Výhody a nevýhody CNC obrábění hliníkových slitin

Obsah:
Kapitola 1: Co je CNC obrábění
Kapitola 2: Úvod do CNC obrábění hliníku
Kapitola 3: Proč používat hliník?
Kapitola 4: Hliník VS ocel
Kapitola 5: Výhody CNC obráběných dílů z hliníkových slitin
Kapitola 6: Jaké jsou nejběžnější CNC obráběcí procesy pro hliník?
Kapitola 7: Nevýhody CNC obrábění hliníkových slitin
Kapitola 8: Závěr
Kapitola 9: Často kladené otázky

Kapitola 1: Co je CNC obrábění?
 CNC obráběníje nejběžnější technologie pro zpracování kovů. V CNC výrobním procesu se řezné nástroje používají k vytlačování materiálu z pevných materiálů za účelem vytváření dílů založených na počítačově podporovaných modelech navrhování. Musíte získat CNC díl z nadměrně velkého kusu materiálu, abyste získali to, co chcete. Můžete sekávat mramor, dokud nedosáhnete mistrovského díla. Tento výrobní postup lze použít pro zpracování plastů a kovů. CNC obrábění, což je také zkratka pro Computer Numerical Control Machining (počítačově řízené obrábění), zahrnuje programování počítačového softwaru pro vydávání automatických příkazů funkcím výrobního zařízení. Touto metodou obrábění lze ovládat různé složité stroje. Další výhodou tohoto procesu je, že zajišťuje, že trojrozměrné řezání je dokončeno pomocí série příkazů.
Při CNC frézování je díl pevně upevněn k povrchu a k odstraňování materiálu se používá rotační řezací zařízení. Při soustružení je CNC díl pevně upevněn k rotujícímu sklíčidlu a poté se k odstraňování materiálu používá pevné řezací zařízení. Mezi různé materiály, které lze vyrábět pomocí CNC obrábění, patří mosaz, hliník, nerezová ocel a nylon.

Kapitola 2: Úvod do CNC obrábění hliníku
Hliník je jedním z nejčastěji obráběných materiálů díky svým vynikajícím mechanickým vlastnostem. Mezi vlastnosti hliníku patří měkkost, cenová dostupnost, trvanlivost a odolnost proti korozi. Přesně obráběné CNC hliníkové díly se v poslední době staly běžnými, zejména ve vojenském, lékařském, leteckém a průmyslovém inženýrství. Pro CNC obrábění hliníku se používají pokročilé technologie a CNC stroje, protože vyžadují přesnost.

Výhodou hliníku je, že se jedná o všestranný materiál, který lze použít v různých oblastech. Má vynikající vlastnosti, jako je nízká hmotnost a odolnost. Hliník také vyžaduje absolutní brilanci pro použití v různých oblastech, jako je výroba letadel, výroba energie a výroba automobilů. V automobilovém průmyslu lze jej použít k výrobě reflektorů, které se obvykle používají v automobilových žárovkách.

Kapitola 3: Proč používat hliník?
CNC hliníkové díly jsou obecně levnější, protože je lze ve srovnání s jinými kovy, jako je ocel, obrábět rychleji. Také nevyžadují dodatečnou povrchovou úpravu. Pro zvýšení pevnosti se přidává malé množství zinku, hořčíku, mědi a dalších materiálů, protože čistý hliník je obvykle poměrně měkký. Při vystavení atmosféře se vytvoří tenká ochranná vrstva, která ho činí odolným vůči korozi a snižuje pravděpodobnost vzniku rzi na jeho povrchu. Je odolný vůči chemikáliím, snadno se obrábí a má v porovnání se svou hmotností značnou pevnost.

Kapitola 4: Hliník VS ocel
Hliník a ocel jsou nejčastěji používanými kovovými materiály v CNC obrábění. Výběr správného materiálu obvykle závisí na následujících pěti faktorech:
4.1. Náklady： Měkká ocel a uhlíková ocel jsou obecně levnější než hliníkové slitiny. Nerezová ocel je dražší. Zároveň se cena kovů mění s globální poptávkou a náklady na suroviny, energii a dopravu. Trvanlivost materiálu je také velmi důležitá při zvažování nákladů. Pokud ušetříte peníze na materiálu, můžete zaplatit více za životnost a kvalitu výrobku.
4.2. Odolnost proti korozi:Hliník i nerezová ocel mají silnou odolnost vůči rzi a korozi. Nerezová ocel je však dražší. Výrobci nebo koncoví uživatelé musí jiné druhy oceli natřít, ošetřit nebo potáhnout, aby ji ochránili, zejména pokud chtějí hotový díl vystavit povětrnostním vlivům. Tyto povlaky znamenají dodatečnou hmotnost a náklady a je také nutné je pravidelně nanášet znovu, což zvyšuje náklady.
4.3. Hmotnost:Hliník je dvakrát až třikrát lehčí než ocel. Téměř každá společnost chce dosáhnout stejného nebo lepšího výkonu produktu při použití lehčích materiálů. V důsledku trendu „lehčení“ začínají výrobci nahrazovat mnoho dílů, které se dříve vyráběly z oceli, hliníkem.
4.4. Pevnost:Ocel může být těžší než hliník, ale díky tomu je také odolnější. Ocel je velmi pevná a snadno se neohýbá ani nedeformuje vlivem síly, tepla nebo váhy. Kromě toho je povrch hliníku náchylnější k poškrábání a promáčknutí než ocel.
5.5 Obráběcí schopnosti ：Hliník má menší hustotu než ocel, což znamená, že jej lze obrábět třikrát nebo dokonce čtyřikrát rychleji. Hliník se také chladne rychleji než ocel; to zkracuje dobu potřebnou k obrábění dílu (dobu cyklu) a množství potřebné chladicí kapaliny.
Hliník vyžaduje mnohem menší řeznou sílu než ocel. To snižuje opotřebení nástroje a pomáhá nástroji zůstat déle ostrý. To také umožňuje CNC obrábění hliníku pomocí menších a ekonomičtějších obráběcích strojů.

Kapitola 5: Výhody CNC hliníkových dílů
CNC obrábění hliníku má několik výhod. Patří mezi ně:
5.1 Snadno se ohýbá ：Jednou z výhod použití CNC obráběcích procesů k výrobě hliníkových CNC dílů je jejich snadné ohýbání. Na rozdíl od oceli lze hliníkové materiály během obrábění snadno soustružit, protože tloušťka tohoto materiálu umožňuje použití různých vhodných metod tváření. Různých tvarů hliníkových CNC dílů se nejlépe dosahuje lisováním a obráběním.
5.2. Snadné obrábění ：Další výhodou CNC obrábění hliníku je, že materiál lze snadno vyrobit lisováním, ohýbáním a vrtáním. Můžete jej použít k tvarování dílů různých tvarů dle vašich potřeb. Energie potřebná ke zpracování hliníku je mnohem nižší než energie potřebná ke zpracování oceli.
5.3. Odolnost vůči nízkým teplotámHliníkové materiály jsou odolné vůči nízkým teplotám. Všichni víme, jak křehká je ocel, zejména při svařování dílů nebo v prostředí s nízkými teplotami. Hliníkové materiály lze ve srovnání s ocelovými materiály snadno zpracovávat při nízkých teplotách.
5.4. Zakázková úprava ：Hliník lze po dokončení upravit dle požadavků zákazníka. Existují způsoby, jak dosáhnout dokonalého vzhledu na míru. CNC hliníkové díly lze pokovovat různými barvami dle vašich požadavků. Mezi barvy, které můžete vyzkoušet, patří černá, modrá a zelená.
CNC obrábění hliníku projde určitými změnami, zejména v designu a specifikacích, což mu dává flexibilitu k rychlému přechodu zahájením nových kontrolních a schvalovacích postupů. Je také možné se v případě potřeby vrátit k minulým postupům a spolehlivě vyrábět v běžné kvalitě v projektech odstraňování hliníku, které vznikají. Mezi typické hliníkové slitiny patří hliník 2024, hliník 5052, hliník 7075, hliník 6063 a hliník 6061.

5.5 Vysoká přesnost zpracování:CNC obráběcí centra se vyznačují vysokou přesností polohování a opakovatelnou přesností polohování, což zajišťuje rozměrovou přesnost a toleranci tvaru a polohy hliníkových slitin. Obecně dosahují přesnosti ±0,01 mm nebo i vyšší, což splňuje požadavky na zpracování různých vysoce přesných dílů.
5.6 Vysoká účinnost zpracování:CNC obráběcí stroje dokáží realizovat automatizované zpracování a dokončit více procesů na jedno upnutí, čímž se zkracuje doba ruční obsluhy a upínání a výrazně se zvyšuje efektivita zpracování. Zároveň lze optimalizovat řeznou rychlost a rychlost posuvu CNC obráběcích strojů podle požadavků na zpracování, a dále tak zlepšit efektivitu zpracování.
5.7 Stabilní kvalita zpracování:Protože CNC obrábění je automatizované podle předem napsaných programů, je vliv lidského faktoru snížen, takže kvalita obrábění je stabilní a konzistence produktu dobrá. Ať už se jedná o hromadnou výrobu nebo o kusové zpracování, lze zaručit kvalitu obrábění dílů.
Silná schopnost obrábět složité tvary: CNC obrábění hliníkových slitin umožňuje obrábět hliníkové slitiny různých složitých tvarů, jako jsou oběžná kola, formy, letecké konstrukční díly atd., a to psaním složitých obráběcích programů. Toho je obtížné dosáhnout tradičními obráběcími metodami.
5.8 Vysoká míra využití materiálu: CNC obrábění umožňuje rozumně plánovat dráhu nástroje podle tvaru a velikosti dílů, aby se minimalizoval odpad materiálu. Zároveň mají materiály z hliníkových slitin dobrý řezný výkon a během procesu zpracování vzniká méně odpadu, což dále zlepšuje míru využití materiálu.

Kapitola 6: Jaké jsou nejběžnější CNC obráběcí procesy pro hliník?

CNC frézky jsou nejběžnějším a nejvšestrannějším způsobem obrábění hliníkových dílů. Stroje používají rotační nástroj. Dokážou efektivně a přesně vyřezat požadovaný CNC díl z pevného bloku materiálu.

V 60. letech 20. století se tradiční frézky transformovaly na „obráběcí centra“ díky nástupu systémů počítačového numerického řízení (CNC), automatických měničů nástrojů a zařízení pro otáčení nástrojů. Tyto stroje jsou k dispozici v konfiguracích od 2 do 12 os, ale nejběžnější jsou konfigurace od 3 do 5 os.

CNC soustruhy na kov nebo CNC soustružnická centra na kov pevně upínají a otáčejí CNC obrobkem, zatímco držák nástroje drží řezný nástroj nebo vrták proti CNC obrobku. Tyto stroje dokáží velmi přesně odebírat materiál a jsou široce používány výrobci v různých průmyslových odvětvích.

Mezi typické soustružnické operace patří vrtání, tvarování, drážkování, řezání vnitřních závitů, závitování a kuželové obrábění. CNC soustruhy na kov rychle nahrazují starší, manuálněji obráběné modely díky snadnému nastavení, obsluze, opakovatelnosti a přesnosti.

CNC plazmové řezačky ohřívají stlačený vzduch na extrémně vysoké teploty a vytvářejí „plazmový oblouk“, který dokáže roztavit kov o tloušťce až 15 cm. Plech materiálu leží naplocho na řezacím stole a počítač řídí dráhu hlavy hořáku. Stlačený vzduch odfoukne horký roztavený kov a řeže materiál. Plazmové řezačky jsou rychlé, přesné, snadno se používají a jsou cenově dostupné a používají je výrobci v mnoha průmyslových odvětvích.

CNC laserové řezačky taví, spalují nebo odpařují materiál a vytvářejí tak řeznou hranu. Podobně jako u plazmových řezaček leží plech materiálu naplocho na řezacím stole a počítač řídí dráhu vysoce výkonného laserového paprsku.

Laserové řezačky spotřebovávají méně energie než plazmové řezačky a jsou přesnější, zejména při řezání tenkých plechů. Silné nebo husté materiály však dokáží řezat pouze ty nejvýkonnější a nejdražší laserové řezačky.

CNC vodní řezačky používají k řezání materiálu proud vody o ultra vysokém tlaku, který je vstřikován úzkou tryskou. Samotná voda stačí k řezání měkkých materiálů, jako je dřevo nebo guma. Pro řezání tvrdých materiálů, jako je kov nebo kámen, obsluha obvykle smíchá abrazivo s vodou.

Vodní řezačky nezahřívají materiál jako plazmové a laserové řezačky. To znamená, že vysoké teploty nespálí, nedeformují ani nezmění strukturu materiálu. Pomáhá to také snižovat odpad a umožňuje, aby tvary vyřezané z plechů lépe pasovaly (nebo se do sebe vkládaly).

Kapitola 7: Nevýhody CNC obrábění hliníkových slitin
7.1 Vysoké náklady na vybavení:CNC obráběcí zařízení je drahé. Pořízení běžného CNC obráběcího centra stojí stovky tisíc nebo dokonce miliony juanů a náklady na údržbu a údržbu zařízení jsou také vysoké a vyžadují profesionální techniky k jeho obsluze a údržbě.
7.2 Vysoké programátorské požadavky:CNC obrábění vyžaduje psaní složitých obráběcích programů a vysokou technickou úroveň programátorů. Programátoři musí mít bohaté znalosti obráběcích technologií a zkušenosti s programováním a musí být schopni psát rozumné obráběcí programy podle tvaru, velikosti a požadavků na zpracování dílů. Jinak může dojít k chybám při obrábění nebo nízké efektivitě zpracování.
7.3 Vysoké náklady na zpracování:Vzhledem k vysokým nákladům na CNC obráběcí zařízení, vysokým programovacím požadavkům a relativně vysokým cenám hliníkových slitin jsou náklady na CNC obrábění hliníkových slitin také vysoké. U některých jednoduchých dílů nemusí být CNC obrábění nákladově efektivní.
7.4 Omezená účinnost zpracování:Přestože CNC obrábění má celkově vysokou efektivitu zpracování, u některých velkých a složitých dílů z hliníkových slitin je doba zpracování stále dlouhá. Kromě toho, pokud se během obrábění vyskytnou problémy, jako je opotřebení nástrojů a selhání zařízení, bude to také ovlivněno efektivitou zpracování.
7.5 Vysoké požadavky na materiály:Vlastnosti hliníkových slitin mají velký vliv na kvalitu zpracování. Pokud tvrdost, houževnatost a další ukazatele materiálu nesplňují požadavky, může to způsobit problémy, jako jsou obtíže při zpracování a zvýšené opotřebení nástroje. Proto je při CNC obrábění hliníkových slitin nutné vybrat vhodné hliníkové slitiny a přísně kontrolovat kvalitu materiálů.

Kapitola 8: Závěr
Zpracování hliníku se široce používá ve spotřební elektronice, od mobilních telefonů, sluchátek, reproduktorů, hodinek až po televizory, notebooky a dokonce i různé chytré domácnosti. S pokračujícím růstem ekonomiky bude i nadále růst celosvětová poptávka po elektronických komunikacích a dalších produktech, což také podpoří rozšíření aplikací hliníku v různých segmentech a postupný vývoj směrem k high-end a specializaci. Inovovat a modernizovat technologie zpracování hliníku, věnovat pozornost novým trendům a novým aplikacím hliníkových materiálů, vyvíjet vysoce přesné produkty a otevírat nové trhy pro rozšíření celkové poptávky po hliníku ve spotřební elektronice.
Díky CNC obrábění se výroba hliníkových dílů stala hračkou. Hodnocení dodavatelů CNC obrábění je důležitou součástí nákupního procesu. Kromě specifikací stroje by měly být prioritou také služby technické podpory, reputace dodavatele, zkušenosti, poprodejní podpora a záruka na produkt. Máte-li jakékoli dotazy ohledně CNC obrábění hliníku, neváhejte se na nás obrátit.kontaktnáš zákaznický servis. Náš tým vám co nejdříve poskytne online řešení podpory.

Kapitola 9: Často kladené otázky
9.1 K čemu se používá CNC soustruh?

CNC soustruh může vyrábět symetrické strojní součásti, jako jsou hřídele a trubky, obráběním CNC součásti, která se otáčí vzhledem k pevnému řeznému nástroji.

9.2 Může CNC frézka efektivně zpracovávat hliník?

Ano, CNC frézka dokáže obrábět hliník dle specifikace. Frézky jsou obzvláště vhodné pro řezání a gravírování hliníkových plechů, ale jejich možnosti jsou omezené, pokud jsou obráběné díly silnější.

9.3 Jaké jsou výhody 5osého CNC stroje?

Díky zvýšené flexibilitě mohou 5osé CNC stroje optimalizovat výrobu hliníkových dílů a minimalizovat související chyby tím, že vyrábějí složité díly s menším počtem nastavení.

9.4 Proč je CNC obrábění preferovanou volbou pro obrábění hliníku?

CNC obrábění umožňuje přesné a opakovatelné obrábění hliníku, zachování integrity materiálu a zajištění vynikající přesnosti a povrchové úpravy.

9.5 Jak si vyberu ten správný CNC stroj pro mé potřeby?

Zvažte požadavky projektu, jako je složitost dílu, požadovaná přesnost, objem výroby, výkon stroje, rozpočtová omezení a spolehlivost dodavatele.