Предимства и недостатъци на CNC обработката на части от алуминиеви сплави

Съдържание:
Глава 1: Какво е CNC обработка
Глава 2: Въведение в CNC обработката на алуминий
Глава 3: Защо да използваме алуминий?
Глава 4: Алуминий срещу стомана
Глава 5: Предимства на CNC детайлите от алуминиева сплав
Глава 6: Кои са най-често срещаните CNC процеси за обработка на алуминий?
Глава 7: Недостатъци на CNC обработката на алуминиеви сплави
Глава 8: Заключение
Глава 9: Често задавани въпроси

Глава 1: Какво е CNC обработка?
 CNC обработкае най-разпространената технология за обработка на метали. В CNC производствения процес, режещите инструменти се използват за изхвърляне на материал от твърди материали, за да се създадат части, базирани на модели за компютърно проектиране. Трябва да извадите CNC детайла от голямо парче материал, за да остане това, което искате. Можете да дълбаете мрамор, докато не получите шедьовър. Тази производствена процедура може да се използва за обработка на пластмаси и метали. CNC обработката, която също е съкращение от Computer Numerical Control Machining (Компютърно-цифрово управление), включва програмиране на компютърен софтуер за издаване на автоматични команди към функциите на производственото оборудване. Различни сложни машини могат да се управляват с помощта на този метод на обработка. Друго предимство на този процес е, че той гарантира, че триизмерното рязане се извършва чрез серия от команди.
При CNC фрезоване, детайлът е здраво закрепен към повърхността и се използва въртящо се режещо устройство за отстраняване на материала. При струговане, CNC детайлът е здраво закрепен към въртящ се патронник и след това се използва неподвижно режещо устройство за отстраняване на материала. Различните материали, които могат да бъдат произведени чрез CNC обработка, включват месинг, алуминий, неръждаема стомана и найлон.

Глава 2: Въведение в CNC обработката на алуминий
Алуминият е един от най-често обработваните материали поради отличните си механични свойства. Свойствата на алуминия включват мекота, достъпност, издръжливост и устойчивост на корозия. Прецизно обработваните с CNC алуминиеви части станаха често срещани през последните дни, особено във военното, медицинското, аерокосмическото и индустриалното инженерство. За обработка на алуминий с CNC се използват съвременни технологии и CNC машини, защото те изискват прецизност.

Предимството на алуминия е, че е универсален материал, който може да се използва в различни области. Той притежава изключителни характеристики, като например лекота и издръжливост. Алуминият изисква и абсолютен блясък, за да се прилага в различни области, като например самолетостроенето, производството на електроенергия и автомобилостроенето. В автомобилната индустрия той може да се използва за направата на рефлектори, които обикновено се използват в автомобилни лампи.

Глава 3: Защо да използваме алуминий?
CNC алуминиевите части обикновено са по-евтини, защото могат да бъдат обработени машинно за кратко време в сравнение с други метали, като например стомана. Те също така не изискват допълнителна обработка. Добавят се малки количества цинк, магнезий, мед и други материали, за да се увеличи здравината, тъй като чистият алуминий обикновено е доста мек. Когато е изложен на атмосферни влияния, се образува тънък защитен слой, който го прави устойчив на корозия и намалява вероятността от образуване на ръжда по повърхността му. Той е устойчив на химикали, лесен за машинна обработка и има голяма здравина в сравнение с теглото си.

Глава 4: Алуминий срещу стомана
Алуминият и стоманата са най-често използваните метални материали в CNC обработката. Изборът на правилния материал обикновено зависи от следните пет фактора:
4.1. Цена： Меката стомана и въглеродната стомана обикновено са по-евтини от алуминиевите сплави. Неръждаемата стомана е по-скъпа. В същото време цената на металите се променя в зависимост от глобалното търсене и цената на суровините, енергията и транспорта. Издръжливостта на материала също е много важна, когато се обмислят разходите. Ако спестите пари от материала, може да платите повече за живота на продукта и качеството му.
4.2. Устойчивост на корозия:Както алуминият, така и неръждаемата стомана имат силна устойчивост на ръжда и корозия. Неръждаемата стомана обаче е по-скъпа. Производителите или крайните потребители трябва да боядисват, обработват или покриват други видове стомана, за да я защитят, особено ако възнамеряват да изложат готовата част на атмосферните условия. Тези покрития означават допълнително тегло и разходи, а също така е необходимо да се нанасят редовно, което добавя допълнителни разходи.
4.3. Тегло:Алуминият е два до три пъти по-лек от стоманата. Почти всяка компания иска да постигне същите или по-добри характеристики на продукта, като същевременно използва по-леки материали. Водени от тенденцията за „олекотяване“, производителите започват да заменят много части, които преди това са били обработвани от стомана, с алуминий.
4.4. Сила:Стоманата може да е по-тежка от алуминия, но това я прави и по-издръжлива. Стоманата е много здрава и не се огъва или деформира лесно под въздействието на сила, топлина или тегло. Освен това, повърхността на алуминия е по-податлива на драскотини и вдлъбнатини от стоманата.
5.5 Възможности за обработка:Алуминият е по-малко плътен от стоманата, което означава, че може да се обработва три или дори четири пъти по-бързо. Алуминият също така се охлажда по-бързо от стоманата; това намалява времето, необходимо за обработка на детайл (време на цикъла), и количеството необходима охлаждаща течност.
Алуминият изисква много по-малка сила на рязане от стоманата. Това намалява износването на инструмента и помага на инструмента да остане по-остър по-дълго. Също така позволява обработката на алуминий с ЦПУ с помощта на по-малки и по-икономични машини.

Глава 5: Предимства на CNC алуминиевите части
Има няколко предимства на CNC обработката на алуминий. Те включват:
5.1. Лесно се огъва:Едно от предимствата на използването на CNC обработващи процеси за изработка на алуминиеви CNC детайли е, че те могат лесно да се огъват. За разлика от стоманата, алуминиевите материали могат лесно да се струговат по време на обработка, тъй като дебелината на този материал позволява използването на различни методи за формоване по подходящ начин. Различните форми на алуминиевите CNC детайли се постигат най-добре чрез пресоване и обработка.
5.2. Лесна обработка:Друго предимство на процеса на CNC обработка на алуминий е, че материалът може лесно да се произвежда чрез щамповане, сгъване и пробиване. Можете да го използвате за оформяне на части с различни форми според вашите нужди. Енергията, използвана за обработка на алуминий, е много по-ниска от тази, използвана за обработка на стомана.
5.3. Устойчивост на ниски температуриАлуминиевите материали са устойчиви на ниски температури. Всички знаем колко крехка е стоманата, особено при заваряване на части или в среда с ниски температури. Алуминиевите материали могат да се обработват по-лесно при ниски температури в сравнение със стоманените материали.
5.4. Довършителни работи по поръчка:Алуминият може да бъде персонализиран според изискванията на клиента след завършване. Има неща, които можете да направите, за да му придадете перфектен персонализиран вид. CNC алуминиевите части могат да бъдат покрити в различни цветове според вашите изисквания. Някои от цветовете, които можете да опитате, включват черно, синьо и зелено.
CNC обработката на алуминий ще претърпи някои промени, особено в дизайна и спецификациите, което ѝ дава гъвкавост за бърз преход чрез иницииране на нови процедури за преглед и одобрение. Възможно е също така да се върнете към предишни процедури, когато е необходимо, като надеждно произвеждате с обикновено качество при възникналите проекти за отстраняване на алуминий. Някои типични алуминиеви сплави включват алуминий 2024, алуминий 5052, алуминий 7075, алуминий 6063 и алуминий 6061.

5.5 Висока точност на обработка:CNC обработващите центрове имат висока точност на позициониране и точност на повторно позициониране, което може да осигури точност на размерите и толеранс на формата и позицията на частите от алуминиеви сплави. Обикновено те могат да достигнат точност от ±0,01 мм или дори по-висока, отговаряйки на нуждите от обработка на различни високопрецизни части.
5.6 Висока ефективност на обработката:CNC машините могат да реализират автоматизирана обработка и да завършат множество процеси след едно затягане, намалявайки времето за ръчна работа и затягане, значително подобрявайки ефективността на обработката. В същото време скоростта на рязане и скоростта на подаване на CNC машините могат да бъдат оптимизирани според изискванията за обработка, за да се подобри допълнително ефективността на обработката.
5.7 Стабилно качество на обработка:Тъй като CNC обработката е автоматизирана съгласно предварително написани програми, влиянието на човешкия фактор е намалено, така че качеството на обработка е стабилно и консистентността на продукта е добра. Независимо дали става въпрос за масово производство или обработка на единични части, качеството на обработка на частите може да бъде гарантирано.
Силна способност за обработка на сложни форми: CNC обработката на алуминиеви части от алуминиеви сплави може да реализира обработката на алуминиеви части от различни сложни форми, като например работни колела, форми, авиационни структурни части и др., чрез писане на сложни програми за обработка. Това е трудно постижимо с традиционните методи за обработка.
5.8 Висок коефициент на използване на материала: CNC обработката може разумно да планира пътя на инструмента според формата и размера на частите, за да се сведе до минимум разхищението на материала. В същото време, алуминиевите сплави имат добри режещи характеристики и по време на процеса на обработка се генерират по-малко отпадъци, което допълнително подобрява коефициента на използване на материала.

Глава 6: Кои са най-често срещаните CNC процеси за обработка на алуминий?

CNC фрезовите машини са най-разпространеният и универсален начин за обработка на алуминиеви части. Машините използват въртящ се инструмент. Те могат ефективно и точно да изрежат желаната CNC част от фиксиран блок материал.

През 60-те години на миналия век традиционните фрезови машини се трансформираха в „обработващи центрове“ поради появата на системи за компютърно числово управление (CNC), автоматични устройства за смяна на инструменти и устройства за въртене на инструменти. Тези машини се предлагат в конфигурации от 2 до 12 оси, но конфигурациите от 3 до 5 оси са най-често срещаните.

CNC струговете за метал или CNC струговите центрове за метал здраво затягат и завъртат CNC детайла, докато държачът на инструмента държи режещия инструмент или свредлото към CNC детайлите. Тези машини могат да отстраняват материал много точно и се използват широко от производители в различни индустрии.

Типичните стругови операции включват пробиване, оформяне, нарязване на канали, нарязване на резба, нарязване на резба и конусовидна обработка. CNC струговете за метал бързо заместват по-старите, по-ръчни производствени модели, поради лесната им настройка, работа, повторяемост и точност.

CNC плазмените резачки нагряват сгъстен въздух до изключително високи температури, създавайки „плазмена дъга“, която може да разтопи метал с дебелина до 15 см. Листът материал лежи плоско върху масата за рязане, а компютър контролира пътя на главата на горелката. Сгъстеният въздух издухва горещия, разтопен метал, режейки материала. Плазмените резачки са бързи, точни, лесни за употреба и достъпни, а производителите в много индустрии ги използват.

CNC лазерните резачки разтопяват, изгарят или изпаряват материал, за да създадат ръб за рязане. Подобно на плазмените резачки, листът материал лежи плоско върху масата за рязане, а компютър контролира пътя на мощен лазерен лъч.

Лазерните резачки използват по-малко енергия от плазмените и са по-точни, особено при рязане на тънки листове. Само най-мощните и скъпи лазерни резачки обаче могат да режат дебели или плътни материали.

CNC водните резачки използват струя вода с ултрависоко налягане, изхвърляна през тясна дюза, за да режат материала. Само вода е достатъчна за рязане на меки материали като дърво или гума. За да режат твърди материали като метал или камък, операторите обикновено смесват абразив с вода.

Водните режещи машини не нагряват материала, както плазмените и лазерните режещи машини. Това означава, че високите температури няма да изгорят, деформират или променят структурата на материала. Това също така спомага за намаляване на отпадъците и позволява на изрязаните от листове форми да пасват по-плътно една към друга (или да се вмъкват).

Глава 7: Недостатъци на CNC обработката на алуминиеви сплави
7.1 Висока цена на оборудването:CNC обработващото оборудване е скъпо. Закупуването на обикновен CNC обработващ център струва стотици хиляди или дори милиони юани, а разходите за поддръжка и ремонт на оборудването също са високи, което изисква професионални техници за експлоатацията и поддръжката му.
7.2 Високи изисквания за програмиране:CNC обработката изисква писане на сложни програми за обработка и високо техническо ниво на програмистите. Програмистите трябва да имат богати познания за технологията на обработка и опит в програмирането, както и да могат да пишат разумни програми за обработка според формата, размера и изискванията за обработка на детайлите. В противен случай могат да възникнат грешки при обработката или ниска ефективност на обработката.
7.3 Висока цена на обработка:Поради високата цена на CNC обработващото оборудване, високите изисквания за програмиране и относително високите цени на алуминиевите сплави, цената на CNC обработката на алуминиеви сплави също е висока. За някои прости части, използването на CNC обработка може да не е рентабилно.
7.4 Ограничена ефективност на обработката:Въпреки че CNC обработката има висока ефективност като цяло, за някои големи и сложни части от алуминиеви сплави времето за обработка все още е дълго. Освен това, ако по време на обработката възникнат проблеми като износване на инструмента и повреда на оборудването, ефективността на обработката също ще бъде засегната.
7.5 Високи изисквания към материалите:Характеристиките на алуминиевите сплави имат голямо влияние върху качеството на обработка. Ако твърдостта, жилавостта и други показатели на материала не отговарят на изискванията, това може да причини проблеми, като например трудности при обработката и повишено износване на инструмента. Следователно, при обработка на алуминиеви сплави с ЦПУ е необходимо да се изберат подходящи алуминиеви сплави и стриктно да се контролира качеството на материалите.

Глава 8: Заключение
Обработката на алуминий се използва широко в потребителската електроника, от мобилни телефони, слушалки, високоговорители, часовници до телевизори, лаптопи и дори различни интелигентни домове. С продължаващия растеж на икономиката, глобалното търсене на електронни комуникации и други продукти ще продължи да расте, което също ще насърчи разширяването на приложенията на алуминия в различни сегменти и постепенно ще се развива в посока на висок клас и специализация. Иновирайте и усъвършенствайте технологиите за обработка на алуминий, обърнете внимание на новите тенденции и новите приложения на алуминиевите материали, разработете високопрецизни продукти и отворете нови пазари, за да разширите общото търсене на алуминий в потребителската електроника.
Благодарение на процеса на CNC обработка, производството на алуминиеви части се превърна в изключително лесно. Оценката на доставчиците на CNC машини е важна част от процеса на покупка. В допълнение към спецификациите на машината, репутацията, опитът, следпродажбената поддръжка и гаранцията на продукта, услугите за техническа поддръжка също трябва да бъдат приоритет. Ако имате въпроси относно CNC обработката на алуминий, моля,контактнашето обслужване на клиенти. Нашият екип ще ви предостави решение за поддръжка онлайн възможно най-скоро.

Глава 9: Често задавани въпроси
9.1 За какво се използва CNC струг?

CNC струг може да произвежда симетрични машинни части, като валове и тръби, чрез обработка на CNC детайл, който се върти спрямо фиксиран режещ инструмент.

9.2 Може ли CNC фреза ефективно да обработва алуминий?

Да, CNC фреза може да обработва алуминий според спецификацията. Фрезите са особено подходящи за рязане и гравиране върху алуминиеви листове, но са ограничени, когато обработваните части са по-дебели.

9.3 Какви са предимствата на 5-осна CNC машина?

С повишена гъвкавост, 5-осните CNC машини могат да оптимизират производството на алуминиеви части и да минимизират свързаните с тях грешки, като изработват сложни части с по-малко настройки.

9.4 Защо CNC обработката е предпочитаният избор за обработка на алуминий?

CNC обработката може да осигури прецизна, повтаряема обработка на алуминий, запазвайки целостта на материала и осигурявайки превъзходна прецизност и завършеност.

9.5 Как да избера правилната CNC машина за моите нужди?

Вземете предвид изискванията на проекта, като например сложност на детайлите, необходима прецизност, обем на производство, производителност на машината, бюджетни ограничения и надеждност на доставчика.