CNC επεξεργασία υλικών αλουμινίου

Αυτό το άρθρο διερευνά τις διαδικασίες, τα εργαλεία, τις παραμέτρους και τις προκλήσεις που εμπλέκονται στην κατεργασία CNC του αλουμινίου και των κραμάτων του.Συζητά επίσης τις ιδιότητες του αλουμινίου, των πιο δημοφιλών κραμάτων που χρησιμοποιούνται στη μηχανική κατεργασία CNC, καθώς και την εφαρμογή του αλουμινίου σε διάφορες βιομηχανίες.

Στην πιο καθαρή του μορφή, το χημικό στοιχείο αλουμίνιο είναι μαλακό, όλκιμο, μη μαγνητικό και ασημί-λευκό στην εμφάνιση.Ωστόσο, το στοιχείο δεν χρησιμοποιείται μόνο στην καθαρή μορφή.Το αλουμίνιο συνήθως κραματοποιείται με διάφορα στοιχεία όπως μαγγάνιο, χαλκό και μαγνήσιο για να σχηματιστούν εκατοντάδες κράματα αλουμινίου με διάφορες σημαντικά βελτιωμένες ιδιότητες.Τα πιο συχνά επεξεργασμένα κράματα αλουμινίου και οι ονομασίες τους με διαφορετικά πρότυπα μπορείτε να βρείτε εδώ.
1

Οφέλη από τη χρήση αλουμινίου για εξαρτήματα που κατεργάζονται με CNC
Αν και υπάρχουν πολλά κράματα αλουμινίου με διαφορετικούς βαθμούς ιδιοτήτων, υπάρχουν θεμελιώδεις ιδιότητες που ισχύουν σχεδόν για όλα τα κράματα αλουμινίου.

μηχανική ικανότητα
Το αλουμίνιο διαμορφώνεται, επεξεργάζεται και κατεργάζεται εύκολα χρησιμοποιώντας μια ποικιλία διαδικασιών.Κόβεται γρήγορα και εύκολα με εργαλειομηχανές γιατί είναι μαλακό και θρυμματίζεται εύκολα.Είναι επίσης λιγότερο ακριβό και απαιτεί λιγότερη ισχύ για τη μηχανική επεξεργασία από τον χάλυβα.Αυτά τα χαρακτηριστικά είναι τεράστια οφέλη τόσο για τον μηχανικό όσο και για τον πελάτη που παραγγέλνει το ανταλλακτικό.Επιπλέον, η καλή μηχανική ικανότητα του αλουμινίου σημαίνει ότι παραμορφώνεται λιγότερο κατά τη μηχανική κατεργασία.Αυτό οδηγεί σε υψηλότερη ακρίβεια, καθώς επιτρέπει στις μηχανές CNC να επιτυγχάνουν υψηλότερες ανοχές.

Αναλογία δύναμης προς βάρος
Το αλουμίνιο είναι περίπου το ένα τρίτο της πυκνότητας του χάλυβα.Αυτό το κάνει σχετικά ελαφρύ.Παρά το ελαφρύ του, το αλουμίνιο έχει πολύ υψηλή αντοχή.Αυτός ο συνδυασμός αντοχής και μικρού βάρους περιγράφεται ως η αναλογία αντοχής προς βάρος των υλικών.Η υψηλή αναλογία αντοχής προς βάρος του αλουμινίου το καθιστά ευνοϊκό για εξαρτήματα που απαιτούνται σε πολλές βιομηχανίες όπως η αυτοκινητοβιομηχανία και η αεροδιαστημική βιομηχανία.

Αντοχή στη διάβρωση
Το αλουμίνιο είναι ανθεκτικό στις γρατσουνιές και στη διάβρωση σε κοινές θαλάσσιες και ατμοσφαιρικές συνθήκες.Μπορείτε να βελτιώσετε αυτές τις ιδιότητες με ανοδίωση.Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η αντοχή στη διάβρωση ποικίλλει σε διαφορετικές ποιότητες αλουμινίου.Οι πιο τακτικά κατεργασμένες ποιότητες CNC, ωστόσο, έχουν τη μεγαλύτερη αντίσταση.

Απόδοση σε χαμηλές θερμοκρασίες
Τα περισσότερα υλικά τείνουν να χάνουν κάποιες από τις επιθυμητές ιδιότητές τους σε θερμοκρασίες κάτω από το μηδέν.Για παράδειγμα, τόσο οι ανθρακοχάλυβες όσο και το καουτσούκ γίνονται εύθραυστα σε χαμηλές θερμοκρασίες.Το αλουμίνιο, με τη σειρά του, διατηρεί την απαλότητα, την ολκιμότητα και την αντοχή του σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες.

Ηλεκτρική αγωγιμότητα
Η ηλεκτρική αγωγιμότητα του καθαρού αλουμινίου είναι περίπου 37,7 εκατομμύρια siemens ανά μέτρο σε θερμοκρασία δωματίου.Αν και τα κράματα αλουμινίου μπορεί να έχουν χαμηλότερη αγωγιμότητα από το καθαρό αλουμίνιο, είναι αρκετά αγώγιμα ώστε τα μέρη τους να μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε ηλεκτρικά εξαρτήματα.Από την άλλη πλευρά, το αλουμίνιο θα ήταν ένα ακατάλληλο υλικό εάν η ηλεκτρική αγωγιμότητα δεν είναι επιθυμητό χαρακτηριστικό ενός κατεργασμένου εξαρτήματος.

Ανακυκλωσιμότητα
Δεδομένου ότι είναι μια διαδικασία αφαιρετικής κατασκευής, οι διαδικασίες κατεργασίας CNC δημιουργούν μεγάλο αριθμό τσιπ, τα οποία είναι απόβλητα υλικά.Το αλουμίνιο είναι εξαιρετικά ανακυκλώσιμο, πράγμα που σημαίνει ότι απαιτεί σχετικά χαμηλή ενέργεια, προσπάθεια και κόστος για την ανακύκλωση.Αυτό το καθιστά προτιμότερο από όσους θέλουν να ανακτήσουν τις δαπάνες ή να μειώσουν τη σπατάλη υλικών.Καθιστά επίσης το αλουμίνιο ένα πιο φιλικό προς το περιβάλλον υλικό για τη μηχανή.

Δυνατότητα ανοδίωσης
Η ανοδίωση, η οποία είναι μια διαδικασία φινιρίσματος επιφανειών που αυξάνει τη φθορά και την αντίσταση στη διάβρωση ενός υλικού, είναι εύκολο να επιτευχθεί στο αλουμίνιο.Αυτή η διαδικασία καθιστά επίσης ευκολότερη την προσθήκη χρώματος σε κατεργασμένα εξαρτήματα αλουμινίου.

Δημοφιλή κράματα αλουμινίου για κατεργασία CNC
Από την εμπειρία μας στην Xometry, οι παρακάτω 5 ποιότητες αλουμινίου είναι από τις πιο συχνά χρησιμοποιούμενες για κατεργασία CNC.

EN AW-2007 / 3.1645 / AlCuMgPb
Εναλλακτικές ονομασίες: 3,1645;EN 573-3;AlCu4PbMgMn.

Αυτό το κράμα αλουμινίου έχει το χαλκό ως κύριο στοιχείο κράματος (4-5%) χαλκού.Είναι ένα κράμα με κοντό πελεκητή που είναι ανθεκτικό, ελαφρύ, εξαιρετικά λειτουργικό και έχει τις ίδιες υψηλές μηχανικές ιδιότητες με το AW 2030. Είναι επίσης κατάλληλο για σπείρωμα, θερμική επεξεργασία και μηχανική κατεργασία υψηλής ταχύτητας.Όλες αυτές οι ιδιότητες κάνουν το EN AW 2007 να χρησιμοποιείται ευρέως στην παραγωγή εξαρτημάτων μηχανών, μπουλονιών, παξιμαδιών με πριτσίνια, βιδών και ράβδων με σπείρωμα.Ωστόσο, αυτή η ποιότητα αλουμινίου έχει χαμηλή συγκολλησιμότητα και χαμηλή αντοχή στη διάβρωση.Ως εκ τούτου, συνιστάται η διεξαγωγή προστατευτικής ανοδίωσης μετά την μερική κατεργασία.

EN AW-5083 / 3,3547 / Al-Mg4,5Mn
Εναλλακτικές ονομασίες: 3.3547;Κράμα 5083;EN 573-3;UNS A95083;ASTM B209;AlMg4,5Mn0,7

Το AW 5083 είναι γνωστό για την εξαιρετική του απόδοση σε δύσκολα περιβάλλοντα.Περιέχει μαγνήσιο και μικρά ίχνη χρωμίου και μαγγανίου.Αυτός ο βαθμός έχει πολύ υψηλή αντοχή στη διάβρωση τόσο σε χημικό όσο και σε θαλάσσιο περιβάλλον.Από όλα τα μη θερμικά επεξεργάσιμα κράματα, το AW 5080 έχει την υψηλότερη αντοχή.μια ιδιότητα που διατηρεί ακόμα και μετά τη συγκόλληση.Αν και αυτό το κράμα δεν πρέπει να χρησιμοποιείται σε εφαρμογές με θερμοκρασίες υψηλότερες από 65°C, υπερέχει σε εφαρμογές χαμηλών θερμοκρασιών.

Λόγω του συνόλου των επιθυμητών ιδιοτήτων του, το AW 5080 χρησιμοποιείται σε πολλές εφαρμογές, όπως κρυογονικός εξοπλισμός, θαλάσσιες εφαρμογές, εξοπλισμός υπό πίεση, χημικές εφαρμογές, συγκολλημένες κατασκευές και αμάξωμα οχημάτων.

EN AW 5754 / 3,3535 / Al-Mg3
Εναλλακτικές ονομασίες: 3.3535;Κράμα 5754;EN 573-3;U21NS A95754;ASTM B 209;Al-Mg3.

Όντας ένα σφυρήλατο κράμα αλουμινίου-μαγνήσιου με το υψηλότερο % αλουμινίου, το AW 5754 μπορεί να τυλιχτεί, να σφυρηλατηθεί και να εξωθηθεί.Είναι επίσης μη θερμικά επεξεργάσιμο και μπορεί να κατεργαστεί εν ψυχρώ για να αυξήσει την αντοχή του, αλλά με χαμηλότερη ολκιμότητα.Επιπλέον, αυτό το κράμα έχει εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση και έχει υψηλή αντοχή.Λαμβάνοντας υπόψη αυτές τις ιδιότητες, είναι κατανοητό ότι το AW 5754 είναι μια από τις πιο δημοφιλείς ποιότητες αλουμινίου με μηχανική επεξεργασία CNC.Συνήθως χρησιμοποιείται σε συγκολλημένες κατασκευές, εφαρμογές δαπέδων, εξοπλισμό αλιείας, αμάξωμα οχημάτων, επεξεργασία τροφίμων και πριτσίνια.

EN AW-6060 / 3.3206 / Al-MgSi
Εναλλακτικές ονομασίες: 3.3206;ISO 6361;UNS A96060;ASTM B 221;AlMgSi0,5

Αυτό είναι ένα σφυρήλατο κράμα αλουμινίου που περιέχει μαγνήσιο και πυρίτιο.Είναι θερμικά επεξεργάσιμο και έχει μέση αντοχή, καλή συγκολλησιμότητα και καλή μορφοποίηση.Είναι επίσης πολύ ανθεκτικό στη διάβρωση.μια ιδιότητα που μπορεί να βελτιωθεί ακόμη περισσότερο μέσω της ανοδίωσης.Το EN AW 6060 χρησιμοποιείται συχνά στις κατασκευές, την επεξεργασία τροφίμων, τον ιατρικό εξοπλισμό και τη μηχανική αυτοκινήτων.

EN AW-7075 / 3,4365 / Al-Zn6MgCu
Εναλλακτικές ονομασίες: 3,4365;UNS A96082;H30;Al-Zn6MgCu.

Ο ψευδάργυρος είναι το κύριο στοιχείο κράματος σε αυτήν την κατηγορία αλουμινίου.Παρόλο που το EN AW 7075 έχει μέση ικανότητα επεξεργασίας, κακές ιδιότητες ψυχρής διαμόρφωσης και δεν είναι κατάλληλο τόσο για συγκόλληση όσο και για συγκόλληση.Έχει υψηλή αναλογία αντοχής προς πυκνότητα, εξαιρετική αντοχή σε ατμοσφαιρικό και θαλάσσιο περιβάλλον και αντοχή συγκρίσιμη με ορισμένα κράματα χάλυβα.Αυτό το κράμα χρησιμοποιείται σε ένα πολύ ευρύ φάσμα εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένων πλαισίων ανεμοπτέρων και ποδηλάτων, εξοπλισμού αναρρίχησης βράχου, όπλων και κατασκευής εργαλείων καλουπιού.

EN AW-6061 / 3.3211 / Al-Mg1SiCu
Εναλλακτικές ονομασίες: 3.3211, UNS A96061, A6061, Al-Mg1SiCu.

Αυτό το κράμα περιέχει μαγνήσιο και πυρίτιο ως τα κύρια στοιχεία του κράματος με ίχνη χαλκού.Με αντοχή εφελκυσμού 180Mpa, αυτό είναι ένα κράμα υψηλής αντοχής και είναι πολύ κατάλληλο για κατασκευές με μεγάλο φορτίο όπως ικριώματα, σιδηροδρομικά λεωφορεία, μηχανήματα και εξαρτήματα αεροδιαστημικής.

EN AW-6082 / 3,2315 / Al-Si1Mg
Εναλλακτικές ονομασίες: 3.2315, UNS A96082, A-SGM0,7, Al-Si1Mg.

Συνήθως σχηματίζεται με έλαση και εξώθηση, αυτό το κράμα έχει μέτρια αντοχή με πολύ καλή συγκολλησιμότητα και θερμική αγωγιμότητα.Έχει υψηλή αντοχή στη διάβρωση σε ρωγμές.Έχει αντοχή σε εφελκυσμό που κυμαίνεται από 140 – 330 MPa.Χρησιμοποιείται σε μεγάλο βαθμό σε υπεράκτιες κατασκευές και εμπορευματοκιβώτια.
2


Ώρα δημοσίευσης: Ιουλ-29-2022