CNC ishlov berish materiallari uchun alyuminiy
Alyuminiy bugungi kunda eng ko'p ishlov beriladigan materiallardan biridir. Darhaqiqat, alyuminiy CNC ishlov berish jarayonlari bajarilish chastotasi bo'yicha po'latdan keyin ikkinchi o'rinda turadi. Bu asosan uning ajoyib ishlov berish qobiliyati bilan bog'liq.
Sof shaklda alyuminiy kimyoviy elementi yumshoq, egiluvchan, magnitsiz va kumushrang-oq ko'rinishga ega. Biroq, bu element nafaqat sof shaklda ishlatiladi. Alyuminiy odatda marganets, mis va magniy kabi turli elementlar bilan qotishtirilib, turli xil sezilarli darajada yaxshilangan xususiyatlarga ega yuzlab alyuminiy qotishmalarini hosil qiladi.
Ushbu maqolada alyuminiy va uning qotishmalarini CNC ishlov berish bilan bog'liq jarayonlar, vositalar, parametrlar va qiyinchiliklar ko'rib chiqiladi. Shuningdek, unda alyuminiyning xususiyatlari, CNC ishlov berishda ishlatiladigan eng mashhur qotishmalar, shuningdek, alyuminiyning turli sohalarda qo'llanilishi muhokama qilinadi.
Mashinasozlik
Alyuminiy turli jarayonlar yordamida osongina shakllantiriladi, ishlov beriladi va qayta ishlanadi. Uni dastgoh asboblari yordamida tez va oson kesish mumkin, chunki u yumshoq va oson parchalanadi. Bundan tashqari, u arzonroq va po'latga qaraganda kamroq quvvat talab qiladi. Bu xususiyatlar ham mashinist, ham buyumga buyurtma bergan mijoz uchun katta foyda keltiradi. Bundan tashqari, alyuminiyning yaxshi ishlov berish qobiliyati uning ishlov berish paytida kamroq deformatsiyalanishini anglatadi. Bu yuqori aniqlikka olib keladi, chunki bu CNC mashinalariga yuqori bardoshliklarga erishish imkonini beradi.
Kuchning vaznga nisbati
Alyuminiy po'lat zichligining uchdan bir qismini tashkil qiladi. Bu uni nisbatan yengil qiladi. Yengil bo'lishiga qaramay, alyuminiy juda yuqori mustahkamlikka ega. Mustahkamlik va yengillikning bu kombinatsiyasi materiallarning mustahkamlik-og'irlik nisbati sifatida ta'riflanadi. Alyuminiyning yuqori mustahkamlik-og'irlik nisbati uni avtomobilsozlik va aerokosmik sanoat kabi bir qancha sohalarda zarur bo'lgan qismlar uchun qulay qiladi.
Korozyon qarshiligi
Alyuminiy oddiy dengiz va atmosfera sharoitlarida tirnalishga va korroziyaga chidamli. Siz bu xususiyatlarni anodlash orqali yaxshilashingiz mumkin. Shuni ta'kidlash kerakki, korroziyaga chidamlilik turli alyuminiy navlarida farq qiladi. Biroq, eng ko'p CNC ishlov beriladigan navlar eng yuqori qarshilikka ega.
Past haroratlarda ishlash
Ko'pgina materiallar noldan past haroratlarda o'zining kerakli xususiyatlarining bir qismini yo'qotishga moyildir. Masalan, uglerodli po'latlar ham, kauchuk ham past haroratlarda mo'rt bo'lib qoladi. Alyuminiy esa, o'z navbatida, juda past haroratlarda ham yumshoqligi, egiluvchanligi va mustahkamligini saqlab qoladi.
Elektr o'tkazuvchanligi
Sof alyuminiyning elektr o'tkazuvchanligi xona haroratida metriga taxminan 37.7 million siemensni tashkil qiladi. Alyuminiy qotishmalari sof alyuminiyga qaraganda pastroq o'tkazuvchanlikka ega bo'lishi mumkin bo'lsa-da, ular o'z qismlarini elektr komponentlarida qo'llash uchun yetarlicha o'tkazuvchan. Boshqa tomondan, agar elektr o'tkazuvchanligi ishlov berilgan qismning kerakli xususiyati bo'lmasa, alyuminiy yaroqsiz material bo'ladi.
Qayta ishlashga yaroqlilik
Bu subtraktiv ishlab chiqarish jarayoni bo'lgani uchun, CNC ishlov berish jarayonlari ko'p miqdordagi chiplarni, ya'ni chiqindi materiallarni hosil qiladi. Alyuminiy yuqori darajada qayta ishlanadi, ya'ni uni qayta ishlash nisbatan kam energiya, kuch va xarajatlarni talab qiladi. Bu uni xarajatlarni qoplashni yoki material isrofini kamaytirishni istaganlar uchun afzalroq qiladi. Shuningdek, u alyuminiyni mashinasozlik uchun ekologik toza materialga aylantiradi.
Anodizatsiya potentsiali
Anodizatsiya, ya'ni materialning aşınma va korroziyaga chidamliligini oshiradigan sirtni pardozlash jarayoni bo'lib, alyuminiyda osonlikcha amalga oshiriladi. Bu jarayon shuningdek, ishlov berilgan alyuminiy qismlarga rang qo'shishni osonlashtiradi.
CNC ishlov berish uchun mashhur alyuminiy qotishmalari
Xometry kompaniyasidagi tajribamizdan kelib chiqib aytadigan bo'lsak, quyidagi 5 ta alyuminiy navlari CNC ishlov berish uchun eng ko'p ishlatiladiganlardan biridir.
EN AW-2007 / 3.1645 / AlCuMgPb
Muqobil belgilar: 3.1645; EN 573-3; AlCu4PbMgMn.
Ushbu alyuminiy qotishmasida misning asosiy qotishma elementi (4-5%) sifatida mis mavjud. Bu bardoshli, yengil, yuqori darajada funktsional va AW 2030 bilan bir xil yuqori mexanik xususiyatlarga ega bo'lgan qisqa parchalangan qotishma. Shuningdek, u rezba o'tkazish, issiqlik bilan ishlov berish va yuqori tezlikda ishlov berish uchun ham mos keladi. Bu xususiyatlarning barchasi EN AW 2007 ni mashina qismlari, murvatlar, perchinlar, gaykalar, vintlar va rezbali novlar ishlab chiqarishda keng qo'llanilishiga olib keladi. Biroq, bu alyuminiy navi past payvandlash qobiliyatiga va past korroziyaga chidamlilikka ega; shuning uchun qismlarga ishlov berilgandan so'ng himoya anodizatsiyasini o'tkazish tavsiya etiladi.
EN AW-5083 / 3.3547 / Al-Mg4,5Mn
Muqobil belgilar: 3.3547; Qotishma 5083; EN 573-3; UNS A95083; ASTM B209; AlMg4.5Mn0.7
AW 5083 og'ir muhitlarda ajoyib ishlashi bilan mashhur. U tarkibida magniy va xrom va marganetsning oz miqdordagi izlari mavjud. Bu nav kimyoviy va dengiz muhitida korroziyaga juda yuqori qarshilikka ega. Barcha issiqlik bilan ishlov berilmaydigan qotishmalar orasida AW 5080 eng yuqori mustahkamlikka ega; bu xususiyatni payvandlashdan keyin ham saqlab qoladi. Ushbu qotishma 65°C dan yuqori haroratlarda ishlatilmasligi kerak bo'lsa-da, u past haroratlarda qo'llanilishida ustunlik qiladi.
Kerakli xususiyatlar to'plami tufayli AW 5080 kriogen uskunalar, dengiz qo'llanmalari, bosim uskunalari, kimyoviy qo'llanmalar, payvandlangan konstruksiyalar va transport vositalari kuzovlari kabi ko'plab sohalarda qo'llaniladi.
EN AW 5754 / 3.3535 / Al-Mg3
Muqobil belgilar: 3.3535; Qotishma 5754; EN 573-3; U21NS A95754; ASTM B 209; Al-Mg3.
AW 5754 alyuminiyning eng yuqori foiziga ega bo'lgan zarb qilingan alyuminiy-magniy qotishmasi bo'lganligi sababli, uni prokatlash, zarb qilish va ekstruziya qilish mumkin. Shuningdek, u issiqlik bilan ishlov berilmaydi va mustahkamligini oshirish uchun sovuq ishlov berilishi mumkin, ammo pastroq egiluvchanlikda. Bundan tashqari, bu qotishma korroziyaga juda yaxshi qarshilik ko'rsatadi va yuqori mustahkamlikka ega. Ushbu xususiyatlarni hisobga olgan holda, AW 5754 eng mashhur CNC ishlov berilgan alyuminiy navlaridan biri ekanligi tushunarli. Odatda u payvandlangan konstruksiyalarda, pol qoplamalarida, baliq ovlash uskunalarida, transport vositalari kuzovlarida, oziq-ovqat mahsulotlarini qayta ishlashda va perchinlarda qo'llaniladi.
EN AW-6060 / 3.3206 / Al-MgSi
Muqobil belgilar: 3.3206; ISO 6361; UNS A96060; ASTM B 221; AlMgSi0,5
Bu magniy va kremniy o'z ichiga olgan ishlangan alyuminiy qotishmasi. U issiqlik bilan ishlov beriladi va o'rtacha mustahkamlik, yaxshi payvandlash va yaxshi shakllanishga ega. Shuningdek, u korroziyaga juda chidamli; bu xususiyatni anodlash orqali yanada yaxshilash mumkin. EN AW 6060 ko'pincha qurilish, oziq-ovqat mahsulotlarini qayta ishlash, tibbiy uskunalar va avtomobilsozlikda qo'llaniladi.
EN AW-7075 / 3.4365 / Al-Zn6MgCu
Muqobil belgilar: 3.4365; UNS A96082; H30; Al-Zn6MgCu.
Rux bu alyuminiy sinfidagi asosiy qotishma elementidir. EN AW 7075 o'rtacha ishlov berish qobiliyatiga ega, sovuq shakllantirish xususiyatlari yomon va payvandlash va lehimlash uchun mos bo'lmasa-da; u yuqori mustahkamlik-zichlik nisbatiga, atmosfera va dengiz muhitiga a'lo darajada qarshilikka va ba'zi po'lat qotishmalariga o'xshash mustahkamlikka ega. Ushbu qotishma deltaplan va velosiped romlari, qoyalarga chiqish uskunalari, qurol-yarog' va qolip asboblarini ishlab chiqarish kabi juda keng qo'llanilish sohalarida qo'llaniladi.
EN AW-6061 / 3.3211 / Al-Mg1SiCu
Muqobil belgilar: 3.3211, UNS A96061, A6061, Al-Mg1SiCu.
Ushbu qotishma tarkibida asosiy qotishma elementlari sifatida magniy va kremniy, shuningdek, mis miqdori kam bo'lgan elementlar mavjud. 180Mpa cho'zilish kuchiga ega bo'lgan bu yuqori mustahkamlikdagi qotishma bo'lib, iskala, temir yo'l vagonlari, mashina va aerokosmik qismlar kabi yuqori yuklangan konstruksiyalar uchun juda mos keladi.
EN AW-6082 / 3.2315 / Al-Si1Mg
Muqobil belgilar: 3.2315, UNS A96082, A-SGM0,7, Al-Si1Mg.
Odatda prokatlash va ekstruziya orqali hosil bo'ladigan bu qotishma o'rtacha mustahkamlikka, juda yaxshi payvandlash qobiliyatiga va issiqlik o'tkazuvchanligiga ega. U yuqori kuchlanishli korroziyaga qarshilik ko'rsatadi. Uning cho'zilish kuchi 140 dan 330MPa gacha. U dengiz qurilishi va konteynerlarda keng qo'llaniladi.
Alyuminiy CNC ishlov berish jarayonlari
Siz alyuminiyni bugungi kunda mavjud bo'lgan bir qator CNC ishlov berish jarayonlari bilan ishlov berishingiz mumkin. Bu jarayonlarning ba'zilari quyidagilar.
CNC tornalama
CNC tornalash operatsiyalarida ish qismi aylanadi, bitta nuqtali kesish asbobi esa o'z o'qi bo'ylab harakatsiz qoladi. Mashinaga qarab, materialni olib tashlash uchun ish qismi yoki kesish asbobi bir-biriga qarshi uzatish harakatini amalga oshiradi.
CNC Tegirmon
CNC frezalash operatsiyalari alyuminiy qismlarni qayta ishlashda eng ko'p qo'llaniladi. Bu operatsiyalar ko'p nuqtali kesishning o'z o'qi bo'ylab aylanishini o'z ichiga oladi, shu bilan birga ish qismi o'z o'qi bo'ylab harakatsiz qoladi. Kesish harakati va keyinchalik materialni olib tashlash ish qismining, kesish asbobining yoki ikkalasining birgalikdagi harakati orqali amalga oshiriladi. Bu harakat bir nechta o'qlar bo'ylab amalga oshirilishi mumkin.
Cho'ntaklar
Cho'ntak frezalash deb ham ataladigan cho'ntaklash - bu CNC frezalashning bir turi bo'lib, unda qismda ichi bo'sh cho'ntak ishlov beriladi.
qaragan
Mashinada ishlov berishda yuzaki ishlov berish ish qismining yuzasida yuzma-yuz burish yoki yuzma-yuz frezalash orqali tekis kesim maydonini yaratishni o'z ichiga oladi.
CNC burg'ulash
CNC burg'ulash - bu ish qismiga teshik ochish jarayoni. Ushbu operatsiyada ma'lum o'lchamdagi ko'p nuqtali aylanadigan kesish asbobi burg'ulanadigan yuzaga perpendikulyar bo'lgan to'g'ri chiziq bo'ylab harakatlanadi va shu bilan samarali ravishda teshik hosil qiladi.
Alyuminiyni qayta ishlash uchun asboblar
Alyuminiy CNC ishlov berish uchun asbob tanlashga ta'sir qiluvchi bir qancha omillar mavjud.
Asboblarni loyihalash
Asbob geometriyasining alyuminiyni qayta ishlash samaradorligiga hissa qo'shadigan turli jihatlari mavjud. Ulardan biri uning fleyta soni. Yuqori tezlikda chiplarni evakuatsiya qilishda qiyinchiliklarni oldini olish uchun alyuminiy CNC ishlov berish uchun kesish asboblarida 2-3 fleyta bo'lishi kerak. Fleytalarning ko'pligi chip vodiylarining kichikroq bo'lishiga olib keladi. Bu alyuminiy qotishmalaridan hosil bo'lgan katta chiplarning tiqilib qolishiga olib keladi. Kesish kuchlari past bo'lganda va chiplarni tozalash jarayon uchun juda muhim bo'lsa, siz 2 ta fleytadan foydalanishingiz kerak. Chiplarni tozalash va asbob mustahkamligi o'rtasida mukammal muvozanat uchun 3 ta fleytadan foydalaning.
Spiral burchak
Spiral burchagi - bu asbobning markaziy chizig'i va kesish qirrasi bo'ylab joylashgan to'g'ri chiziq orasidagi burchak. Bu kesish asboblarining muhim xususiyati. Yuqori spiral burchagi detaldan chiplarni tezroq olib tashlasa-da, kesish paytida ishqalanish va issiqlikni oshiradi. Bu yuqori tezlikda alyuminiy CNC ishlov berish paytida chiplarning asbob yuzasiga payvandlanishiga olib kelishi mumkin. Pastroq spiral burchagi esa kamroq issiqlik hosil qiladi, ammo chiplarni samarali ravishda olib tashlamasligi mumkin. Alyuminiyni ishlov berish uchun 35° yoki 40° spiral burchagi qo'pol ishlov berish uchun mos keladi, pardozlash uchun esa 45° spiral burchagi eng yaxshisidir.
Tozalash burchagi
Asbobning to'g'ri ishlashi uchun yana bir muhim omil - bu oraliq burchagi. Haddan tashqari katta burchak asbobning ish qismiga singib ketishiga va titrashiga olib keladi. Boshqa tomondan, juda kichik burchak asbob va ish o'rtasida ishqalanishga olib keladi. Alyuminiy CNC ishlov berish uchun 6° dan 10° gacha bo'lgan oraliq burchaklar eng yaxshisidir.
Asbob materiali
Karbid alyuminiy CNC ishlov berishda ishlatiladigan kesish asboblari uchun afzal ko'rilgan materialdir. Alyuminiy yumshoq kesish bo'lgani uchun, alyuminiy uchun kesish asbobida muhim bo'lgan narsa qattiqlik emas, balki ustara o'tkir qirrasini saqlab qolish qobiliyatidir. Bu qobiliyat karbid asboblarida mavjud va u ikkita omilga bog'liq: karbid donasining hajmi va bog'lovchi nisbati. Kattaroq dona hajmi qattiqroq materialga olib kelsa, kichikroq dona hajmi bizga kerak bo'lgan xususiyat bo'lgan mustahkamroq va zarbaga chidamli materialni kafolatlaydi. Kichikroq donalarga mayda dona tuzilishi va materialning mustahkamligiga erishish uchun kobalt kerak bo'ladi.
Biroq, kobalt yuqori haroratlarda alyuminiy bilan reaksiyaga kirishib, asbob yuzasida alyuminiyning to'plangan chekkasini hosil qiladi. Asosiysi, bu reaksiyani minimallashtirish uchun kerakli mustahkamlikni saqlab qolish bilan birga, kerakli miqdorda kobalt (2-20%) bo'lgan karbid asbobidan foydalanishdir. Karbid asboblari odatda alyuminiy CNC ishlov berish bilan bog'liq yuqori tezliklarga, ya'ni po'lat asboblarga qaraganda yaxshiroq bardosh bera oladi.
Asbob materialidan tashqari, asbob qoplamasi asbob kesish samaradorligida muhim omil hisoblanadi. ZrN (Sirkonyum Nitrid), TiB2 (Titan di-Borid) va olmosga o'xshash qoplamalar alyuminiy CNC ishlov berishda ishlatiladigan asboblar uchun mos qoplamalardir.
Ovqatlar va tezliklar
Kesish tezligi - bu kesish asbobining aylanish tezligi. Alyuminiy juda yuqori kesish tezligiga bardosh bera oladi, shuning uchun alyuminiy qotishmalarining kesish tezligi ishlatilayotgan mashinaning chegaralariga bog'liq. Tezlik alyuminiy CNC ishlov berishda amaliy bo'lgani kabi yuqori bo'lishi kerak, chunki bu to'plangan qirralarning hosil bo'lish ehtimolini kamaytiradi, vaqtni tejaydi, detalda harorat ko'tarilishini minimallashtiradi, chiplarning sinishini yaxshilaydi va pardozlashni yaxshilaydi. Foydalaniladigan aniq tezlik alyuminiy qotishmasi va asbob diametriga qarab farq qiladi.
Ovqatlanish tezligi - bu ish qismi yoki asbobning har bir aylanish uchun harakatlanadigan masofasi. Ishlatiladigan oʻt kerakli pardozlash, mustahkamlik va ish qismining qattiqligiga bogʻliq. Qoʻpol kesishlar 0.15 dan 2.03 mm/aylanish oraligʻida oʻtishni talab qiladi, pardozlash kesishlari esa 0.05 dan 0.15 mm/aylanish oraligʻida oʻtishni talab qiladi.
Kesish suyuqligi
Qayta ishlashga yaroqliligiga qaramay, alyuminiyni hech qachon quruq holda kesmang, chunki bu to'plangan qirralarning paydo bo'lishiga yordam beradi. Alyuminiy CNC ishlov berish uchun mos keladigan kesish suyuqliklari eruvchan moyli emulsiyalar va mineral moylardir. Xlor yoki faol oltingugurtni o'z ichiga olgan kesish suyuqliklaridan saqlaning, chunki bu elementlar alyuminiyni dog'lantiradi.
Qayta ishlashdan keyingi jarayonlar
Alyuminiy qismni ishlov bergandan so'ng, uning jismoniy, mexanik va estetik xususiyatlarini yaxshilash uchun amalga oshirishingiz mumkin bo'lgan ma'lum jarayonlar mavjud. Eng keng tarqalgan jarayonlar quyidagilar.
Boncuk va qum bilan tozalash
Munchoqlarni portlatish estetik maqsadlar uchun pardozlash jarayonidir. Bu jarayonda ishlov berilgan qism yuqori bosimli havo tabancasi yordamida mayda shisha munchoqlar bilan portlatiladi, bu materialni samarali ravishda olib tashlaydi va silliq sirtni ta'minlaydi. Bu alyuminiyga atlas yoki mat qoplama beradi. Munchoqlarni portlatishning asosiy jarayon parametrlari shisha munchoqlarning o'lchami va ishlatiladigan havo bosimi miqdoridir. Bu jarayondan faqat qismning o'lchamli tolerantliklari juda muhim bo'lmagan hollarda foydalaning.
Boshqa pardozlash jarayonlari abrazivlash va bo'yashni o'z ichiga oladi.
qoplama
Bu alyuminiy qismni rux, nikel va xrom kabi boshqa material bilan qoplashni o'z ichiga oladi. Bu qismlarni qayta ishlash jarayonlarini yaxshilash uchun amalga oshiriladi va elektrokimyoviy jarayonlar orqali amalga oshirilishi mumkin.
Anodlash
Anodlash - bu alyuminiy qism suyultirilgan sulfat kislota eritmasiga botiriladigan va katod va anodga elektr kuchlanishi qo'llaniladigan elektrokimyoviy jarayon. Bu jarayon qismning ochiq yuzalarini samarali ravishda qattiq, elektr jihatdan reaktiv bo'lmagan alyuminiy oksidi qoplamasiga aylantiradi. Yaratilgan qoplamaning zichligi va qalinligi eritmaning konsistentsiyasiga, anodlash vaqtiga va elektr tokiga bog'liq. Shuningdek, siz qismni ranglash uchun anodlash ham amalga oshirishingiz mumkin.
Chang qoplama
Kukunli qoplama jarayoni elektrostatik purkagich yordamida detalni rangli polimer kukuni bilan qoplashni o'z ichiga oladi. Keyin detal 200°C haroratda qotishi uchun qoldiriladi. Kukunli qoplama mustahkamlikni va aşınma, korroziya va zarbaga chidamlilikni oshiradi.
Issiqlik bilan ishlov berish
Issiqlik bilan ishlov beriladigan alyuminiy qotishmalaridan tayyorlangan qismlar mexanik xususiyatlarini yaxshilash uchun issiqlik bilan ishlov berilishi mumkin.
CNC bilan ishlangan alyuminiy qismlarning sanoatda qo'llanilishi
Avval aytib o'tilganidek, alyuminiy qotishmalari bir qator kerakli xususiyatlarga ega. Shuning uchun, CNC bilan ishlov berilgan alyuminiy qismlar quyidagi sohalarni o'z ichiga olgan bir qancha sohalarda ajralmas hisoblanadi:
- AerospaceYuqori mustahkamlik-og'irlik nisbati tufayli bir nechta samolyot armaturalari ishlov berilgan alyuminiydan tayyorlangan;
- avtomobilAerokosmik sanoatiga o'xshash tarzda, avtomobilsozlik sanoatidagi vallar va boshqa komponentlar kabi bir qancha qismlar alyuminiydan tayyorlangan;
- elektrYuqori elektr o'tkazuvchanligiga ega bo'lgan CNC bilan ishlangan alyuminiy qismlar ko'pincha elektr jihozlarida elektron komponentlar sifatida ishlatiladi;
- Oziq-ovqat/farmatsevtikaalyuminiy qismlari ko'pgina organik moddalar bilan reaksiyaga kirishmagani uchun oziq-ovqat va farmatsevtika sanoatida muhim rol o'ynaydi;
- SportAlyuminiy ko'pincha beysbol tayoqchalari va sport hushtaklari kabi sport anjomlarini tayyorlash uchun ishlatiladi;
- KriogeniklarAlyuminiyning mexanik xususiyatlarini noldan past haroratlarda saqlab qolish qobiliyati alyuminiy qismlarini kriogen qo'llanilishi uchun kerakli qiladi.