Обработка со голема брзина - алуминиум

Џек Лај Експерт за CNC обработка

Специјализирани за CNC глодање, CNC вртење, 3D печатење, уретанско лиење, брзо алатирање, обликување со инјектирање, лиење метал,


Конкурентноста на пазарот и притисокот за поефикасно и побрзо производство и машински делови го префрлија фокусот од конвенционална обработка на обработка со голема брзина (HSM). Обработката со голема брзина вклучува постигнување поголема стапка на отстранување на материјалот со користење на поголема брзина на вретеното, поголема брзина на довод и сечење. HSM може да помогне да се подобри продуктивноста, да се намали времето на циклусот и ефикасно да се подобри животниот век на алатката.

Алуминиумот има една од највисоките карактеристики на обработливост и неговата примена во различни индустрии, особено воздушната и автомобилската индустрија, се зголеми неверојатно во изминатите години. Затоа, желбата да се направи процесот на мелење алуминиум поефикасен и попродуктивен доведе до адаптација на процесот на обработка со голема брзина од различни индустрии. Сепак, постојат некои предизвици за мелење алуминиум со кои треба да се справиме за да се направи процесот безбеден и ефикасен. Некои од овие предизвици се:

  • Обработката со голема брзина произведува висока топлина на интерфејсот на површината-алатката. Оваа топлина може да го зацврсти алуминиумот и може да го отежне понатамошниот процес на обработка и мелење. За да се надмине ова, мора да се примени стратегија за ладење.
  • Обработка со голема брзина значи повисоки стапки на брзина на сечење, што доведува до зголемени вибрации и брборења. Овие вибрации се штетни за животниот век на алатот и може да го оштетат и алуминиумскиот дел. Затоа, мора да се даде дополнителна претпазливост при балансирањето и дизајнот на алатот што се користи при изведување на апаратот за глодање на машина со голема брзина.
  • Поголемите брзини на сечење за време на мелењето значат поголеми сили на сечење на алатот и на работното парче. Овие поголеми сили може да го направат ракувањето со алатот покомплексно. Ако не се направи правилно, алатката може да се откачи од управувачот и да предизвика оштетување на машината, како и на операторот.
  • Работењето на обработката со голема брзина бара дополнителни вештини од конвенционалните машини. Неквалификуван оператор и техничар може да се покаже како штетен.

Откако ќе се надминат овие предизвици и ќе се обезбеди безбедноста на операторот, придобивките од обработката со голема брзина може да се искористат. Главната карактеристика на ефикасен процес на обработка е брзината на напојување. Повисоките стапки на напојување обезбедуваат поголема продуктивност на процесот на обработка. Еден аспект што ја разликува обработката со голема брзина од конвенционалното мелење е поголемата брзина на напојување што може да се постигне со HSM. Понатаму, поголемата обработливост на алуминиумот го прави неговото мелење поефикасно и попродуктивно во споредба со другите метали или композити. Ова поволно својство на алуминиумот го прави корисен за употреба во воздушната и автомобилската индустрија. Поголемата стапка на отстранување на материјалот го прави процесот на мелење побрз и ефикасен. Производството на автомобилски и воздушни делови, за кои е потребно поголемо отстранување на материјалот, е попродуктивно со користење на брзи глодали.

Важна сметка, додека се користи машина за глодање со голема брзина, се зголемените температури на местото на сечење. Студиите укажуваат на пораст на температурата како што се зголемуваат стапките на храна. Ова може да предизвика промена во механичките својства на материјалот со работно стврднување. Ова резултира со зголемена механичка сила и намалување на обработливоста. За да се надмине овој предизвик, мора да се користи течност за ладење. Кај алуминиумот, поволна особина е намалувањето на температурите на крајот кога брзината се зголемува над одредена точка. Првично, со зголемување на брзината на напојување, температурата на сечењето се зголемува. Откако температурата ќе достигне максимална вредност, секое дополнително зголемување на брзината на доводот предизвикува пад на температурата. Оваа намалена температура е поволна за нашиот процес на мелење алуминиум бидејќи барањата за течноста за ладење се ниски и механичките својства на материјалите не се засегнати.

Друга предност на мелење алуминиум користење на обработка со голема брзина е производство на тенки чипови. Бидејќи брзините на сечење се поголеми со намалени дијаметри на алатките за сечење, чипсот произведен за време на мелењето се тенки. Друг фактор што придонесува за овие тенки чипови е обработливоста на алуминиумот. Овој мек метал, за разлика од другите легури и метали како што се титаниум, хром и легури на волфрам, е полесен за обработка и оттука при поголеми брзини произведува потенки чипови. Овие тенки чипови се поволни за процесот на мелење бидејќи помагаат во дисипација на топлина. Чипсот ја пренесува топлината од местото на сечењето и оттука ги намалува шансите за стврднување на работата. Овој инаку стврднат материјал може да ја расипе алатката, па дури и да ја скрши или може да предизвика оштетување на самото работно парче.

Употребата на намалени дијаметри за алати за сечење за време на мелење алуминиум е можна и за машините за глодање со голема брзина. Во конвенционалното мелење, алатите за сечење со поголем дијаметар се користат при помали брзини на ротирање на вретеното. Меѓутоа, за HSM, се користат алати за сечење со намален дијаметар, што резултира со помала длабочина на сечење на алуминиумското работно парче. Ова е поволно бидејќи намалените дијаметри можат да ги ограничат центрифугалните сили. Овие центрифугални сили се одговорни за неурамнотежување на алатите што може да го комплицира ракувањето со алатите. Зголемувањето на големината на центрифугалните сили над критичната вредност може да предизвика алатот или да се оттргне од машината што ќе му наштети на операторот или на работното парче или дури и ќе се скрши. Како што беше објаснето претходно, овој намален дијаметар на алатот за сечење е одговорен и за производство на тенки чипови.

Како заклучок, големата брзина на отстранување на материјалот што ја нуди HSM не само што ја зголемува ефикасноста и продуктивноста на процесот на мелење алуминиум, туку и долговечноста на машината и опремата за мелење значително се зголемува. Побрзите стапки на сечење при мелење алуминиум значително го намалуваат преносот на топлина на работното парче, како и на алатот. Ова намалено ширење на топлината ги намалува топлинските напрегања што инаку би се појавиле во алатот или работното парче. Исто така, процесот на работно стврднување е пригушен, со што се олеснува обработливоста и се намалува абењето на алатот, а со тоа се зголемува неговиот животен век.