CNC-bearbetning av aluminium: Den ultimata guiden

CNC-bearbetning av aluminium

CNC-bearbetning av aluminium är en populär tillverkningsteknik inom modern tillverkning av metalldelar.

För en framgångsrik CNC-bearbetning av aluminium måste du välja den bästa materialkvaliteten, känna till fördelarna, välja en lämplig teknik, uppskatta kostnaden eller tillämpa rätt ytfinish.

Så om du vill bli expert på CNC-bearbetning av aluminium, läs den här guiden.

Aluminium CNC-bearbetningskvaliteter

Olika aluminiumkvaliteter kan användas i industriella applikationer med kärnskillnader som är detaljerade i inneboende egenskaper. De inkluderar:

aluminium~~POS=TRUNCbearbetningbearbetbarhetkorrosionsbeständighetMax. DriftstemperaturHårdhetFörlängningStyrka (UTS)Ansökan
1100braUtmärktUtmärkt218 ° C25-28 HRB15 - 28%89.6 MPaUrtavlor, värmeväxlarfenor, namnskyltar
2011Utmärktdåligdålig138 ° C95 HRB12 - 15%275 MPaKugghjul, skruvmaskiner, rördelar
2024Fairdåligdålig200 ° C70 – 120 HRB14 - 20%200 - 540 MPaFlygplanskropp, fordonsdelar, vingspänningskomponenter
6061brabraUtmärkt130 - 150 ° C60 HRB12 - 17%291 - 320 MPaVärmeväxlare, marina komponenter, flygplan och
6063Fairbrabra260 - 510 ° C51.2 HRB18 - 33%145 - 186 MPaFönster- och dörrkarmar, räcken, tak
6082brabraUtmärkt130 - 150 ° C35– 56 HRB6.3 - 18%140 - 340 MPaKonstruktion: Broar, torn, takstolar
7075FairGenomsnittdålig100 ° C79– 86 HRB2 - 11%434 - 580 MPaMissilkomponenter, flygplansdelar
5083FairbraUtmärkt80 - 100 ° C74 HRB13%270 - 350 MPaTryckkärl, marin utrustning
MIC 6UtmärktHögUtmärkt427 ° C65 HRB3%166 MPaElektronik, bearbetningskomponenter, laserdelar

Fler resurser:

aluminium~~POS=TRUNC – Källa: Wikipedia

Typer av aluminiumkvaliteter – Källa: Metal Super Market

Typer av aluminium – Källa: Thomas Net

Fördel med CNC-bearbetning av aluminium

Många fördelar uppstår genom att utföra CNC-bearbetade aluminiumdelar i ditt projekt.

i. Korrosionsbeständighet: Motståndsnivåerna för de CNC-bearbetade aluminiumkvaliteterna varierar beroende på ingående element. Det förblir dock en standardfunktion som tillåter applicering av CNC-bearbetade delar i korrosiva eller utsatta miljöer.

ii. bearbetningsbarhet: Aluminium är mycket bearbetbart och bearbetbart på grund av dess formbarhet och formbarhet. Detta gör produktionen ekonomisk eftersom den är mycket noggrann och repeterbar med minskad verktygsbelastning.

iii. Elektrisk konduktivitet: Även om det är lägre än kopparledningsförmågan uppvisar aluminium fortfarande acceptabel elektrisk signalöverföring. Således kan du använda sådana CNC-maskindelar i applikationer där ledningsförmåga är nödvändig.

iv. Anodiseringspotential: Efter CNC-bearbetning av aluminiumdelar kan du förbättra dess fysiska egenskaper genom anodisering. Anodisering förbättrar ytkvaliteterna hos den CNC-bearbetade aluminiumdelen såsom tjocklek och slitstyrka.

v. Återvinningsbarhet: Oanvända eller förfallna aluminiumdelar som härrör från CNC-bearbetningsprocessen kan återvinnas och bearbetas igen. Återvinning minskar föroreningar, slöseri med energi och till och med produktionskostnadsbehov.

vi. Styrka-till-vikt-förhållande: Det höga hållfasthets-till-vikt-förhållandet av aluminium möjliggör CNC-bearbetning av delar där styrka och vikt är av betydelse.

CNC-bearbetning av aluminium
CNC-bearbetning av aluminium

Fler resurser:

Vad är CNC-bearbetning – Källa: Thomas Net

CNC-bearbetningsprocess – Källa: Goodwin University

Begränsningar för CNC-bearbetning av aluminium

Du kan stöta på vissa svårigheter vid CNC-bearbetning av aluminium. Några vanliga motgångar inkluderar:

i. Användbarhet: De olika kvaliteterna av aluminium och dess legeringar utgör en utmaning under CNC-bearbetning som påverkar processer som fräsning och skärning

ii. Driftstemperatur: Mjukheten hos aluminium och dess låga smältpunkt begränsar driftstemperaturen vid CNC-bearbetning. Följaktligen kan CNC-bearbetningsoperationer som resulterar i hög värmeproduktion resultera i deformiteter.

Fördelar CNC-prototypbearbetning av aluminium

Prototyping är en process som låter dig experimentera eller testa en design innan du påbörjar en komplett produktionskörning. Dess betydelse framhålls enligt följande:

  • Aluminium är lättillgängligt, lätt att arbeta med och återvinningsbart medför därför enorma kostnadsbesparingar.
  • När du utför CNC-bearbetning av aluminiumprototyper kan du enkelt verifiera och implementera konstruktioner utan att drabbas av stora förluster.

CNC-bearbetningsprocesser i aluminium

När det kommer till CNC-bearbetning av aluminium finns det många tekniker du kan använda beroende på dina detaljspecifikationer. Du kanske till exempel vill borra hål, göra gängor eller bearbeta cylindriska delar.

Som ett resultat måste du välja en lämplig CNC-bearbetningsteknik:

CNC-svarvning av aluminium

Vid CNC-svarvning av aluminium förblir skärverktyget på plats medan du roterar arbetsstycket för att ta bort oönskat material. CNC-svarvsvarven kan användas vid CNC-svarvning av aluminium med hjälp av datormatade instruktioner för att omvandla aluminiumarbetsstycket till önskad form.

Du kan överväga denna CNC-utrustning för att bearbeta aluminium.

       i. Vertikal CNC-svarv

Här är spindeln vertikalt fixerad och utför svarvningen genom att flytta arbetsstycket upp och ner. Det är gynnsamt för ensidigt arbete och där det är ett problem att hänga arbetsstycket.

     ii. Horisontella CNC-svarvar

Istället för en spindel som i deras vertikala landsmän, implementerar dessa CNC-svarvar horisontellt flera huvuden. Kan utföra CNC-bearbetning av aluminium i olika utföranden med avfallsmaterial som lätt faller av via gravitationen.

CNC-bearbetningsflödesschema
CNC-bearbetningsflödesschema

Fördelar med aluminium CNC-svarvning

Att använda CNC-svarvning i CNC-bearbetning av aluminium ger dig följande fördelar:

  • Kostnadseffektiv: CNC-svarvning av aluminium ökar produktionseffektiviteten genom att utföra processen på kortare tider vilket gör den kostnadseffektiv.
  • Effektivitet: CNC-justering av aluminium minskar slöseri genom att göra mycket exakta operationer som förbättrar processeffektiviteten.

Cnc Fräsning av aluminium

CNC-fräsning av aluminiumlegering är en populär operation idag. Du kommer att använda flerpunktsverktyg för att bearbeta stationärt aluminiummaterial.

När det kommer till CNC-fräsning kan du använda:

  • Vertikal CNC-fräsmaskin
  • Horisontell CNC-fräsmaskin
  • Fleraxlig CNC-fräsmaskin

Fleraxliga fräsmaskiner kan röra sig i flera axlar vilket möjliggör snabbare och exakta operationer på aluminiumarbetsstycken.

CNC-fräsningsmetoder

Det finns flera tillvägagångssätt CNC-fräsning aluminiumarbetsstycken enligt följande:

  • Vinkelfräsning: Här är CNC-fräsmaskinens rotationsaxel och aluminiumarbetsstyckets yta åtskilda i vinkel. Ger därför specifika mönster såsom spår och andra vinklade snitt.
  • Planfräsning: Verktyget arbetar nedåt mot aluminiumarbetsstycket och producerar komplexa mönster med rotationsaxeln vinkelrät mot arbetsstycket.
  • Formfräsning: CNC-bearbetning av aluminium med denna fräsmetod möjliggör bildning av rundade snitt genom att använda flera verktyg.
  • Profilfräsning: Använder en trestegsprocess med grovbearbetning, halv- och slutbearbetning för att producera konkava och konvexa aluminiumdelar.
  • Ytfräsning: Tar bort material från aluminiumarbetsstyckets yta med arbetsstycket parallellt med rotationsaxeln.

Cnc Borrning av aluminium

CNC-borrning i aluminium arbetsstycken innebär att man använder specialverktyg som kallas borrkronor för att skapa hål. Dessa hål är viktiga vid montering, särskilt när man använder bultar, skruvar och nitar.

CNC-borrtyper

Följande CNC-borrtyper kan effektivt förvandla aluminiumarbetsstycken för din applikation:

i. Gängdrill: Stöder flera arbetshuvuden som kan hålla flera spindlar och kan utföra många operationer samtidigt.

ii. Micro Drill Press: Har hög noggrannhet med små chuckar som är användbara för att göra mycket små hål på delar av rostfritt stål.

iii. Flerspindelborr: Har ett enda arbetshuvud med flera spindlar med samtidig arbetsförmåga.

iv. Radialarmsborrpress: Använder ett hjulhuvud som kan olika rörelser för att utföra flera operationer på ett säkert arbetsstycke.

v. Tornborr: Har ett revolver med flera arbetshuvuden som låter dig ändra positioner enkelt och snabbt byta verktyg.

vi. Upprätt borrpress: Denna CNC-borrtyp matar arbetsstycket till ett verktyg och har ett spindelhuvud med kugghjulsdrift.

CNC borrning i aluminium
CNC borrning i aluminium

CNC skärande aluminium

Cnc skära aluminium innebär att extrahera aluminiumbitar av lämplig storlek från större plåtar eller stänger enligt designbehov. Några av CNC-aluminiumskärutrustningen du kan använda inkluderar:

i. CNC-lasermaskiner: Använder en datorstyrd laserstråle med hög effekt för att skära igenom aluminium. Skärningsprocessen sker via förångning, smältning eller bränning, vilket resulterar i mycket exakta skärningar.

ii. CNC plasmaskärare: Dessa fungerar genom att skapa en kraftfull plasmabåge från att utsätta tryckluft för extrem uppvärmning. Den resulterande plasmabågen smälter aluminiumet samtidigt som den blåser bort smältan och skär genom den under datorkontroll.

iii. CNC-router: Använder en pinnfräs för att extrahera material eller forma aluminiumarbetsstycken i önskad form. Du tycker också att det är användbart för att separera större aluminiumbitar med tanke på bittypen och matningshastigheten.

iv. CNC vattenskärare: Innebär produktion av vattenstrålar blandade med slipmedel under högt tryck genom små munstycken. Effekten av strålen som träffar aluminiumytan med hög hastighet initierar kallskurar utan deformation.

CNC skärande aluminium
CNC skärande aluminium

5 tips för kapning av aluminium med CNC-router

Smakämnen CNC-router kan hjälpa dig i dina projekt genom att enkelt skära aluminium till önskad form och storlek. Du måste dock överväga följande tips för korrekt skärning:

  • Bestäm hastigheten och matningen för din CNC-router vanligtvis med hjälp av en kalkylator för att säkerställa ett rent snitt.
  • När du använder en CNC-fräs på aluminium är höga varvtal nödvändiga, vilket kräver användning av hårdmetallfräsar.
  • Inkludera ett dimsystem i din installation som fungerar som smörjmedel för fräsen och aluminium som förhindrar slitage respektive deformation.
  • Använd progressiva grunda drag för att uppnå skärdjupet för att säkerställa enkel spånborttagning och kvalitetsresultat.
  • CNC-skärning av aluminium med en CNC-fräs arbetar med högst tre räfflor för att förhindra spånansamling och därmed fastklämning. Att använda reducerade räfflor går också hand i hand med en minskning av matningshastigheten.

Faktorer som påverkar val av verktyg vid CNC-bearbetning av aluminium

Val av verktyg vid CNC-bearbetning av aluminium är avgörande för att bestämma skärkvaliteten och framgången för processen. Följaktligen är verktygsval en viktig process som tar hänsyn till följande faktorer:

Skärvätska

Även om aluminium är mjukt, resulterar torrskärning i gradbildning och inkonsekventa kanter, vilket gör användningen av skärvätskor nödvändig. Oljeemulsioner är lämpliga skärvätskor eftersom de med spår av klor och svavel lämnar fläckar på aluminiumytan.

Matningar och hastigheter

Skärhastigheten vid CNC-bearbetning av aluminium hänvisar till verktygets rotationer per minut. Verktygsparametrarna radie och material påverkar hastigheten.

Du kan använda höga skärhastigheter på aluminium för att minska spånuppbyggnad och värmeackumulering, och förbättra efterbehandlingskvaliteten.

Matningshastigheten beskriver färden av verktyget för att göra en komplett cykel. Det gäller även för arbetsstycket där det vrids och verktyget hålls på plats.

Verktygsdesign

Verktygskonfigurationen, säg antalet räfflor, är avgörande för att göra eller bryta en CNC-bearbetningsprocess av aluminium. Att till exempel ha ett lågt antal räfflor (2-3) vid arbete på aluminium säkerställer att det inte byggs upp några spån.

Verktygsmaterial

Aluminium är en mjuk metall och bearbetningsverktyg kräver skarpa kanter som inte är utsatta för slitage, såsom hårdmetall.

Alternativt finns verktygssystem tillverkade av kobolt. Detta är dock för situationer där det inte finns någon reaktivitet med aluminium.

Reaktivitet med aluminium kan orsaka ytskador, särskilt vid höga temperaturer.

Du kan dock använda hårdmetall med lätt kobolthalt för att uppnå önskad seghet utan deformation.

Helixvinkel

Det är vinkeln som bildas av den imaginära linjen som skär genom verktygets mitt och tangentiella verkningsplan. En stor vinkel gör att spånavlägsnandet går snabbare.

Naturligtvis kommer detta att kosta ökad friktion. Som ett resultat kommer temperaturen att stiga.

Den resulterande värmen kan resultera i att spånen fäster vid verktyget genom svetsning, särskilt vid bearbetning med höga hastigheter. Att ha en spiralvinkel som är liten uppnår raka motsatsen.

Tips vid CNC-bearbetning av aluminium

Rollen för CNC-bearbetning av aluminium är central för produktionen av många dagliga apparater och utrustning. Att följa följande tips vid CNC-bearbetning av aluminium säkerställer kvalitetsprodukter samtidigt som du är säker.

  • Applicera alltid smörjmedel. Genom att smörja ditt aktionsområde mellan verktyg och aluminiummaterial minskar friktionen vilket gör CNC-bearbetningsprocessen enklare. Det säkerställer också att kanterna är raka och förhindrar värmeskador.
  • Ta alltid bort bildade spån. Om du låter spån samlas runt ditt verktyg kan det resultera i brott och aluminiumdeformation.
  • Påskynda inte processen. Använd lämplig matningshastighet och hastighet beroende på verktyg, aluminiumkvalitet och bearbetningsprocess. Du bör inte också använda mycket långsamma matningshastigheter eftersom det bara skulle göra verktyget trubbigt.
  • Gå med fräsar med små diametrar. Detta gäller särskilt när man försöker uppnå ett djupt skärdjup eftersom det gör processen smidigare.
  • Använd lämpligt verktyg. Till exempel, när man arbetar med aluminium är hårdmetallverktyg att föredra jämfört med HSS och kobolt.

Hur man uppskattar kostnaden för aluminium CNC-bearbetning

Precis som alla andra projekt måste du göra en kostnadsuppskattning vid CNC-bearbetning av aluminium. Att ha en kostnadsuppskattning säkerställer att du kan budgetera för dina behov och möta projektkrav.

När du uppskattar kostnaden för CNC-bearbetning av aluminium tar du hänsyn till följande faktorer:

Materialbehov

Viktiga överväganden med hänsyn till dina materialbehov är aluminiumkvalitet och storlek eller kvantitet som krävs. Eftersom CNC-bearbetning av aluminium involverar subtraktiva processer, kommer designkomplexiteten att påverka materialanvändningen.

Arbetskraftsbehov

Även om många CNC-bearbetningsutrustningar i aluminium är datorstyrda, kräver de fortfarande mänsklig övervakning. Ditt arbetsbehov bestäms genom att ta hänsyn till antalet anställda, kompetensnivå, arbetade timmar och ersättningsformel.

Ytbehandlingar för CNC-maskiner Aluminiumdelar

Att applicera en ytfinish på dina CNC-bearbetade aluminiumdelar kan förbättra dess fysiska egenskaper och hållbarhet. Olika ytfinish är tillämpliga med några som diskuteras nedan.

  • anodisering: Anodisering kan resultera i en klar, färgad eller hård beläggning genom elektrisk passivering som förbättrar korrosion och slitstyrka.
  • Pärlblästring: Resulterar i en konsekvent jämn CNC-bearbetad aluminiumdelyta genom att eliminera verktygsmärken och andra ytdeformiteter.
  • Kromatomvandlingsbeläggning: Att lägga till denna beläggning över din CNC-bearbetade aluminiumdel bibehåller konduktiviteten och förbättrar motståndet mot slitage och korrosion.
  • Dekorativ kromplätering: Kromplätering tjänar främst estetiskt värde på din CNC-bearbetade aluminiumdel samtidigt som den förbättrar ythållbarheten.
  • Putsning: Använder antingen mekaniska eller kemiska medel vilket resulterar i att din aluminiumdel får en jämn och mycket reflekterande yta.
  • Pulverbeläggning: Här applicerar du färgpulver på dina CNC-bearbetade aluminiumdelar innan du utsätter den för ugnsbakning. Pulverlackering förbättrar ytbeständighet och hållbarhet.

Du kan läsa mer om ytbehandlingar av aluminium.

Tillämpningar av CNC-bearbetade aluminiumdelar

Tillämpningen av CNC-bearbetade aluminiumdelar sträcker sig över industrier och finner användning inom nästan alla sektorer. Några vanliga industriapplikationer är följande:

i. Bil: De viktigaste egenskaperna som tillåter användning av aluminiumdelar inom fordonssektorn är styrka, låg vikt och hållbarhet.

ii. Livsmedel/läkemedel: CNC-bearbetade aluminiumdelar finner användning, särskilt förpackningar, i livsmedel och läkemedel på grund av dess flegmatiska natur när de kommer i kontakt med ämnen.

iii. Flyg och rymd: Den otroliga styrkan i förhållande till vikten som uppvisas av CNC-bearbetade aluminiumdelar gör att de används i flygplan mycket populära.

iv. Sporter: Många sportutrustningar och tillbehör använder CNC-bearbetade delar av aluminium tack vare deras hållbarhet, styrka och vikt. Dessa inkluderar cykelramar, basebollträn, racketar och visselpipor för att nämna några.

v. Elektrisk: Eftersom aluminium uppvisar elektrisk ledningsförmåga förutom sin enastående korrosionsbeständighet, finns det i många elektriska komponenter och apparater.

Slutsats

Mångsidigheten hos aluminium och enkel CNC-bearbetning tillåter dess breda användning i delar och komponentproduktion. CNC-bearbetning av aluminium gör att du enkelt kan få liv i dina projektdesigner.

Fler resurser:

CNC-fräskomponenter – Källa: HMAKING

CNC-bearbetning av aluminiumdelar – Källa: Protolabs

CNC svarvdelar – Källa: HMAKING

CNC-bearbetning av aluminium – Källa: 3Ds

CNC borrdelar – Källa: HMAKING

Fördelar med CNC-bearbetning av aluminium – Källa: 3ERP

CNC-bearbetning av aluminium – Källa: Xomerty

Aluminium för CNC-bearbetning – Källa: GENSUN

Uppdatera inställningar för cookies
Bläddra till början