CNC frēzēšanā alumīnija lietņi ir viens no visplašāk izmantotajiem metāla materiāliem to vieglā svara, vieglas apstrādes, lielisko mehānisko īpašību un izmaksu{0}}efektivitātes dēļ. Dažādiem alumīnija lietņu veidiem ir būtiskas atšķirības sastāvā, stāvoklī un veiktspējā, kas tieši ietekmē frēzēšanas efektivitāti, precizitāti un gatavā produkta kvalitāti. Šajā rakstā ir sistemātiski apskatīti alumīnija stieņu veidi, kas piemēroti CNC frēzēšanai, pamatojoties uz sakausējumu sēriju, termiskās apstrādes stāvokli, specifikācijām un izmēriem, sniedzot visaptverošu atsauci piemērotu materiālu izvēlei.
1. Klasifikācija pēc sakausējumu sērijām: galveno veiktspējas atšķirību avots
Alumīnija lietņu sakausējuma sastāvs ir galvenais faktors, kas nosaka to apstrādes veiktspēju un pielietojuma scenārijus. Saskaņā ar starptautiski atzīto AA (Alumīnija asociācijas) klasifikācijas standartu alumīnija lietņi, kas piemēroti CNC frēzēšanai, galvenokārt tiek klasificēti kā 1000, 2000, 3000, 5000, 6000 un 7000 sērija, un visplašāk tiek izmantotas 6000 un 7000 sērijas.
1. 1000 sērija (tīra alumīnija sērija)
1000. sērijas alumīnija lietņos alumīnija saturs pārsniedz 99,0%, tādēļ tie ir tīri alumīnija materiāli. Tās izcilās īpašības ir ārkārtīgi augsta plastika, lieliska izturība pret koroziju un laba siltumvadītspēja, taču tā izturība ir salīdzinoši zema (stiepes izturība ir aptuveni 70-110 MPa). CNC frēzēšanā 1000. sērijas alumīnija lietņi ir ārkārtīgi viegli apstrādājami, ar minimālu instrumentu nodilumu un viegli kontrolējamu virsmas raupjumu. Tie ir piemēroti dekoratīvo detaļu, siltuma izlietņu, vadošu komponentu un citu lietojumu ražošanai, kam nepieciešama minimāla izturība. Taču, ņemot vērā to nepietiekamo izturību, šīs sērijas alumīnija lietņi nav piemēroti nesošo konstrukcijas daļu apstrādei. Izplatītākās markas ir 1050, 1060 un 1100. 1060, pateicoties augstajam alumīnija saturam (99,6%), nodrošina vislabāko griešanas gludumu frēzēšanā.
2. 2000. sērija (alumīnija-vara sakausējuma sērija)
2000. sērijas alumīnija lietņi galvenokārt ir leģēti ar varu, ko papildina tādi elementi kā mangāns un magnijs. Tie ir augstas-stiprības duralumīnijs. To stiepes izturība ir 300-600 MPa un lieliskas mehāniskās īpašības, taču tām ir slikta izturība pret koroziju un tās ir grūti apstrādājamas. CNC frēzēšanas laikā 2000. sērijas alumīnija lietņiem ir augsta griešanas pretestība un tie ir pakļauti darba sacietēšanai. Ir nepieciešami nodilumizturīgi karbīda griezējinstrumenti, un griešanas ātrums ir atbilstoši jāregulē (parasti ieteicams lietot 80–120 m/min). Šo alumīnija lietņu sēriju galvenokārt izmanto kosmosa un militārajos lietojumos, kam nepieciešama ārkārtīgi augsta izturība, piemēram, lidmašīnu rāmjos un augstas stiprības savienotājos. Kopējās atzīmes ietver 2024 un 2A12.
3. 3000 sērija (alumīnija-mangāna sakausējuma sērija)
3000. sērijas alumīnija lietņi satur mangānu kā primāro sakausējuma elementu. To stiprums ir starp tīru alumīniju un duralumīniju (stiepes izturība aptuveni 110-180 MPa), bet tiem piemīt laba plastika un izturība pret koroziju, kā arī lieliskas aukstās apstrādes īpašības. CNC frēzēšanā 3000. sērijas alumīnija lietņi nodrošina mērenu griešanas veiktspēju un izcilu virsmas kvalitāti pēc apstrādes, padarot tos piemērotus detaļām, kurām nepieciešama vidēja izturība, piemēram, radiatoriem, virtuves piederumiem un instrumentu korpusiem. Pateicoties mangāna pievienošanai, tā noguruma pretestība pārsniedz 1000 sērijas izturību. Parastās kategorijas ir 3003 un 3A{10}}, jo tās līdzsvarotās vispārējās veiktspējas dēļ tiek plaši izmantotas civilajās frēzēšanas daļās.
4. 5000 sērija (alumīnija-magnija sakausējuma sērija)
5000. sērijas alumīnija lietņi ar magniju kā primāro sakausējuma elementu, ir izturīgi pret rūsu-un nodrošina izcilu izturību pret koroziju, īpaši skarbos apstākļos, piemēram, jūras ūdenī. Tiem ir augsta izturība (stiepes izturība aptuveni 180-300 MPa), laba plastika un lieliska metināmība, taču to mehāniskā apstrāde ir nedaudz zemāka par 6000 sēriju. CNC frēzēšanas laikā 5000. sērijas alumīnija lietņi ir pakļauti skaidu pielipšanai, tādēļ ir jāizmanto asi griezējinstrumenti un dzesēšanas smērvielas. Ieteicamais griešanas ātrums ir 100-150 m/min. Šo alumīnija lietņu sēriju plaši izmanto kuģu būvē, automobiļu rūpniecībā un ķīmiskajā iekārtās, piemēram, korpusa konstrukcijās un automobiļu šasijas daļās. Parastās kategorijas ir 5052, 5083 un 5A06.
5. 6000 sērija (alumīnija-magnija-silīcija sakausējuma sērija)
6000 sērijas alumīnija lietņi ir visplašāk izmantotā sakausējumu sērija CNC frēzēšanā. Magnijs un silīcijs ir primārie leģējošie elementi, un tos var stiprināt termiski apstrādājot. Tie piedāvā izcili līdzsvarotu kopējo veiktspēju: mērena stiepes izturība 200-350 MPa; laba lokanība, padarot tos viegli frēzējamus un formējamus; izcila izturība pret koroziju līdz 2000 un 7000 sērijām; un salīdzinoši zemas izmaksas. CNC frēzēšanas procesa laikā 6000. sērijas alumīnija blokiem ir zema griešanas pretestība, mazāks instrumentu nodilums un zems apstrādes virsmas raupjums, tāpēc tie ir piemēroti dažādu konstrukciju daļu, dekoratīvo detaļu, elektronisko korpusu u.c. masveida ražošanai. Izplatītas kategorijas ir 6061, 6063 un 6082. 6061, kas pazīstamas kā "universālais alumīnija sakausējums", kas nodrošina gandrīz visu NC mehānisko īpašību līdzsvaru civilās apstrādes, apstrādei un apstrādei. frēzēšana. 6063 ar uzlabotu elastību ir vairāk piemērota sarežģītu formu frēzēšanai.
6. 7000 sērija (alumīnija-cinka-magnija sakausējuma sērija)
7000. sērijas alumīnija lietņi galvenokārt ir leģēti ar cinku, ko papildina magnijs un varš. Tie pieder pie super-cietā alumīnija saimes un ir vieni no spēcīgākajiem šobrīd pieejamajiem alumīnija sakausējumiem (stiepes izturība var sasniegt 500-700 MPa). To mehāniskās īpašības ir salīdzināmas ar tērauda īpašībām, tomēr to blīvums ir tikai viena-trešdaļa no tērauda blīvuma, tāpēc tie ir neaizstājami kosmosa un augstākās klases iekārtu ražošanas nozarēs. Tomēr 7000. sērijas alumīnija lietņu frēzēšana rada ievērojamas problēmas: lieli griešanas spēki, smaga darba sacietēšana un slikta izturība pret koroziju prasa stingru apstrādes parametru un dzesēšanas apstākļu kontroli. CNC frēzēšanai ir jāizmanto īpaši -smalki{16}}graudains karbīda vai keramikas instrumenti, mazs griešanas ātrums (60–100 m/min) un mērens padeves ātrums, lai izvairītos no instrumenta lūzuma. Parastās kategorijas ir 7075 un 7050. 7075, pateicoties tās izcilajai izturībai, to bieži izmanto tādu svarīgu sastāvdaļu kā gaisa kuģu šasijas, augstākās klases veidņu un sporta aprīkojuma ražošanā.
2. Klasifikācija pēc termiskās apstrādes stāvokļa: galvenais apstrādes faktors
Alumīnija lietņu termiskās apstrādes stāvoklis tieši ietekmē to cietību, plastiskumu un griešanas veiktspēju. Vienam un tam pašam alumīnija lietņam dažādos stāvokļos CNC frēzēšanas laikā ir ievērojamas veiktspējas atšķirības. Parastie termiskās apstrādes stāvokļi ir O (rūdīts), T (termiski-rūdīts) un H (aukstā-rūdīts).
1. O (atlaidināts)
O-stāvokļa alumīnija lietņiem tiek veikts pilnīgs atkausēšanas process, kā rezultātā tiek iegūta vienmērīga iekšējā struktūra, visaugstākā plastiskums un zemākā cietība (piemēram, 6061 O stāvoklī cietība ir aptuveni HB30{4}}40). CNC frēzēšanā O-stāvokļa alumīnija lietņiem ir zema griešanas pretestība un tie ir viegli formējami. Tomēr iegūtā detaļu deformācija ir ievērojama, un ir lielāka iespēja, ka veidosies virsmas urbumi. Tas ir piemērots tādu detaļu ražošanai, kurām ir sarežģītas formas un zemas izturības prasības, piemēram, dekoratīvi reljefi un plānas -sienu daļas. Tomēr ir svarīgi atzīmēt, ka, frēzējot O-stāva alumīnija lietņus, skaidas veido lentes, un ir nepieciešami pastiprināti skaidu noņemšanas pasākumi, lai novērstu to aptīšanos ap instrumentu.
2. T-Temperatūra (termiski-apstrādāts rūdīts)
T-Temperatūra ir sacietēšanas stāvoklis, kas tiek sasniegts, apstrādājot šķīdumu un mākslīgi novecojot. Atkarībā no apstrādes procesa to var iedalīt T4, T5 un T6 pakāpēs. T6 (šķīduma apstrāde + pilnīga mākslīgā novecošana) ir CNC frēzēšanā visbiežāk izmantotais rūdījums. Piemēram, 6061-T6 var sasniegt HB95-110 cietību, nodrošinot gan augstu izturību, gan cietību. Tas nodrošina minimālu deformāciju un lielisku izmēru stabilitāti pēc apstrādes. T4 (šķīduma apstrāde + dabiska novecošana) uzrāda nedaudz augstāku plastiskumu nekā T6, un tas ir piemērots detaļu frēzēšanai, kam nepieciešama turpmāka liekšana un štancēšana. Frēzējot T-Temperature alumīnija blokus, griešanas parametri jāpielāgo atkarībā no cietības. Jo augstāka ir cietība, jo mazāks griešanas ātrums, lai nodrošinātu instrumenta kalpošanas laiku un apstrādes precizitāti.
3. H-Temperatūra (aukstā-darba sacietēšana)
H-Alumīnija bloki tiek rūdīti, izmantojot aukstās apstrādes metodes, piemēram, aukstās velmēšanas un aukstās vilkšanas, bez termiskās apstrādes. Tas parasti ir sastopams sakausējumos, kurus nevar{2}}rūdīt ar karstumu, piemēram, 1000. un 3000. sērijā. Tās cietība atrodas starp O un T pakāpēm. Piemēram, 1100-H14 cietība ir aptuveni HB50–60. CNC frēzēšanā H kategorijas alumīnija bloki nodrošina mērenu apstrādes veiktspēju un labu virsmas kvalitāti, padarot tos piemērotus detaļām, kurām nepieciešams noteikts izturības līmenis un kurām nav nepieciešama turpmāka termiskā apstrāde, piemēram, siltuma izlietnes un datu plāksnītes.
3 Klasifikācija pēc specifikācijām un izmēriem: pamats, lai pielāgotos apstrādes prasībām
Specifikācijas un izmērialumīnija bloki CNCfrēzēšanai jāatbilst apstrādes iekārtas darba galda izmēram, pārvietošanās diapazonam un detaļu konstrukcijas prasībām. Izplatītākie formāti ietver loksnes, stieņus, sagataves un pielāgotas sagataves.
1. Lapa
Alumīnija loksnes biezums parasti ir 1-50 mm, platumu un garumu nosaka standarta vai pielāgotas specifikācijas (piemēram, 1220 × 2440 mm, 1500 × 3000 mm utt.). Tas ir piemērots plakanu detaļu, plānsienu detaļu vai lielu vāku, piemēram, elektronisko iekārtu korpusu un mehānisko vāku, CNC frēzēšanai. Frēzējot lokšņu metālu, pievērsiet uzmanību iespīlēšanas metodei, lai izvairītos no apstrādes vibrācijas, ko izraisa nepietiekama lokšņu stingrība, kas var ietekmēt virsmas kvalitāti.
2. Stieņi
Alumīnija stieņa diametrs ir plašs (3-500 mm), un parasti tā garums ir 1000-6000 mm. Tas ir piemērots vārpstu, uzmavu, cilindrisku detaļu vai sarežģītu rotējošu detaļu apstrādei, kas veidotas frēzējot. CNC frēzēšanā stieni var nostiprināt, izmantojot trīs spīļu patronas, dubultus ežektorus un citas metodes, tādējādi nodrošinot augstu apstrādes efektivitāti un viegli kontrolējot izmēru precizitāti. Parastās stieņu precizitātes pakāpes ietver standarta (± 0,5 mm) un precizitāti (± 0,1 mm). Precīzijas stienis samazina frēzēšanas pielaides un uzlabo apstrādes efektivitāti.
3. Sagataves/Taisnstūra sagataves
Kvadrātveida un taisnstūrveida sagatavju šķērsgriezuma{0}}izmēri parasti ir no 20 × 20 mm līdz 500 × 500 mm, un to garums ir pielāgojams. Tos parasti izmanto CNC frēzēšanai konstrukcijas un rāmja komponentos. To priekšrocība ir tāda, ka tie var tieši izgatavot trīsdimensiju detaļas ar sarežģītām kontūrām, neprasot vairākas iespīlēšanas darbības, piemēram, mašīnu balstus un aprīkojuma pamatnes. Izvēloties sagataves, ir svarīgi noteikt atbilstošo krājumu daudzumu, pamatojoties uz galīgās daļas izmēriem. Parasti pielaide jākontrolē 2–5 mm robežās, lai līdzsvarotu apstrādes efektivitāti un materiālu izmantošanu.
4. Pielāgotas sagataves
Masveidā ražotām-vai sarežģītas-formas detaļām pielāgotas sagataves var izgatavot, izmantojot tādas metodes kā liešana vai kalšana. Tas samazina CNC frēzēšanai nepieciešamo apstrādes pielaidi un samazina ražošanas izmaksas. Pielāgoti sagataves, kuru formas vairāk atgādina gatavo detaļu, piemēram, tuvās-neto-formas kalumi, var ievērojami saīsināt apstrādes ciklus. Tomēr sākotnējās veidņu izmaksas ir augstākas, tāpēc tās ir piemērotas liela apjoma-ražošanai.
4. Atlases principi un apsvērumi
Izvēlotiesalumīnija bloki CNCfrēzēšanai, ir svarīgi vispusīgi apsvērt tādus faktorus kā detaļu veiktspējas prasības, apstrādes izmaksas un ražošanas apjoms. Ievērojiet šādus principus:
- Veiktspējas atbilstības princips: izvēlieties sakausējumu, pamatojoties uz detaļas izturību, izturību pret koroziju un svara prasībām. Piemēram, 6061-T6 priekšroka tiek dota konstrukcijas daļām, 7075-T6 augstas stiprības daļām un 5052-H32 korozijizturīgām daļām.
- Apstrādes efektivitāte: masveida ražošanai dodiet priekšroku alumīnija blokiem ar lielisku apstrādājamību (piemēram, 6061-T6). Izmantojiet efektīvus instrumentus un griešanas parametrus, lai samazinātu apstrādes izmaksas. Mazām sarežģītu detaļu partijām var tikt upurēta zināma apstrādes efektivitāte, lai piešķirtu prioritāti formējamībai.
- Izmaksu kontrole: lai gan ir izpildītas veiktspējas prasības, dodiet priekšroku sakausējumiem ar zemāku cenu{0}} (piemēram, 6000. sērija, nevis 7000. sērija). Tajā pašā laikā atbilstoši nosakiet sagatavju specifikācijas, lai maksimāli palielinātu materiāla izmantošanu.
- Kvalitātes stabilitāte: izvēlieties alumīnija blokus no cienījamiem ražotājiem, lai nodrošinātu vienmērīgu un stabilu ķīmisko sastāvu un termiskās apstrādes apstākļus. Tas ļaus izvairīties no materiāla kvalitātes svārstībām, kas var izraisīt apstrādes precizitātes kļūdas vai neparastu instrumenta nodilumu.
Turklāt pievērsiet uzmanību alumīnija bloku virsmas kvalitātei, piemēram, defektu klātbūtnei, piemēram, katlakmens, skrāpējumi un ieslēgumi. Šie defekti var ietekmēt frēzēšanas virsmas raupjumu un apstrādes precizitāti. Pirms malšanas var būt nepieciešama pirmapstrāde (piemēram, slīpēšana un kodināšana).
5. Secinājums
Alumīnija bloki CNCfrēzēšanai ir dažādi veidi. Dažādu sakausējumu blokiem, termiskās apstrādes apstākļiem un izmēriem katram ir savas īpašības un tie ir piemēroti dažādiem lietojumiem. Faktiskajā apstrādē, lai sasniegtu optimālu līdzsvaru starp apstrādes efektivitāti, precizitāti un izmaksām, ir nepieciešama-detaļu prasību padziļināta analīze kopā ar apstrādes aprīkojumu un procesa apstākļiem, lai zinātniski atlasītu alumīnija bloka veidu. Alumīnija sakausējumu materiālu tehnoloģijai nepārtraukti attīstoties, jaunu augstas -griešanas veiktspējas un augstas-izturības alumīnija sakausējumu parādīšanās vēl vairāk paplašinās pielietojuma jomasCNC frēzēšana alumīnijsbloki, nodrošinot labāku materiālu izvēli precīzai ražošanai.