Prednosti in slabosti obdelave delov iz aluminijevih zlitin s CNC-jem

Kazalo vsebine:
Poglavje 1: Kaj je CNC obdelava
Poglavje 2: Uvod v CNC obdelavo aluminija
Poglavje 3: Zakaj uporabljati aluminij?
Poglavje 4: Aluminij v primerjavi z jeklom
Poglavje 5: Prednosti CNC obdelovalnih delov iz aluminijevih zlitin
Poglavje 6: Kateri so najpogostejši postopki CNC obdelave aluminija?
Poglavje 7: Slabosti obdelave materialov iz aluminijevih zlitin s CNC
Poglavje 8: Zaključek
Poglavje 9: Pogosta vprašanja

Poglavje 1: Kaj je CNC obdelava?
 CNC obdelavaje najpogostejša proizvodna tehnologija za obdelavo kovin. V CNC proizvodnem procesu se rezalna orodja uporabljajo za izmet materiala iz trdnih materialov za izdelavo delov na podlagi računalniško podprtih modelov načrtovanja. CNC del morate izvleči iz prevelikega kosa materiala, da dobite želeni izdelek. Marmor lahko krušite, dokler ne dobite mojstrovine. Ta proizvodni postopek se lahko uporablja za obdelavo plastike in kovin. CNC obdelava, ki je tudi kratica za računalniško numerično krmiljeno obdelavo, vključuje programiranje računalniške programske opreme za izdajanje samodejnih ukazov funkcijam proizvodne opreme. S to metodo obdelave je mogoče upravljati različne kompleksne stroje. Druga prednost tega postopka je, da zagotavlja, da se tridimenzionalno rezanje zaključi z vrsto ukazov.
Pri CNC rezkanju je obdelovanec trdno pritrjen na površino, za odstranjevanje materiala pa se uporablja vrteča se rezalna naprava. Pri struženju je CNC obdelovanec trdno pritrjen na vrtečo se vpenjalno glavo, nato pa se za odstranjevanje materiala uporabi fiksna rezalna naprava. Različni materiali, ki jih je mogoče izdelati s CNC obdelavo, vključujejo medenino, aluminij, nerjaveče jeklo in najlon.

Poglavje 2: Uvod v CNC obdelavo aluminija
Aluminij je eden najpogosteje obdelanih materialov zaradi svojih odličnih mehanskih lastnosti. Med lastnosti aluminija spadajo mehkoba, cenovna dostopnost, vzdržljivost in odpornost proti koroziji. Natančno obdelani CNC aluminijasti deli so v zadnjem času postali pogosti, zlasti v vojaškem, medicinskem, vesoljskem in industrijskem inženirstvu. Za CNC obdelavo aluminija se uporabljajo napredna tehnologija in CNC stroji, ker zahtevajo natančnost.

Prednost aluminija je, da je vsestranski material, ki se lahko uporablja na različnih področjih. Ima izjemne lastnosti, kot sta lahka teža in vzdržljivost. Aluminij zahteva tudi absolutno briljantnost za uporabo na različnih področjih, kot so proizvodnja letal, proizvodnja energije in avtomobilov. V avtomobilski industriji se lahko uporablja za izdelavo reflektorjev, ki se običajno uporabljajo v avtomobilskih žarometih.

Poglavje 3: Zakaj uporabljati aluminij?
CNC aluminijasti deli so na splošno cenejši, ker jih je mogoče obdelati v kratkem času v primerjavi z drugimi kovinami, kot je jeklo. Prav tako ne potrebujejo dodatne obdelave. Za povečanje trdnosti se dodajo majhne količine cinka, magnezija, bakra in drugih materialov, saj je čisti aluminij običajno precej mehak. Ko je izpostavljen atmosferi, se tvori tanka zaščitna plast, zaradi česar je odporen proti koroziji in zmanjšuje možnosti nastanka rje na njegovi površini. Je odporen na kemikalije, enostaven za obdelavo in ima veliko trdnost v primerjavi s svojo težo.

Poglavje 4: Aluminij v primerjavi z jeklom
Aluminij in jeklo sta najpogosteje uporabljena kovinska materiala pri CNC obdelavi. Izbira pravega materiala je običajno odvisna od naslednjih petih dejavnikov:
4.1 Stroški： Mehko jeklo in ogljikovo jeklo sta na splošno cenejša od aluminijevih zlitin. Nerjaveče jeklo je dražje. Hkrati se cena kovin spreminja glede na svetovno povpraševanje in stroške surovin, energije in prevoza. Pri stroških je zelo pomembna tudi trajnost materiala. Če prihranite denar pri materialu, boste morda plačali več pri življenjski dobi in kakovosti izdelka.
4.2. Odpornost proti koroziji:Tako aluminij kot nerjaveče jeklo sta močno odporna proti rji in koroziji. Vendar pa je nerjaveče jeklo dražje. Proizvajalci ali končni uporabniki morajo druge vrste jekla barvati, obdelati ali premazati, da bi ga zaščitili, še posebej, če nameravajo končni del izpostaviti vremenskim vplivom. Ti premazi pomenijo dodatno težo in stroške, poleg tega pa jih je treba redno ponovno nanašati, kar povečuje stroške.
4.3. Teža:Aluminij je dva- do trikrat lažji od jekla. Skoraj vsako podjetje želi doseči enako ali boljšo zmogljivost izdelka z uporabo lažjih materialov. Zaradi trenda "lahke teže" proizvajalci začenjajo številne dele, ki so bili prej strojno obdelani iz jekla, nadomeščati z aluminijem.
4.4. Trdnost:Jeklo je morda težje od aluminija, vendar je zaradi tega tudi bolj trpežno. Jeklo je zelo močno in se ne upogne ali deformira zlahka pod silo, vročino ali težo. Poleg tega je površina aluminija bolj dovzetna za praske in udrtine kot jeklo.
5.5 Zmogljivost obdelave:Aluminij ima manjšo gostoto kot jeklo, kar pomeni, da ga je mogoče obdelovati tri- ali celo štirikrat hitreje. Aluminij se tudi ohladi hitreje kot jeklo; to skrajša čas, potreben za obdelavo dela (čas cikla), in količino potrebne hladilne tekočine.
Aluminij zahteva veliko manjšo rezalno silo kot jeklo. To zmanjša obrabo orodja in pomaga, da orodje ostane dlje časa ostro. Omogoča tudi CNC obdelavo aluminija z manjšimi in ekonomičnejšimi stroji.

Poglavje 5: Prednosti CNC aluminijastih delov
CNC obdelava aluminija ima več prednosti. Mednje spadajo:
5.1. Enostavno upogibanje:Ena od prednosti uporabe CNC obdelovalnih postopkov za izdelavo aluminijastih CNC delov je, da jih je mogoče enostavno upogibati. Za razliko od jekla je aluminijaste materiale mogoče med obdelavo enostavno stružiti, saj debelina tega materiala omogoča uporabo različnih metod oblikovanja. Različne oblike aluminijastih CNC delov je najbolje doseči s stiskanjem in obdelavo.
5.2. Enostavna obdelava:Druga prednost CNC obdelave aluminija je, da je material mogoče enostavno izdelati z vtiskovanjem, prepogibanjem in vrtanjem. Uporabite ga lahko za oblikovanje delov različnih oblik glede na vaše potrebe. Energija, porabljena za obdelavo aluminija, je veliko manjša kot za obdelavo jekla.
5.3 Odpornost na nizke temperatureAluminijasti materiali so odporni na nizke temperature. Vsi vemo, kako krhko je jeklo, zlasti pri varjenju delov ali v okoljih z nizkimi temperaturami. Aluminijaste materiale je v primerjavi z jeklenimi materiali lažje obdelovati pri nizkih temperaturah.
5.4. Dokončanje po meri:Aluminij je mogoče po končni obdelavi prilagoditi zahtevam stranke. Obstajajo stvari, ki jih lahko storite, da mu daste popoln videz po meri. CNC aluminijaste dele je mogoče prevleči v različne barve glede na vaše zahteve. Nekatere barve, ki jih lahko poskusite, vključujejo črno, modro in zeleno.
CNC obdelava aluminija bo doživela nekaj sprememb, zlasti v zasnovi in ​​specifikacijah, kar ji daje fleksibilnost za hiter prehod z uvedbo novih postopkov pregleda in odobritve. Po potrebi se je mogoče vrniti tudi k preteklim postopkom in zanesljivo izdelovati običajne kakovosti pri projektih odstranjevanja aluminija, ki se pojavijo. Nekatere tipične aluminijeve zlitine vključujejo aluminij 2024, aluminij 5052, aluminij 7075, aluminij 6063 in aluminij 6061.

5.5 Visoka natančnost obdelave:CNC obdelovalni centri imajo visoko natančnost pozicioniranja in natančnost ponavljanja pozicioniranja, kar zagotavlja dimenzijsko natančnost ter toleranco oblike in položaja delov iz aluminijevih zlitin. Na splošno lahko dosežejo natančnost ±0,01 mm ali celo več, kar ustreza potrebam obdelave različnih visoko natančnih delov.
5.6 Visoka učinkovitost obdelave:CNC obdelovalni stroji lahko izvajajo avtomatizirano obdelavo in po enem vpenjanju opravijo več procesov, kar skrajša čas ročnega upravljanja in vpenjanja ter znatno izboljša učinkovitost obdelave. Hkrati je mogoče optimizirati hitrost rezanja in hitrost podajanja CNC obdelovalnih strojev glede na zahteve obdelave, da se še izboljša učinkovitost obdelave.
5.7 Stabilna kakovost obdelave:Ker je CNC obdelava avtomatizirana po vnaprej napisanih programih, je vpliv človeških dejavnikov zmanjšan, zato je kakovost obdelave stabilna in doslednost izdelka dobra. Ne glede na to, ali gre za masovno proizvodnjo ali obdelavo posameznih kosov, je kakovost obdelave delov zagotovljena.
Močna sposobnost obdelave kompleksnih oblik: CNC obdelava delov iz aluminijevih zlitin lahko s pisanjem kompleksnih obdelovalnih programov doseže obdelavo delov iz aluminijevih zlitin različnih kompleksnih oblik, kot so rotorji, kalupi, letalski konstrukcijski deli itd. To je s tradicionalnimi metodami obdelave težko doseči.
5.8 Visoka stopnja izkoriščenosti materiala: CNC obdelava lahko razumno načrtuje pot orodja glede na obliko in velikost delov, da se zmanjšajo odpadki materiala. Hkrati imajo materiali iz aluminijevih zlitin dobro rezalno zmogljivost in med procesom obdelave nastane manj odpadkov, kar dodatno izboljša stopnjo izkoriščenosti materiala.

Poglavje 6: Kateri so najpogostejši postopki CNC obdelave aluminija?

CNC rezkalni stroji so najpogostejši in najvsestranski način obdelave aluminijastih delov. Stroji uporabljajo vrtljivo orodje. Z njimi lahko učinkovito in natančno izrežejo želeni CNC del iz fiksnega bloka materiala.

V šestdesetih letih prejšnjega stoletja so se tradicionalni rezkalni stroji zaradi pojava sistemov računalniškega numeričnega krmiljenja (CNC), avtomatskih menjalnikov orodij in naprav za vrtenje orodij preoblikovali v "obdelovalne centre". Ti stroji so na voljo v konfiguracijah od 2 do 12 osi, najpogostejše pa so konfiguracije od 3 do 5 osi.

CNC stružnice za kovino ali CNC stružni centri za kovino trdno vpnejo in vrtijo CNC obdelovanec, medtem ko držalo orodja drži rezalno orodje ali sveder ob CNC obdelovancu. Ti stroji lahko zelo natančno odstranijo material in jih proizvajalci v različnih panogah pogosto uporabljajo.

Tipične operacije stružnice vključujejo vrtanje, oblikovanje, žlebljenje, vrezovanje navojev, rezanje navojev in konično obdelavo. CNC stružnice za kovino hitro nadomeščajo starejše, bolj ročne proizvodne modele zaradi enostavne nastavitve, upravljanja, ponovljivosti in natančnosti.

CNC plazemski rezalniki segrevajo stisnjen zrak na izjemno visoke temperature, kar ustvari "plazemski lok", ki lahko stopi kovino debeline do 15 centimetrov. Plošča materiala leži ravno na rezalni mizi, računalnik pa nadzoruje pot glave gorilnika. Stisnjen zrak odpihuje vročo, staljeno kovino in reže material. Plazemski rezalniki so hitri, natančni, enostavni za uporabo in cenovno dostopni, uporabljajo pa jih proizvajalci v številnih panogah.

CNC laserski rezalniki talijo, sežigajo ali uparjajo material, da ustvarijo rezalni rob. Podobno kot pri plazemskih rezalnikih list materiala leži ravno na rezalni mizi, računalnik pa nadzoruje pot močnega laserskega žarka.

Laserski rezalniki porabijo manj energije kot plazemski rezalniki in so natančnejši, zlasti pri rezanju tankih pločevin. Vendar pa lahko le najmočnejši in najdražji laserski rezalniki režejo debele ali goste materiale.

CNC vodni rezalniki uporabljajo ultra visokotlačni curek vode, ki se izbrizga skozi ozko šobo, za rezanje materiala. Za rezanje mehkih materialov, kot sta les ali guma, je dovolj že sama voda. Za rezanje trdih materialov, kot sta kovina ali kamen, operaterji običajno zmešajo abraziv z vodo.

Vodni rezalniki ne segrevajo materiala kot plazemski in laserski rezalniki. To pomeni, da visoke temperature ne bodo ožgale, deformirale ali spremenile strukture materiala. Prav tako pomaga zmanjšati odpadke in omogoča, da se oblike, izrezane iz plošč, tesneje prilegajo (ali gnezdijo) skupaj.

Poglavje 7: Slabosti obdelave materialov iz aluminijevih zlitin s CNC
7.1 Visoki stroški opreme:CNC obdelovalna oprema je draga. Nakup običajnega CNC obdelovalnega centra stane več sto tisoč ali celo milijone juanov, visoki pa so tudi stroški vzdrževanja in vzdrževanja opreme, ki zahtevajo profesionalne tehnike za njeno upravljanje in vzdrževanje.
7.2 Visoke programerske zahteve:CNC obdelava zahteva pisanje kompleksnih obdelovalnih programov in visoko tehnično raven programerjev. Programerji morajo imeti bogato znanje o tehnologiji obdelave in izkušnje s programiranjem ter biti sposobni napisati razumne obdelovalne programe glede na obliko, velikost in zahteve glede obdelave delov. V nasprotnem primeru lahko pride do napak pri obdelavi ali nizke učinkovitosti obdelave.
7.3 Visoki stroški obdelave:Zaradi visokih stroškov CNC obdelovalne opreme, visokih zahtev glede programiranja in relativno visokih cen materialov iz aluminijevih zlitin so stroški CNC obdelave aluminijevih zlitin prav tako visoki. Za nekatere preproste dele CNC obdelava morda ni stroškovno učinkovita.
7.4 Omejena učinkovitost obdelave:Čeprav ima CNC obdelava na splošno visoko učinkovitost obdelave, je pri nekaterih velikih in kompleksnih delih iz aluminijevih zlitin čas obdelave še vedno dolg. Poleg tega bo učinkovitost obdelave prizadeta, če se med obdelavo pojavijo težave, kot so obraba orodja in okvara opreme.
7.5 Visoke zahteve za materiale:Zmogljivost materialov iz aluminijevih zlitin močno vpliva na kakovost obdelave. Če trdota, žilavost in drugi kazalniki materiala ne izpolnjujejo zahtev, lahko to povzroči težave, kot so težave pri obdelavi in ​​povečana obraba orodja. Zato je pri CNC obdelavi delov iz aluminijevih zlitin treba izbrati ustrezne materiale iz aluminijevih zlitin in strogo nadzorovati kakovost materialov.

Poglavje 8: Zaključek
Obdelava aluminija se pogosto uporablja v potrošniški elektroniki, od mobilnih telefonov, slušalk, zvočnikov, ur do televizorjev, prenosnikov in celo različnih pametnih domov. Z nadaljnjo rastjo gospodarstva se bo svetovno povpraševanje po elektronskih komunikacijah in drugih izdelkih še naprej povečevalo, kar bo spodbudilo tudi širitev uporabe aluminija v različnih segmentih in postopoma razvoj v smeri visokega cenovnega razreda in specializacije. Inovirajte in nadgradite tehnologijo obdelave aluminija, bodite pozorni na nove trende in nove aplikacije aluminijastih materialov, razvijajte visoko natančne izdelke in odpirajte nove trge za povečanje splošnega povpraševanja po aluminiju v potrošniški elektroniki.
Zahvaljujoč CNC procesu obdelave je izdelava aluminijastih delov postala preprosta. Ocenjevanje dobaviteljev CNC obdelave je pomemben del nakupnega procesa. Poleg specifikacij stroja je treba dati prednost tudi ugledu dobavitelja, izkušnjam, poprodajni podpori in garanciji za izdelek ter storitvam tehnične podpore. Če imate kakršna koli vprašanja o CNC obdelavi aluminija, prosimo,stiknaša služba za stranke. Naša ekipa vam bo čim prej zagotovila spletno podporo.

Poglavje 9: Pogosta vprašanja
9.1 Za kaj se uporablja CNC stružnica?

CNC stružnica lahko izdeluje simetrične strojne dele, kot so gredi in cevi, z obdelavo CNC dela, ki se vrti glede na fiksno rezalno orodje.

9.2 Ali lahko CNC rezkalni stroj učinkovito obdeluje aluminij?

Da, CNC rezkalni stroj lahko obdeluje aluminij v skladu s specifikacijo. Rezkalni stroji so še posebej primerni za rezanje in graviranje aluminijastih plošč, vendar so omejeni, kadar so obdelovani deli debelejši.

9.3 Katere so prednosti 5-osnega CNC stroja?

Z večjo fleksibilnostjo lahko 5-osni CNC stroji optimizirajo proizvodnjo aluminijastih delov in zmanjšajo povezane napake z izdelavo kompleksnih delov z manj nastavitvami.

9.4 Zakaj je CNC obdelava prednostna izbira za obdelavo aluminija?

CNC obdelava omogoča natančno in ponovljivo obdelavo aluminija, ohranja celovitost materiala ter zagotavlja vrhunsko natančnost in končno obdelavo.

9.5 Kako izberem pravi CNC stroj za svoje potrebe?

Upoštevajte zahteve projekta, kot so kompleksnost delov, zahtevana natančnost, obseg proizvodnje, zmogljivost stroja, proračunske omejitve in zanesljivost dobavitelja.