Предности и можни алтернативи на алуминиумската CNC обработка

Алуминиумски CNC обработка
Алуминиумски CNC обработка

Aluminum is one of the most popular of material choices for various cnc aluminum machining projects. It is mainly due to the physical properties it possesses. Fundamentally, aluminum is a strong material, which makes it perfect to manufacture durable mechanical parts. Moreover, the material contains an oxidized outer layer, making it resistant to corrosion from elements. Both these properties have led to the widespread use of parts made of aluminum. In particular, automotive, aerospace, healthcare, and electronic industries for general consumers seem to favor aluminum as their material of choice.
Заедно со неговите својства, алуминиумот исто така има неколку предности за CNC обработка со тоа што го прави процесот поедноставен и подобрен. Алуминиумот обезбедува одлична обработливост, фактор што често не се забележува кај други метали со слични својства. Исто така, алуминиумот е релативно мек и ефикасно лесно се сече, чипс, обликува и продира со алатки. За разлика од другите вообичаено користени метали како што се железото и челикот, обработката на алуминиум е три пати побрзо.
Денес, оваа статија ќе разговара за главните предности на алуминиумот CNC обработка, вклучително и зошто е познат по прототипови и производствени процеси. Исто така, ќе разгледаме неколку алтернативи за алуминиумот и материјалите, како што се инженерските термопластики и металите кои можат да обезбедат дополнителен сет на придобивки и карактеристики слични на алуминиумот.

Алуминиум CNC Обработка: Предности

  • Обработливост
  • Отпорност на корозија
  • Сооднос сила-тежина
  • Електрична спроводливост
  • Потенцијал за анодизација
  • Рециклирање

Обработливост

Поради тоа што е попристапен за обработка, алуминиумот е приоритетен избор за инженерите за нивните машински делови. Во секој случај, поентата што треба да се земе предвид овде е дека машинистот не е единствениот што има корист од ова. И бизнисите што ги снабдуваат овие делови и крајните корисници што ги користат добиваат значителни придобивки едноставно од обработка на делови од алуминиум.
Алуминиумот лесно се чипсува и обликува, што носи брзина и прецизност при сечењето со CNC алатките за обработка. Пократката временска рамка на машинската работа, исто така, води до тоа дека целокупниот процес е со многу помал трошок поради помалку труд (од машинерот) и помалку време на работа (од машината). Друга придобивка е малата деформација бидејќи алатот за сечење се пробива низ металното парче. Овозможува поголема прецизност и конзистентност на процесот, благодарение на построгата толеранција во материјалот (околу ±0,025 mm).

Отпорност на корозија

Алуминиумот доаѓа во различни степени кои се разликуваат по отпорност на корозија, што се однесува на способноста да се издржи оксидација и хемиско оштетување. Најчесто користените оценки за обработка на алуминиум CNC се отпорност на корозија. На пример, 6061 е едно такво одделение кое нуди неверојатна отпорност на корозија. Другите легури на дното на спектарот на јачина го прават тоа. Спротивно на тоа, силните алуминиумски легури се помалку отпорни на корозија поради постоењето на легиран бакар.

Сооднос сила-тежина

Алуминиумот е идеален за критични механички делови и делови поради неговите многу физички својства, како што се висока јачина и лесна тежина. Овие две, особено, го прават добар материјал за производство на критични делови во воздушната и автомобилската индустрија. Два примери од овие индустрии кои користат алуминиум за обработка се фитинзи за авиони и автомобилски шахти.
Сепак, од суштинско значење е да се забележи дека секоја класа на алуминиум не може да се користи за исти цели. Тоа е затоа што секое одделение го носи својот сооднос сила-тежина, што создава разлика во апликациите. Оценките за општа употреба вклучуваат 6061, додека 7075 е меѓу оценките со поголема јачина и погоден за апликации базирани на притисок, како што се воздушните и поморските делови.

Материјалјачина (Rm/MPa)
AL6061-T6290
AL7075524
AL2024-T351470



Електрична спроводливост

Алуминиумот е добар спроводник на електрична енергија, со околу 37,7 милиони сименс на метар на собна температура за чист алуминиум (не заостанува многу зад бакарот). Ги прави CNC обработените делови од алуминиум за да служат како корисни за електрични компоненти и слично. Понатаму, легурите може да имаат малку помала спроводливост. Сепак, алуминиумските материјали се значително попроводливи од најчесто користените материјали како што е нерѓосувачкиот челик.

Потенцијал за анодизација

Анодизацијата е процес на користење на процедура за завршување на површината за згуснување на заштитниот, оксидиран надворешен слој на метален дел. Тоа се однесува на нешто што може да се направи со одредени метали, како што е алуминиумот. Оваа карактеристика ја зголемува популарноста на алуминиумскиот метал низ денешната индустрија за електроника за широка потрошувачка поради неговиот повисок сооднос сила-тежина и естетски размислувања. Според тоа, алуминиумот е приемчив на бои и нијанси и може да се анодизира.
Процесот на анодизација се одвива откако ќе се изврши обработката на алуминиум CNC. Го вклучува општиот електролитски процес. Низ обработениот дел се пренесува електрична струја под дејство на бања со електролитна киселина. Следствено, дава парче алуминиум што е поотпорно на корозија и физички елементи на удар.
Враќајќи се на приспособливоста, елоксирањето го прави надворешниот слој многу порозен, што го олеснува додавањето боја на обработениот алуминиумски дел. Боите се вградуваат во цврстиот надворешен слој на алуминиумскиот дел така што ќе го најдат својот пат во порозните делови на надворешниот слој. На крајот, тоа исто така ја прави многу мала веројатноста да се чипнат или да се лупат.

Рециклирање

CNC обработката произведува многу отпад во парчиња изгубени како чипс или дополнителни парчиња. Оттука, корисно е да се користат материјали за рециклирање, како што е алуминиумот. Несомнено, алуминиумот има висока можност за рециклирање, што го прави идеален за бизниси кои сакаат да го намалат трошењето на материјалните ресурси и да ги минимизираат нивните трошоци и влијанието врз животната средина.

Алуминиум CNC Обработка: Алтернативи

Додека алуминиумот ги има своите основни предности и предности како CNC машински материјал, тој секако не е оптимален за секоја компанија. Како и секој друг материјал, алуминиумот има свои ограничувања и недостатоци. На пример, бизнисите може да разгледаат други опции за да избегнат оштетувања на алатките поради облогата со оксид. Освен тоа, можеби ќе сакаат да најдат поевтина алтернатива како челик или со пониски трошоци за енергија за производство од алуминиумот.
Некои алтернативи на алуминиумот што може да се користат за обработка се дискутирани подолу, заедно со значајните разлики и сличности што ги имаат во споредба со самиот алуминиум.

Метали

Челик и нерѓосувачки челик

Челикот и нерѓосувачкиот челик се подобри од алуминиумот поради две значајни причини: јачина и колку температура можат да одолеат. Алуминиумот заостанува во однос на двете од овие својства. Сепак, челикот е далеку потежок од лесниот метал алуминиум и релативно помалку може да се обработува. Во меѓувреме, челиците имаат и поголема цврстина од алуминиумот.
Без разлика, за апликации засновани на јачина, како што се оние кои вклучуваат заварување со висок напор и силни, челикот и нерѓосувачкиот челик интензивно се користат за CNC обработка. Челикот е исто така отпорен на многу високи температури, а нерѓосувачкиот челик може да стане отпорен на корозија при термичка обработка. Така, каде што температурата е клучен фактор, челикот ја краде победата над алуминиумот за обработливост.

Титаниум

Титаниумот е подобар од алуминиумот кога се работи за исклучителен сооднос сила-тежина, но е многу поскап за работа во споредба со алуминиумот. Иако алуминиумот исто така има пристоен сооднос сила-тежина, титаниумот има двојно поголема јачина за слична тежина. Покрај тоа, двата материјали се високо ефикасни во однос на отпорноста на корозија.
Со оглед на сите овие фактори, титаниумот е оптимална замена кога лесната тежина е примарен фактор. Истовремено, треба да остане флексибилен производствен буџет. Воздухопловната и здравствената индустрија го користат за компоненти на авиони и медицински помагала, соодветно.

Магнезиум

Магнезиумот е подобра опција за обработка поради неговата поголема обработливост и многу лесен од алуминиумот. Иако магнезиумот не се смета за обичен материјал за обработка, тој е еден од најобработливите материјали. Со користење на магнезиум во обработката, процесите резултираат со релативно побрзи и поефикасни.
Сепак, магнезиумот има свои негативни страни во однос на безбедноста на обработката и недоволната отпорност на корозија. Исто така, тоа е многу запалив и испарлив алкален метал. Оттука, чиповите направени за време на обработката може да претставуваат опасност од пожар, кој не може да се спушти од водата, туку да се влоши. Затоа, потребна е претпазливост при чистење на остатоци.

Месинг

Иако е релативно скап од алуминиумот, месингот е подобар избор за специфични естетски апликации поради неговиот златен изглед и високата обработливост. Што се однесува до неговата примена, вентилите, млазниците, структурните компоненти и големите нарачки имаат корист од месинг.

Бакар

Бидејќи има најголема електрична спроводливост, бакарот ги заменува сите други метали во овој поглед. Дели различни својства и со алуминиумот. Со спроводливоста што ја има, поволен е за употреба во електрични примени. Запомнете дека чистиот бакар е тешко да се обработува. Но, бакарните легури може да понудат релативно слична обработливост на популарните алуминиумски класи.

Инженерска термопластика

Materials other than metal also partake in CNC machining projects. It might include several engineering thermoplastics that are often on par with, if not better than aluminum, contingent upon applications. So, let’s look at some alternative engineering thermoplastics to aluminum.

ПОМ (Делрин)

За обработливост, POM (Delrin) се спротивставува на алуминиумот и металите со слични својства. Понатаму, POM има многу висока јачина во споредба со која било друга пластика, иако има ниска точка на топење. Материјалот делува и како електричен изолатор, погоден е за делови од електрични куќишта и има мало триење. Сепак, му недостасува отпорност на топлина и сила во споредба со алуминиум.

Тефлонски (тефлон)

Тефлонскиот (тефлон) е уште еден термопластик кој може да се обработи и делува како одличен електричен изолатор со многу мало триење. Но, тефлонскиот тефлонски тефлонски тефлонски капак има предност во однос на отпорноста на високи температури (до 260°C), што го прави пристоен кандидат за примена на високи температури. Тефлонскиот е исто така високо хемиски отпорен, што го прави идеален за делови во прехранбената индустрија. Додека ја гледате лошата страна на сликата, на тефлонскиот не му недостасува сила во споредба со алуминиумот.

ЅИРНЕТЕ

Иако PEEK тешко се обработува, тој е термопластика со висока јачина и термичка стабилност, со отпорност на температури до 260°C. Познат е по обработката на делови како што се вентили, лежишта, пумпи, млазници или одредени делови во медицината.
Но, имајте предвид дека PEEK е далеку поскап од повеќето материјали на оваа листа. Така, тој се обработува само за цели специфични за примена, каде што алуминиумот или другите алтернативи се неупотребливи.

Повеќе

Друга обработлива пластика, вообичаено различна од алуминиумот, вклучува ABS, PC, ABS+PC, PS, PP, PMMA (акрилик), PCGF30, PAGF30, HDPE, DHPE и PPS.

Комбинирање на алуминиумска CNC обработка со други процеси

Да претпоставиме дека еден производител сака да користи алуминиум без оглед на апликациите што го одвраќаат во неповолна положба. Во тој случај, решение за проблемот е да се користи комбинација на производствени процеси заедно со производството со CNC. На крајот на краиштата, тоа ќе помогне да се создадат посложени и со повисоки перформанси делови направени од алуминиум. Освен тоа, ќе ја максимизира функционалноста на алуминиумот и ќе ги додаде придобивките од различните вклучени процеси.
CNC обработката се однесува на производствен процес сè-во-едно. Може да модифицира, рафинира или работи на делови направени со други методи како што се процеси на истиснување, леење и ковање. Производите на секој од нив може да се надополнат со процес на обработка за надградба на алуминиумските делови.

Алуминиум истиснување плус алуминиум CNC обработка

Со истиснување се добива издолжена компонента со континуиран профил преку премин на стопениот метал низ отворот во матрицата. На алуминиум процесот на истиснување се покажува како ефикасен за сложени пресеци и функционални делови со високи површински завршетоци. Сепак, има ограничен опсег поради потребата тие пресеци да бидат конзистентни низ парчето.
Сепак, начин да се заобиколи овој проблем е да се измени делот по истиснување и пост-машина во центар за обработка на алуминиум CNC. Погодно е за алуминиумски класи како 6061 и 6063 поради нивните податливи, обработливи и еластични својства. Оттука, комбинирањето на двата методи е одличен начин за производство на еластични компоненти со сложени и неправилни геометрии.

Кастинг плус алуминиумски CNC обработка

Друг метод е леење под притисок. Процесот вклучува растопениот метал кој е присилен во шуплината на мувла со висок притисок. Челичните матрици за алат се скапи за производство, поради што процесот се користи главно за производство на големо. Во меѓувреме, алуминиумските леани делови имаат одлична завршна површина и димензионална конзистентност.
Комбинирањето на кастинг со алуминиумска CNC обработка или додавање дополнителни парчиња со центар за обработка создава делови со исклучителна завршница. Може да произведе посложени геометрии што ниту еден од процесите не може да ги добие сам. Лиење со матрица со гравитација се фаворизира при леење под притисок, ако намалувањето на трошоците е приоритетно во однос на создавањето на висока прецизност или тенки ѕидови.

Фалсификување плус алуминиум CNC обработка

Ковањето е сè уште популарен процес со многу алуминиумски легури што се обработуваат. Вклучува конвенционален метод на обликување на метал со помош на сила на притисок, често испорачана со удар со чекан. На пример, алуминиумот 6061 е стандардна легура што го користи овој метод.
По фалсификувањето, парчињата може да се пост-обработуваат со центар за обработка на CNC. Кованите делови се поцврсти од целосно обработените или целосно излеаните делови. Додавањето пост-машинска обработка потоа ни овозможува да создадеме сложени геометрии. Сепак, тоа не го загрозува целосно интегритетот на делот.

Завршни зборови

Се надеваме дека ова читање ќе послужи како целосен водич. Ќе одговори на сите ваши прашања за обработката на алуминиум CNC, самиот процес, неговите предности и алтернативите, како што се другите метали и термопластиката, достапни на денешниот пазар. Откако ќе ја прочитате оваа статија, сигурни сме дека можете да го изберете производот и методот што одговара на вашите производствени барања.