența la coroziune, cum ar fi piesele motorului, pistoanele și angrenajele din industria auto. Nu numai că extinde eficient durata de viață și fiabilitatea componentelor, dar îndeplinește și cerințele lor de utilizare în condiții de muncă dure.
Tehnologia de sudare
Procesul de sudare a pieselor din aluminiu este o tehnologie importantă pentru realizarea conexiunii și formării pieselor din aluminiu. Atunci când se implementează, trebuie luate în considerare proprietățile materiale și cerințele de sudare. Înainte de sudare, suprafața părților din aluminiu trebuie curățată strict pentru a elimina impuritățile precum filmele de oxid și petele de ulei. Metodele comune includ măcinarea mecanică sau curățarea chimică pentru a asigura curățenia zonei de sudare. În timpul procesului de sudare, metoda de sudare adecvată ar trebui să fie selectată pe baza grosimii, structurii și cerințelor de utilizare ale părților din aluminiu. De exemplu, sudarea cu arc argon prezintă un arc stabil și o căldură concentrată, care poate reduce eficient zona afectată de căldură și este potrivită pentru sudarea diverselor părți din aluminiu. Pe de altă parte, sudarea de agitare a frecării poate obține o sudare cu rezistență ridicată, evitând în același timp defecte precum porii și fisurile în sudarea tradițională. Este adesea utilizat în componente structurale cu cerințe ridicate pentru calitatea sudării; Între timp, controlați precis parametrii de sudare, cum ar fi curentul de sudare, viteza de sudare, debitul de gaz etc., pentru a asigura o bună formare a sudurii; După sudură, cusătura de sudură este supusă inspecției vizuale, testării nedistructive și a altor inspecții de calitate. Dacă este necesar, se efectuează tratamentul termic post-sudură pentru a elimina stresul de sudare și pentru a îmbunătăți proprietățile mecanice ale articulației sudate, asigurând astfel calitatea și fiabilitatea pieselor de aluminiu sudate și îndeplinind cerințele diferitelor scenarii de aplicare.
Alte metode de tratare a suprafeței
În plus față de anodizare și sudare, aliajele de aluminiu pot suferi, de asemenea, metode de tratare a suprafeței, cum ar fi sandblasting și desen de sârmă. Tratamentul de sablare poate forma o suprafață aspră uniformă pe suprafața aliajului de aluminiu, crește frecarea suprafeței și va îmbunătăți textura aspectului în același timp. Tratamentul cu periaj poate forma o textură filamentoasă pe suprafața aliajului de aluminiu, sporind efectul decorativ al produsului. Aceste metode de tratare a suprafeței pot fi selectate și combinate pentru aplicare în funcție de nevoile specifice și cerințele de proiectare ale produsului.
Frezarea CNC, rotirea CNC, freza și alte prelucrări ale aliajului de aluminiu sunt toate procesele complexe. De la selecția materialelor, implementarea tehnologiei de procesare până la controlul calității și tratarea suprafeței, fiecare legătură este strâns conectată și are un impact cheie asupra calității finale a produsului. În procesarea propriu-zisă, numai prin rezumarea constantă a experienței și optimizarea continuă a tehnicilor de procesare, produsele de înaltă precizie și produse de înaltă calitate să fie produse în domeniul procesării aliajului de aluminiu, care să răspundă cererii în creștere a pieței de produse din aliaj de aluminiu și să obțină o poziție avantajoasă în concurența pe piață.
Să facem ceva extraordinar împreună
La Dahong Precision, suntem mai mult decât doar un furnizor de prelucrări CNC, suntem partenerul dvs. în fabricarea de precizie. Indiferent dacă aveți nevoie de piese simple sau piese extrem de complexe, serviciile noastre de prelucrare CNC 3, 4 și 5 axe oferă calitatea și fiabilitatea pe care o meritați. Contactați -ne astăzi pentru a discuta despre proiectul dvs. și pentru a afla cum vă putem ajuta să vă atingeți obiectivele.
