Aluminium kanggo Bahan Mesin CNC
Aluminium minangka salah sawijining bahan sing paling akeh diproses mesin saiki. Nyatane, proses mesin CNC aluminium ana ing urutan nomer loro sawise baja babagan frekuensi eksekusi. Utamane iki amarga kemampuan mesin sing apik banget.
Ing wujud sing paling murni, unsur kimia aluminium iku alus, ulet, non-magnetik, lan katon putih keperakan. Nanging, unsur iki ora mung digunakake ing wujud murni. Aluminium biasane dicampur karo macem-macem unsur kayata mangan, tembaga, lan magnesium kanggo mbentuk atusan paduan aluminium kanthi macem-macem sifat sing luwih apik.
Artikel iki njelajah proses, piranti, parameter, lan tantangan sing ana ing mesin CNC aluminium lan paduane. Artikel iki uga ngrembug sifat-sifat aluminium, paduan sing paling populer sing digunakake ing mesin CNC, uga aplikasi aluminium ing macem-macem industri.
Kemampuan
Aluminium gampang dibentuk, digarap, lan dimesin nganggo macem-macem proses. Aluminium bisa dipotong kanthi cepet lan gampang nganggo mesin amarga alus lan gampang pecah. Uga luwih murah lan mbutuhake daya sing luwih sithik kanggo mesin tinimbang baja. Karakteristik kasebut nduweni manfaat sing gedhe kanggo masinis lan pelanggan sing pesen bagean kasebut. Salajengipun, kemampuan mesin aluminium sing apik tegese kurang deformasi sajrone mesin. Iki ndadékaké akurasi sing luwih dhuwur amarga ngidini mesin CNC entuk toleransi sing luwih dhuwur.
Rasio kekuatan-kanggo-bobot
Aluminium duwé kapadhetan kira-kira saprateloné baja. Iki ndadèkaké aluminium relatif entheng. Senajan entheng, aluminium nduwèni kekuwatan sing dhuwur banget. Kombinasi kekuwatan lan bobot entheng iki digambaraké minangka rasio kekuwatan-kanggo-bobot bahan. Rasio kekuwatan-kanggo-bobot aluminium sing dhuwur ndadèkaké aluminium cocog kanggo onderdil sing dibutuhake ing sawetara industri kayata industri otomotif lan aerospace.
Resistance Korosi
Aluminium tahan goresan lan tahan korosi ing kahanan laut lan atmosfer umum. Sampeyan bisa nambah sifat kasebut kanthi anodisasi. Penting kanggo dicathet yen resistensi korosi beda-beda ing saben kelas aluminium. Nanging, kelas mesin CNC sing paling kerep duwe resistensi paling akeh.
Kinerja ing Suhu Kurang
Umume bahan cenderung kelangan sawetara sifat sing dikarepake ing suhu ing ngisor nol. Contone, baja karbon lan karet dadi rapuh ing suhu sing endhek. Aluminium, sabanjure, njaga kelembutan, daktilitas, lan kekuatane ing suhu sing endhek banget.
Konduktivitas Listrik
Konduktivitas listrik aluminium murni kira-kira 37.7 yuta siemens saben meter ing suhu ruangan. Sanajan paduan aluminium nduweni konduktivitas sing luwih endhek tinimbang aluminium murni, nanging paduan kasebut cukup konduktif kanggo digunakake ing komponen listrik. Ing sisih liya, aluminium bakal dadi bahan sing ora cocog yen konduktivitas listrik dudu ciri sing dikarepake saka bagean sing diolah.
Daur ulang
Amarga iki minangka proses manufaktur subtraktif, proses mesin CNC ngasilake akeh chip, yaiku bahan limbah. Aluminium gampang didaur ulang, tegese mbutuhake energi, tenaga, lan biaya sing relatif sithik kanggo didaur ulang. Iki ndadekake luwih disenengi kanggo wong-wong sing pengin mbalekake pengeluaran utawa nyuda pemborosan bahan. Iki uga ndadekake aluminium dadi bahan sing luwih ramah lingkungan kanggo mesin.
Potensi Anodisasi
Anodisasi, yaiku prosedur finishing permukaan sing nambah ketahanan aus lan korosi saka bahan, gampang ditindakake ing aluminium. Proses iki uga nggampangake nambahake warna ing bagean aluminium sing diolah.
Aluminium Alloys Popular kanggo CNC Machining
Saka pengalaman kita ing Xometry, 5 kelas aluminium ing ngisor iki minangka salah sawijining sing paling kerep digunakake kanggo mesin CNC.
EN AW-2007 / 3.1645 / AlCuMgPb
Sebutan alternatif: 3.1645; EN 573-3; AlCu4PbMgMn.
Paduan aluminium iki duwé tembaga minangka unsur paduan utama (4-5%) saka tembaga. Iki minangka paduan cendhek sing awet, entheng, fungsional banget, lan nduwèni sifat mekanik sing padha karo AW 2030. Iki uga cocok kanggo threading, perawatan panas, lan mesin kanthi kecepatan tinggi. Kabeh sifat iki ndadèkaké EN AW 2007 digunakaké sacara wiyar ing produksi onderdil mesin, baut, paku keling, mur, sekrup, lan batang ulir. Nanging, kelas aluminium iki nduwèni kemampuan las sing kurang lan tahan korosi sing kurang; mulané dianjurake kanggo nindakaké anodisasi protèktif sawisé mesin bagean.
EN AW-5083 / 3.3547 / Al-Mg4,5Mn
Sebutan alternatif: 3.3547; Paduan 5083; EN 573-3; UNS A95083; ASTM B209; AlMg4.5Mn0.7
AW 5083 misuwur amarga kinerjane sing apik banget ing lingkungan sing atos. Ngandhut magnesium lan sithik kromium lan mangan. Kelas iki nduweni resistensi korosi sing dhuwur banget ing lingkungan kimia lan laut. Saka kabeh paduan sing ora bisa diolah panas, AW 5080 nduweni kekuatan paling dhuwur; sifat sing tetep ana sanajan wis dilas. Sanajan paduan iki ora kena digunakake ing aplikasi kanthi suhu sing luwih dhuwur tinimbang 65°C, paduan iki unggul ing aplikasi suhu sing endhek.
Amarga sipat-sipat sing dikarepake, AW 5080 digunakake ing pirang-pirang aplikasi kalebu peralatan kriogenik, aplikasi kelautan, peralatan tekanan, aplikasi kimia, konstruksi las, lan bodi kendaraan.
EN AW 5754 / 3.3535 / Al-Mg3
Sebutan alternatif: 3.3535; Paduan 5754; EN 573-3; U21NS A95754; ASTM B 209; Al-Mg3.
Minangka paduan aluminium-magnesium tempa kanthi persentase aluminium paling dhuwur, AW 5754 bisa digulung, ditempa, lan diekstrusi. Uga ora bisa diolah panas lan bisa diolah adhem kanggo nambah kekuwatane, nanging kanthi daktilitas sing luwih murah. Kajaba iku, paduan iki nduweni resistensi sing apik banget marang korosi lan nduweni kekuatan sing dhuwur. Ngelingi sifat-sifat kasebut, bisa dingerteni yen AW 5754 minangka salah sawijining kelas aluminium mesin CNC sing paling populer. Biasane digunakake ing struktur las, aplikasi lantai, peralatan mancing, bodi kendaraan, pangolahan panganan, lan paku keling.
EN AW-6060 / 3.3206 / Al-MgSi
Sebutan alternatif: 3.3206; ISO 6361; UNS A96060; ASTM B 221; AlMgSi0,5
Iki minangka paduan aluminium tempa sing ngandhut magnesium lan silikon. Iki bisa diolah panas lan nduweni kekuatan rata-rata, kemampuan las sing apik, lan kemampuan mbentuk sing apik. Iki uga tahan banget marang korosi; sifat sing bisa ditingkatake luwih lanjut liwat anodisasi. EN AW 6060 asring digunakake ing konstruksi, pangolahan panganan, peralatan medis, lan teknik otomotif.
EN AW-7075 / 3.4365 / Al-Zn6MgCu
Sebutan alternatif: 3.4365; UNS A96082; H30; Al-Zn6MgCu.
Seng minangka unsur paduan utama ing kelas aluminium iki. Sanajan EN AW 7075 nduweni kemampuan mesin rata-rata, sifat mbentuk adhem sing kurang apik, lan ora cocok kanggo pengelasan lan penyolderan; seng nduweni rasio kekuatan-kanggo-kapadhetan sing dhuwur, tahan banget kanggo lingkungan atmosfer lan segara, lan kekuatan sing bisa dibandhingake karo sawetara paduan baja. Paduan iki digunakake ing macem-macem aplikasi kalebu glider gantung lan rangka sepeda, peralatan panjat tebing, persenjataan, lan manufaktur alat cetakan.
EN AW-6061 / 3.3211 / Al-Mg1SiCu
Sebutan alternatif: 3.3211, UNS A96061, A6061, Al-Mg1SiCu.
Paduan iki ngandhut magnesium lan silikon minangka unsur paduan utama kanthi jumlah tembaga sing sithik. Kanthi kekuatan tarik 180Mpa, iki minangka paduan kekuatan dhuwur lan cocok banget kanggo struktur sing akeh bebane kayata perancah, gerbong rel, mesin lan bagean aerospace.
EN AW-6082 / 3.2315 / Al-Si1Mg
Sebutan alternatif: 3.2315, UNS A96082, A-SGM0,7, Al-Si1Mg.
Biasane dibentuk kanthi cara digulung lan diekstrusi, paduan iki nduweni kekuatan sedang kanthi kemampuan las lan konduktivitas termal sing apik banget. Paduan iki nduweni ketahanan retak korosi stres sing dhuwur. Nduweni kekuatan tarik sing kisarane saka 140 - 330MPa. Paduan iki akeh digunakake ing konstruksi lepas pantai lan kontainer.
Proses Mesin CNC Aluminium
Sampeyan bisa ngolah aluminium nganggo sawetara proses mesin CNC sing kasedhiya saiki. Sawetara proses kasebut kaya ing ngisor iki.
CNC Turning
Ing operasi puteran CNC, benda kerja muter, dene alat potong titik tunggal tetep ora obah ing sadawane sumbune. Gumantung mesin, benda kerja utawa alat potong nindakake gerakan umpan nglawan liyane kanggo entuk pemindahan materi.
Milling CNC
Operasi panggilingan CNC minangka operasi sing paling umum digunakake ing mesin bagean aluminium. Operasi iki nglibatake rotasi pemotongan multi-titik ing sadawane sumbu, dene benda kerja tetep ora obah ing sadawane sumbu dhewe. Tindakan pemotongan lan sabanjure mbusak bahan ditindakake kanthi gerakan pakan benda kerja, alat pemotong, utawa loro-lorone digabungake. Gerakan iki bisa ditindakake ing sadawane pirang-pirang sumbu.
Kanthong
Uga dikenal minangka pocket milling, pocketing minangka salah sawijining wujud panggilingan CNC ing ngendi pocket kothong digawe mesin ing sawijining bagean.
Ngadhepi
Facing ing mesin kalebu nggawe area penampang sing rata ing permukaan benda kerja liwat face turning utawa face milling.
Pengeboran CNC
Pengeboran CNC yaiku proses nggawe bolongan ing benda kerja. Ing operasi iki, piranti pemotong sing muter multi-titik kanthi ukuran tartamtu obah ing garis lurus tegak lurus karo permukaan sing bakal dibor, saengga kanthi efektif nggawe bolongan.
Piranti kanggo Mesin Aluminium
Ana sawetara faktor sing mengaruhi pilihan alat kanggo mesin CNC aluminium.
Desain Piranti
Ana macem-macem aspek geometri alat sing nyumbang kanggo efisiensi ing mesin aluminium. Salah sijine yaiku jumlah suling. Kanggo nyegah kangelan ing evakuasi chip kanthi kecepatan dhuwur, alat pemotong kanggo mesin CNC aluminium kudu duwe 2-3 suling. Jumlah suling sing luwih akeh nyebabake lembah chip sing luwih cilik. Iki bakal nyebabake chip gedhe sing diasilake dening paduan aluminium macet. Nalika gaya pemotongan kurang lan jarak chip penting banget kanggo proses kasebut, sampeyan kudu nggunakake 2 suling. Kanggo keseimbangan sing sampurna antarane jarak chip lan kekuatan alat, gunakake 3 suling.
Sudut Helix
Sudut heliks yaiku sudut antarane garis tengah alat lan garis lurus sing tangen ing sadawane pinggiran potong. Iki minangka fitur penting saka alat potong. Sanajan sudut heliks sing luwih dhuwur mbusak serpihan saka bagean kanthi luwih cepet, nanging nambah gesekan lan panas sajrone motong. Iki bisa nyebabake serpihan dilas menyang permukaan alat sajrone mesin CNC aluminium kecepatan tinggi. Sudut heliks sing luwih endhek, ing sisih liya, ngasilake panas sing luwih sithik nanging bisa uga ora mbusak serpihan kanthi efektif. Kanggo mesin aluminium, sudut heliks 35° utawa 40° cocok kanggo aplikasi kasar, dene sudut heliks 45° paling apik kanggo finishing.
Sudut Clearance
Sudut jarak minangka faktor penting liyane kanggo fungsi alat sing bener. Sudut sing gedhe banget bakal nyebabake alat kasebut nabrak benda kerja lan gemeretak. Ing sisih liya, sudut sing cilik banget bakal nyebabake gesekan antarane alat lan benda kerja. Sudut jarak antarane 6° lan 10° paling apik kanggo mesin CNC aluminium.
Bahan Alat
Karbida minangka bahan sing disenengi kanggo piranti pemotong sing digunakake ing mesin CNC aluminium. Amarga aluminium iku piranti pemotong sing alus, sing penting ing piranti pemotong kanggo aluminium dudu kekerasan, nanging kemampuan kanggo njaga ujung sing landhep. Kemampuan iki ana ing piranti karbida lan gumantung saka rong faktor, ukuran butiran karbida lan rasio pengikat. Nalika ukuran butiran sing luwih gedhe nyebabake bahan sing luwih atos, ukuran butiran sing luwih cilik njamin bahan sing luwih atos lan tahan benturan sing sejatine minangka sifat sing dibutuhake. Butiran sing luwih cilik mbutuhake kobalt kanggo entuk struktur butiran sing alus lan kekuatan bahan kasebut.
Nanging, kobalt reaksi karo aluminium ing suhu dhuwur, mbentuk pinggiran aluminium sing numpuk ing permukaan alat. Kuncine yaiku nggunakake alat karbida kanthi jumlah kobalt sing pas (2-20%), supaya bisa nyuda reaksi iki, nalika isih njaga kekuatan sing dibutuhake. Alat karbida biasane bisa tahan luwih apik tinimbang alat Baja, kecepatan dhuwur sing ana gandhengane karo mesin CNC aluminium.
Saliyané bahan piranti, lapisan piranti minangka faktor penting ing efisiensi pemotongan piranti. ZrN (Zirkonium Nitrida), TiB2 (Titanium di-Boride), lan lapisan kaya berlian minangka sawetara lapisan sing cocog kanggo piranti sing digunakake ing mesin CNC aluminium.
Feed lan kacepetan
Kacepetan motong yaiku kacepetan puterane piranti motong. Aluminium bisa tahan kacepetan motong sing dhuwur banget, mula kacepetan motong kanggo paduan aluminium gumantung saka watesan mesin sing digunakake. Kacepetan kasebut kudu setinggi sing bisa ditindakake ing mesin CNC aluminium, amarga iki nyuda kemungkinan pembentukan pinggiran sing numpuk, ngirit wektu, nyuda kenaikan suhu ing bagean kasebut, nambah kerusakan chip, lan nambah finishing. Kacepetan sing tepat sing digunakake beda-beda gumantung saka paduan aluminium lan diameter piranti.
Laju pakan yaiku jarak obahe benda kerja utawa alat saben puteran alat. Pakan sing digunakake gumantung saka hasil akhir sing dikarepake, kekuwatan, lan kekakuan benda kerja. Potongan kasar mbutuhake pakan 0.15 nganti 2.03 mm/rev dene potongan pungkasan mbutuhake pakan 0.05 nganti 0.15mm/rev.
Cairan Cutting
Senajan gampang diolah, aja ngethok aluminium nganti garing amarga iki bisa nyebabake pinggiran sing numpuk. Cairan pemotong sing cocog kanggo mesin CNC aluminium yaiku emulsi lenga larut lan lenga mineral. Aja nggunakake cairan pemotong sing ngandhut klorin utawa belerang aktif amarga unsur kasebut bakal ngewarnai aluminium.
Proses Post-Machining
Sawisé ngolah bagean aluminium, ana proses tartamtu sing bisa ditindakake kanggo ningkatake fitur fisik, mekanik, lan estetika saka bagean kasebut. Proses sing paling umum yaiku kaya ing ngisor iki.
Manik-manik lan Pasir Blasting
Peledakan manik-manik (bead blasting) iku proses finishing kanggo tujuan estetika. Ing proses iki, bagean sing wis dimesin diledakan nganggo manik-manik kaca cilik nggunakake pistol udara bertekanan tinggi, sing efektif mbusak bahan lan njamin permukaan sing alus. Iki menehi aluminium lapisan satin utawa matte. Parameter proses utama kanggo peledakan manik-manik yaiku ukuran manik-manik kaca lan jumlah tekanan udara sing digunakake. Mung gunakake proses iki nalika toleransi dimensi bagean ora penting.
Proses finishing liyane kalebu polesan lan pengecatan.
Coating
Iki kalebu nglapisi bagean aluminium nganggo bahan liya kayata seng, nikel, lan krom. Iki ditindakake kanggo ningkatake proses bagean lan bisa ditindakake liwat proses elektrokimia.
Anodisasi
Anodisasi iku proses elektrokimia ing ngendi bagean aluminium dicelupake ing larutan asam sulfat sing diencerake, lan voltase listrik ditrapake ing katoda lan anoda. Proses iki kanthi efektif ngowahi permukaan bagean sing katon dadi lapisan aluminium oksida sing atos lan ora reaktif sacara listrik. Kapadhetan lan kekandelan lapisan sing digawe gumantung saka konsistensi larutan, wektu anodisasi, lan arus listrik. Sampeyan uga bisa nindakake anodisasi kanggo menehi warna bagean.
Powder Coating
Proses pelapisan bubuk kalebu nglapisi bagean nganggo bubuk polimer warna, nggunakake pistol semprot elektrostatik. Bagean kasebut banjur ditinggal nganti garing ing suhu 200°C. Pelapisan bubuk nambah kekuatan lan tahan marang keausan, korosi, lan benturan.
Perawatan Panas
Bagean sing digawe saka paduan aluminium sing bisa diolah panas bisa ngalami perawatan panas kanggo ningkatake sifat mekanike.
Aplikasi Bagian Aluminium Mesin CNC ing Industri
Kaya sing wis kasebut sadurunge, paduan aluminium nduweni sawetara sifat sing dikarepake. Mula, bagean aluminium sing diolah nganggo mesin CNC iku penting banget ing sawetara industri, kalebu ing ngisor iki:
- Aerospaceamarga rasio kekuatan-kanggo-bobot sing dhuwur, sawetara perlengkapan pesawat digawe saka aluminium mesin;
- Automotive: padha karo industri dirgantara, sawetara bagean kayata poros lan komponen liyane ing industri otomotif digawe saka aluminium;
- ListrikAmarga nduweni konduktivitas listrik sing dhuwur, bagean aluminium mesin CNC asring digunakake minangka komponen elektronik ing piranti listrik;
- Pangan / FarmasiAmarga ora reaksi karo umume zat organik, bagean aluminium nduweni peran penting ing industri panganan lan farmasi;
- Olahragaaluminium asring digunakake kanggo nggawe peralatan olahraga kayata tongkat baseball lan peluit olahraga;
- CryogenicsKemampuan aluminium kanggo njaga sifat mekanike ing suhu ing ngisor nol derajat, ndadekake bagean aluminium disenengi kanggo aplikasi kriogenik.