CNC иштетүү материалдары үчүн алюминий
Алюминий бүгүнкү күндө эң көп иштетилген материалдардын бири. Чындыгында, алюминий CNC иштетүү процесстери аткарылуу жыштыгы боюнча болоттон кийинки экинчи орунда турат. Бул негизинен анын мыкты иштетилүүчүлүгүнө байланыштуу.
Таза түрүндө алюминий химиялык элементи жумшак, ийкемдүү, магниттик эмес жана күмүш-ак түстө болот. Бирок, бул элемент таза түрүндө гана колдонулбайт. Алюминий, адатта, марганец, жез жана магний сыяктуу ар кандай элементтер менен кошулуп, ар кандай бир топ жакшыртылган касиеттери бар жүздөгөн алюминий эритмелерин түзөт.
Бул макалада алюминийди жана анын эритмелерин CNC менен иштетүүдөгү процесстер, куралдар, параметрлер жана кыйынчылыктар каралат. Ошондой эле, CNC менен иштетүүдө колдонулган эң популярдуу эритмелер болгон алюминийдин касиеттери, ошондой эле алюминийдин ар кандай тармактарда колдонулушу талкууланат.
Иштетүү жөндөмдүүлүгү
Алюминий ар кандай процесстерди колдонуу менен оңой калыпка салынат, иштетилет жана иштетилет. Ал жумшак болгондуктан жана оңой сынгандыктан, станоктор менен тез жана оңой кесилет. Ошондой эле, ал арзаныраак жана болотко караганда иштетүү үчүн азыраак күч талап кылынат. Бул мүнөздөмөлөр тетикти заказ кылган механик үчүн да, кардар үчүн да чоң пайда алып келет. Андан тышкары, алюминийдин жакшы иштетилүүчүлүгү анын иштетүү учурунда азыраак деформацияланышын билдирет. Бул жогорку тактыкка алып келет, анткени ал CNC станокторуна жогорку чыдамдуулукка жетүүгө мүмкүндүк берет.
Күч-салмак катышы
Алюминий болоттун тыгыздыгынын үчтөн бир бөлүгүн түзөт. Бул аны салыштырмалуу жеңил кылат. Жеңил болгонуна карабастан, алюминий абдан жогорку бекемдикке ээ. Бекемдиктин жана жеңил салмактын бул айкалышы материалдардын бекемдик-салмак катышы катары сүрөттөлөт. Алюминийдин бекемдик-салмак катышынын жогору болушу аны автомобиль жана аэрокосмос өнөр жайы сыяктуу бир катар тармактарда талап кылынган тетиктер үчүн пайдалуу кылат.
коррозия каршылыгы
Алюминий деңиз жана атмосфералык шарттарда чийилүүгө жана коррозияга туруктуу. Бул касиеттерди аноддоо менен жакшырта аласыз. Коррозияга туруктуулук алюминийдин ар кандай маркаларында ар кандай болорун белгилей кетүү маанилүү. Бирок, көбүнчө CNC менен иштетилген маркалар эң жогорку каршылыкка ээ.
Төмөн температурада аткаруу
Көпчүлүк материалдар нөлдөн төмөн температурада өзүнүн каалаган касиеттеринин айрымдарын жоготууга жакын. Мисалы, көмүртектүү болоттор да, резина да төмөнкү температурада морт болуп калат. Алюминий өз кезегинде өтө төмөнкү температурада өзүнүн жумшактыгын, ийкемдүүлүгүн жана бекемдигин сактап калат.
Электр өткөрүмдүүлүгү
Таза алюминийдин электр өткөрүмдүүлүгү бөлмө температурасында метрине болжол менен 37.7 миллион сименди түзөт. Алюминий эритмелеринин өткөрүмдүүлүгү таза алюминийге караганда төмөн болгону менен, алар өз тетиктерин электрдик компоненттерде колдонууга жетиштүү деңгээлде өткөрүмдүүлүккө ээ. Башка жагынан алганда, эгерде электр өткөрүмдүүлүгү иштетилген тетиктин каалаган мүнөздөмөсү болбосо, алюминий жараксыз материал болуп саналат.
Кайра иштетүү
Бул субтрактивдүү өндүрүш процесси болгондуктан, CNC иштетүү процесстери калдык материалдар болгон көп сандагы чиптерди пайда кылат. Алюминий кайра иштетүүгө абдан жарамдуу, демек, аны кайра иштетүү салыштырмалуу аз энергияны, күч-аракетти жана чыгымдарды талап кылат. Бул аны чыгымдарды кайтарып алууну же материалдык ысырапкорчулукту азайтууну каалагандар үчүн артыкчылыктуу кылат. Ошондой эле, алюминийди иштетүү үчүн экологиялык жактан таза материалга айлантат.
Анодизация потенциалы
Алюминийде материалдын эскирүүгө жана коррозияга туруктуулугун жогорулаткан беттик жасалгалоо процедурасы болгон аноддоо оңой эле ишке ашырылат. Бул процесс ошондой эле иштетилген алюминий тетиктерине түс кошууну жеңилдетет.
CNC иштетүү үчүн популярдуу алюминий эритмелери
Xometry компаниясындагы тажрыйбабыздан улам, төмөнкү 5 алюминий маркасы CNC иштетүүдө эң көп колдонулгандардын бири болуп саналат.
EN AW-2007 / 3.1645 / AlCuMgPb
Альтернативдик белгилер: 3.1645; EN 573-3; AlCu4PbMgMn.
Бул алюминий эритмесинин негизги легирлөөчү элементи (4-5%) жез болуп саналат. Ал бышык, жеңил, жогорку функционалдуу жана AW 2030 сыяктуу эле жогорку механикалык касиеттерге ээ болгон кыска кесилген эритме. Ал ошондой эле жип менен иштетүүгө, жылуулук менен иштетүүгө жана жогорку ылдамдыктагы машина жасоого ылайыктуу. Ушул касиеттердин баары EN AW 2007 машинасынын тетиктерин, болтторду, гайкаларды, бурамаларды жана жиптүү тилкелерди өндүрүүдө кеңири колдонулушуна шарт түзөт. Бирок, бул алюминий маркасынын ширетилүүчүлүгү төмөн жана коррозияга туруктуулугу төмөн; ошондуктан тетиктерди иштеткенден кийин коргоочу аноддоо жүргүзүү сунушталат.
EN AW-5083 / 3.3547 / Al-Mg4,5Mn
Башка белгилер: 3.3547; Кошумча 5083; EN 573-3; UNS A95083; ASTM B209; AlMg4.5Mn0.7
AW 5083 катаал шарттарда эң сонун иштеши менен белгилүү. Анын курамында магний жана хром менен марганецтин кичинекей издери бар. Бул марка химиялык жана деңиз чөйрөлөрүндө коррозияга өтө жогорку туруктуулукка ээ. Жылуулук менен иштетилбеген бардык эритмелердин ичинен AW 5080 эң жогорку бекемдикке ээ; бул касиетти ал ширетүүдөн кийин да сактап калат. Бул эритмени 65°C жогору температурадагы колдонмолордо колдонууга болбойт, бирок ал төмөнкү температурадагы колдонмолордо эң сонун иштейт.
Каалаган касиеттеринин жыйындысынан улам, AW 5080 криогендик жабдууларда, деңиз колдонмолорунда, басым жабдууларында, химиялык колдонмолордо, ширетилген конструкцияларда жана унаа кузовдорунда, анын ичинде көптөгөн колдонмолордо колдонулат.
EN AW 5754 / 3.3535 / Al-Mg3
Башка белгилер: 3.3535; Кошумча 5754; EN 573-3; U21NS A95754; ASTM B 209; Al-Mg3.
Алюминийдин эң жогорку пайызын камтыган согулган алюминий-магний эритмеси болгондуктан, AW 5754 тоголоктоп, согулуп жана экструзияланып жасалышы мүмкүн. Ал ошондой эле жылуулук менен иштетилбейт жана бекемдигин жогорулатуу үчүн муздак иштетилиши мүмкүн, бирок ийкемдүүлүгү төмөн. Мындан тышкары, бул эритме коррозияга эң сонун туруктуулукка ээ жана жогорку бекемдикке ээ. Бул касиеттерди эске алганда, AW 5754 эң популярдуу CNC менен иштетилген алюминий маркаларынын бири экени түшүнүктүү. Ал көбүнчө ширетилген конструкцияларда, пол төшөөдө, балык уулоочу жабдууларда, унаа кузовдорунда, тамак-аш кайра иштетүүдө жана закладкаларда колдонулат.
EN AW-6060 / 3.3206 / Al-MgSi
Башка белгилөөлөр: 3.3206; ISO 6361; UNS A96060; ASTM B 221; AlMgSi0,5
Бул магний жана кремний камтыган алюминий эритмеси. Ал жылуулук менен иштетилет жана орточо бекемдикке, жакшы ширетүүгө жана жакшы формага ээ. Ошондой эле ал коррозияга өтө туруктуу; бул касиетти аноддоо аркылуу андан да жакшыртууга болот. EN AW 6060 көбүнчө курулушта, тамак-аш кайра иштетүүдө, медициналык жабдууларда жана автомобиль инженериясында колдонулат.
EN AW-7075 / 3.4365 / Al-Zn6MgCu
Башка белгилер: 3.4365; UNS A96082; H30; Al-Zn6MgCu.
Цинк - бул алюминий сортундагы негизги легирлөөчү элемент. EN AW 7075 орточо иштетүү жөндөмдүүлүгүнө, муздак калыптандыруу касиеттерине ээ эмес жана ширетүүгө да, ширетүүгө да ылайыктуу эмес болсо да; ал жогорку бекемдик-тыгыздык катышына, атмосфералык жана деңиз чөйрөлөрүнө эң сонун туруктуулугуна жана кээ бир болот эритмелерине салыштырмалуу бекемдигине ээ. Бул эритме дельтаплан жана велосипед рамалары, аскага чыгуу жабдуулары, курал-жарак жана калып куралдарын өндүрүү сыяктуу кеңири колдонмолордо колдонулат.
EN AW-6061 / 3.3211 / Al-Mg1SiCu
Альтернативдик белгилер: 3.3211, UNS A96061, A6061, Al-Mg1SiCu.
Бул эритменин курамында негизги легирлөөчү элементтер катары магний жана кремний, ошондой эле аз өлчөмдө жез бар. 180 МПа созулууга туруктуулугу менен бул жогорку бекемдиктеги эритме болуп саналат жана курулуш каркастары, темир жол вагондору, машина жана аэрокосмостук тетиктер сыяктуу өтө жүктөлгөн конструкциялар үчүн абдан ылайыктуу.
EN AW-6082 / 3.2315 / Al-Si1Mg
Башка белгилер: 3.2315, UNS A96082, A-SGM0,7, Al-Si1Mg.
Адатта прокаттоо жана экструзия жолу менен жасалган бул эритме орточо бекемдикке, абдан жакшы ширетүүгө жана жылуулук өткөрүмдүүлүгүнө ээ. Ал жогорку стресстик коррозияга жана жарылууга туруктуулукка ээ. Анын созулууга туруктуулугу 140 – 330 МПа чегинде. Ал деңиз курулуштарында жана контейнерлерде кеңири колдонулат.
Алюминий CNC иштетүү процесстери
Бүгүнкү күндө жеткиликтүү болгон бир катар CNC иштетүү процесстери менен алюминийди иштете аласыз. Бул процесстердин айрымдары төмөнкүлөр.
CNC Turning
CNC токарлоо операцияларында, даяр бөлүк айланат, ал эми бир чекиттүү кесүүчү аспап өз огу боюнча кыймылсыз бойдон калат. Машинага жараша, материалды алып салуу үчүн даяр бөлүк же кесүүчү аспап бири-бирине каршы берүү кыймылын жүргүзөт.
CNC Milling
CNC фрезерлөө операциялары алюминий тетиктерин иштетүүдө эң көп колдонулат. Бул операциялар көп чекиттүү кесүүнү өз огу боюнча айландырууну камтыйт, ал эми даяр бөлүк өз огу боюнча кыймылсыз калат. Кесүү аракети жана андан кийин материалды алып салуу даяр бөлүктүн, кесүүчү аспаптын же экөөнүн тең айкалышкан кыймылы менен ишке ашат. Бул кыймыл бир нече октор боюнча жүргүзүлүшү мүмкүн.
Чөнтөк
Ошондой эле чөнтөк фрезерлөө деп да аталат, чөнтөккө түшүрүү – бул CNC фрезерлөөнүн бир түрү, анда тетиктин ичинде көңдөй чөнтөк иштетилет.
Кыйынчылыкка
Механикалык иштетүүдө бетке айландыруу бетке айландыруу же бетке фрезерлөө аркылуу даярдалган буюмдун бетинде жалпак кесилиш аянтын түзүүдөн турат.
CNC бургулоо
CNC бургулоо - бул даяр бөлүктө тешик жасоо процесси. Бул операцияда белгилүү бир өлчөмдөгү көп чекиттүү айлануучу кесүүчү аспап бургулана турган бетке перпендикуляр түз сызык боюнча кыймылдайт, ошону менен натыйжалуу тешик пайда болот.
Алюминий иштетүүчү шаймандар
Алюминий CNC иштетүү үчүн куралды тандоого таасир этүүчү бир нече факторлор бар.
Аспаптын дизайны
Алюминий иштетүүдө анын натыйжалуулугуна салым кошкон аспаптын геометриясынын ар кандай аспектилери бар. Алардын бири - анын флейталарынын саны. Жогорку ылдамдыкта чиптерди алып салууда кыйынчылыктарды болтурбоо үчүн, алюминий CNC менен иштетүү үчүн кесүүчү аспаптарда 2-3 флейта болушу керек. Флейталардын саны көп болгондо, чип өрөөндөрүнүн кичирээк болушуна алып келет. Бул алюминий эритмелеринен алынган чоң чиптердин тыгылып калышына алып келет. Кесүү күчтөрү аз болгондо жана чиптердин аралыгы процесс үчүн абдан маанилүү болгондо, сиз 2 флейта колдонушуңуз керек. Чиптердин аралыгы менен аспаптын бекемдигинин кемчиликсиз балансы үчүн 3 флейта колдонуңуз.
Helix Angle
Спираль бурчу - бул шаймандын борбордук сызыгы менен кесүүчү четиндеги түз сызыктын жанындагы бурч. Бул кесүүчү шаймандардын маанилүү өзгөчөлүгү. Спираль бурчу жогору болсо, тетиктен чиптерди тезирээк алып салат, бирок кесүү учурунда сүрүлүүнү жана жылуулукту жогорулатат. Бул жогорку ылдамдыктагы алюминий CNC иштетүү учурунда чиптердин шаймандын бетине ширетилишине алып келиши мүмкүн. Ал эми төмөнкү спираль бурчу аз жылуулук чыгарат, бирок чиптерди натыйжалуу алып салбашы мүмкүн. Алюминийди иштетүү үчүн 35° же 40° спираль бурчу орой иштетүү үчүн ылайыктуу, ал эми 45° спираль бурчу бүтүрүү үчүн эң жакшы.
Clearance Angle
Ачыктык бурчу шаймандын туура иштеши үчүн дагы бир маанилүү фактор болуп саналат. Өтө чоң бурч шаймандын ишке кирип кетишине жана шылдырашына алып келет. Башка жагынан алганда, өтө кичинекей бурч шайман менен иштин ортосунда сүрүлүүгө алып келет. Алюминий CNC менен иштетүү үчүн 6° жана 10° ортосундагы ачыктык бурчтары эң жакшы.
Tool Material
Карбид алюминий CNC иштетүүдө колдонулган кесүүчү шаймандар үчүн артыкчылыктуу материал болуп саналат. Алюминий жумшак кесүүчү болгондуктан, алюминий үчүн кесүүчү шайманда маанилүүсү катуулук эмес, устаранын курч мизин сактап калуу жөндөмү. Бул жөндөм карбид шаймандарында бар жана ал эки факторго, карбид данынын өлчөмүнө жана байланыштыруучу заттын катышына көз каранды. Дандын өлчөмүнүн чоңдугу материалдын катуулугуна алып келсе, дандын өлчөмүнүн кичирээк болушу бизге керектүү касиет болгон бекемирээк, соккуга туруктуураак материалды кепилдейт. Кичинекей дандар майда дандын түзүлүшүнө жана материалдын бекемдигине жетүү үчүн кобальтты талап кылат.
Бирок, кобальт жогорку температурада алюминий менен реакцияга кирип, шаймандын бетинде алюминийдин чогулган четин пайда кылат. Эң негизгиси, бул реакцияны минималдаштыруу үчүн, ошол эле учурда керектүү бекемдикти сактоо менен, кобальттын туура өлчөмү (2-20%) кошулган карбиддик шайманды колдонуу керек. Карбиддик шаймандар, адатта, болот шаймандарына караганда алюминий CNC менен иштетүү менен байланышкан жогорку ылдамдыкка туруштук бере алат.
Аспаптын материалынан тышкары, аспаптын каптоосу аспапты кесүүнүн натыйжалуулугунда маанилүү фактор болуп саналат. ZrN (цирконий нитриди), TiB2 (титан ди-бориди) жана алмаз сымал каптоолор алюминий CNC иштетүүдө колдонулган аспаптар үчүн ылайыктуу каптоолордун бири болуп саналат.
Feeds жана ылдамдыктар
Кесүү ылдамдыгы - бул кесүүчү аспаптын айлануу ылдамдыгы. Алюминий абдан жогорку кесүү ылдамдыгына туруштук бере алат, ошондуктан алюминий эритмелерин кесүү ылдамдыгы колдонулуп жаткан машинанын чегинен көз каранды. Ылдамдык алюминий CNC иштетүүдө мүмкүн болушунча жогору болушу керек, анткени бул чогулуп калган четтердин пайда болуу мүмкүнчүлүгүн азайтат, убакытты үнөмдөйт, тетиктин температурасынын көтөрүлүшүн минималдаштырат, сыныктардын сынышын жакшыртат жана бүтүрүүнү жакшыртат. Колдонулган так ылдамдык алюминий эритмесине жана аспаптын диаметрине жараша өзгөрөт.
Берүү ылдамдыгы - бул даяр буюмдун же шаймандын бир айланууда жылган аралыгы. Колдонулган берүү даяр буюмдун каалаган жасалышына, бекемдигине жана катуулугуна жараша болот. Орой кесүүлөр үчүн 0.15тен 2.03 мм/айнга чейин берүү талап кылынат, ал эми бүтүрүү үчүн 0.05тен 0.15 мм/айнга чейин берүү талап кылынат.
Кесүүчү суюктук
Иштетүүгө жарамдуулугуна карабастан, алюминийди эч качан кургак кеспеңиз, анткени бул чогулуп калган четтердин пайда болушуна өбөлгө түзөт. Алюминий CNC менен иштетүү үчүн ылайыктуу кесүүчү суюктуктар - бул эрүүчү май эмульсиялары жана минералдык майлар. Хлор же активдүү күкүрт камтыган кесүүчү суюктуктардан алыс болуңуз, анткени бул элементтер алюминийди боёйт.
Кайра иштетүүдөн кийинки процесстер
Алюминий тетигин иштеткенден кийин, анын физикалык, механикалык жана эстетикалык өзгөчөлүктөрүн жакшыртуу үчүн белгилүү бир процесстерди жүргүзсө болот. Эң кеңири таралган процесстер төмөнкүлөр.
Шуру жана кум менен тазалоо
Шуруларды жардыруу - бул эстетикалык максаттар үчүн жасалуучу бүтүрүү процесси. Бул процессте иштетилген бөлүк жогорку басымдагы аба тапанчасын колдонуу менен кичинекей айнек шурулары менен жардырылат, бул материалды натыйжалуу алып салат жана жылмакай бетти камсыздайт. Ал алюминийге атлас же күңүрт түс берет. Шуруларды жардыруунун негизги процесстик параметрлери - айнек шуруларынын өлчөмү жана колдонулган аба басымынын көлөмү. Бул процессти бөлүктүн өлчөмдүк чыдамкайлыгы маанилүү болбогон учурда гана колдонуңуз.
Башка жасалгалоо процесстерине жылтыратуу жана сырдоо кирет.
катмар
Бул алюминий тетигин цинк, никель жана хром сыяктуу башка материал менен каптоону камтыйт. Бул тетиктердин процесстерин жакшыртуу үчүн жасалат жана электрохимиялык процесстер аркылуу жетишилиши мүмкүн.
Аноддоо
Аноддоо - бул алюминий бөлүк суюлтулган күкүрт кислотасынын эритмесине малынган жана катод менен анодго электр чыңалуусу берилген электрохимиялык процесс. Бул процесс бөлүктүн ачык беттерин катуу, электрдик жактан реакцияга кирбеген алюминий кычкылы каптоого натыйжалуу айландырат. Түзүлгөн каптоонун тыгыздыгы жана калыңдыгы эритменин консистенциясына, аноддоо убактысына жана электр тогуна көз каранды. Ошондой эле, бөлүктү боёо үчүн аноддоону жүргүзсөңүз болот.
Тоз чачып катмарлоо
Порошок менен каптоо процесси электростатикалык чачыраткыч пистолетти колдонуп, тетикти түстүү полимер порошогу менен каптоону камтыйт. Андан кийин тетик 200°C температурада кургатуу үчүн калтырылат. Порошок менен каптоо бекемдикти жана эскирүүгө, коррозияга жана соккуга туруктуулукту жакшыртат.
Жылуулук менен дарылоо
Жылуулук менен иштетилүүчү алюминий эритмелеринен жасалган тетиктер механикалык касиеттерин жакшыртуу үчүн жылуулук менен иштетилиши мүмкүн.
CNC менен иштетилген алюминий тетиктеринин өнөр жайда колдонулушу
Жогоруда айтылгандай, алюминий эритмелери бир катар жагымдуу касиеттерге ээ. Ошондуктан, CNC менен иштетилген алюминий тетиктери бир катар тармактарда, анын ичинде төмөнкүлөрдө алмаштыргыс болуп саналат:
- Aerospace: жогорку бекемдик-салмак катышынан улам, бир нече учак арматуралары иштетилген алюминийден жасалган;
- унаааэрокосмос өнөр жайына окшош, автомобиль өнөр жайындагы валдар жана башка компоненттер сыяктуу бир нече тетиктер алюминийден жасалган;
- электрдикЖогорку электр өткөрүмдүүлүгүнө ээ болгондуктан, CNC менен иштетилген алюминий тетиктери көбүнчө электр шаймандарында электрондук компоненттер катары колдонулат;
- Тамак-аш/Фармацевтика: алар көпчүлүк органикалык заттар менен реакцияга кирбегендиктен, алюминий бөлүктөрү тамак-аш жана фармацевтика өнөр жайында маанилүү ролду ойнойт;
- Спорталюминий көбүнчө бейсбол таякчалары жана спорттук ышкырыктар сыяктуу спорттук шаймандарды жасоодо колдонулат;
- CryogenicsАлюминийдин механикалык касиеттерин нөлдөн төмөн температурада сактоо жөндөмү алюминий тетиктерин криогендик колдонмолор үчүн жагымдуу кылат.