Alumiinin CNC-työstö: Lopullinen opas

Alumiini-CNC-työstö

Alumiinin CNC-työstö on suosittu valmistustekniikka nykyaikaisella metalliosien valmistusteollisuudella.

Alumiinin onnistuneen CNC-työstön kannalta sinun on valittava paras materiaalilaatu, tunnettava edut, valittava sopiva tekniikka, arvioitava hinta tai käytettävä oikea pintakäsittely.

Joten jos haluat olla asiantuntija alumiinin CNC-työstyksessä, lue tämä opas.

Alumiinin CNC-työstölaadut

Erilaisia ​​alumiinilaatuja voidaan käyttää teollisissa sovelluksissa, ja ydinerot on kuvattu luontaisissa ominaisuuksissa. Ne sisältävät:

AlumiiniseosKoneistusToimivuuskorroosionkestävyysMax. KäyttölämpötilaKovuuspidentäminenVahvuus (UTS)Hakemus
1100hyväErinomainenErinomainen218 ° C25-28 HRB15 - 28%89.6 MPaKellot, lämmönvaihtimen rivat, nimikilvet
2011ErinomainenHuonoHuono138 ° C95 HRB12 - 15%275 MPaHammaspyörät, ruuvikoneet, putki- ja putkiliittimet
2024OikeudenmukainenHuonoHuono200 ° C70-120 HRB14 - 20%200-540 MPaLentokoneen runko, ajoneuvon osat, siipien jännityskomponentit
6061hyvähyväErinomainen130 - 150 ° C60 HRB12 - 17%291-320 MPaLämmönvaihtimet, laivakomponentit, lentokoneet ja
6063Oikeudenmukainenhyvähyvä260 - 510 ° C51.2 HRB18 - 33%145-186 MPaIkkuna- ja ovenkarmit, kaiteet, katot
6082hyvähyväErinomainen130 - 150 ° C35-56 HRB6.3 - 18%140-340 MPaRakennus: Sillat, tornit, ristikot
7075OikeudenmukainenKeskimäärinHuono100 ° C79-86 HRB2 - 11%434-580 MPaOhjuskomponentit, lentokoneiden osat
5083OikeudenmukainenhyväErinomainen80 - 100 ° C74 HRB13%270-350 MPaPaineastiat, laivavarusteet
MIC 6ErinomainenKorkeaErinomainen427 ° C65 HRB3%166 MPaElektroniikka, koneistuskomponentit, laserosat

Lisää resursseja:

Alumiiniseos – Lähde: Wikipedia

Alumiinilaatujen tyypit – Lähde: Metal Super Market

Alumiinityypit – Lähde: Thomas Net

Alumiinin CNC-koneistuksen etu

Alumiiniset CNC-koneistetut osat projektissasi keräävät monia etuja.

i. Korroosionkestävyys: CNC-koneistettujen alumiinilaatujen vastustasot vaihtelevat rakenneosien mukaan. Siitä huolimatta se on vakioominaisuus, joka mahdollistaa CNC-koneistettujen osien käytön syövyttävissä tai alttiissa ympäristöissä.

ii. Koneistettavuus: Alumiini on erittäin työstettävää ja työstettävää johtuen sen sitkeydestä ja muokattavuudesta. Tämä tekee tuotannosta taloudellista, koska se on erittäin tarkka ja toistettavissa pienemmällä työkalun jännityksellä.

iii. Sähkönjohtavuus: Vaikka alumiinin johtavuus on pienempi kuin kuparin, sen sähköinen signaalinsiirto on silti hyväksyttävää. Siten voit käyttää tällaisia ​​CNC-koneen osia sovelluksissa, joissa johtavuus on välttämätöntä.

iv. Anodisointipotentiaali: CNC-työstön jälkeen alumiiniosat voit parantaa sen fysikaalisia ominaisuuksia anodisoimalla. Anodisointi parantaa CNC-koneistetun alumiiniosan pintaominaisuuksia, kuten paksuutta ja kulutuskestävyyttä.

v. Kierrätettävyys: CNC-työstöprosessista syntyneet käyttämättömät tai hukatut alumiiniosat voidaan kierrättää ja työstää uudelleen. Kierrätys vähentää saastumista, energian hukkaa ja jopa tuotantokustannuksia.

vi. Voiman ja painon suhde: Alumiinin korkea lujuus-painosuhde mahdollistaa osien CNC-työstön, kun lujuus ja paino ovat tärkeitä.

Alumiini-CNC-työstö
Alumiini-CNC-työstö

Lisää resursseja:

Mikä on CNC-koneistus – Lähde: Thomas Net

CNC-työstöprosessi – Lähde: Goodwin University

CNC-työstön alumiinin rajoitukset

Voit kohdata joitain vaikeuksia CNC-työstössä alumiinia. Joitakin yleisiä takaiskuja ovat:

i. Toimivuus: Alumiinin ja sen metalliseosten eri laadut muodostavat haasteen CNC-työstössä ja vaikuttavat prosesseihin, kuten jyrsintään ja leikkaukseen.

ii. Käyttölämpötila: Alumiinin pehmeys ja sen alhainen sulamispiste rajoittavat käyttölämpötilaa CNC-työstössä. Näin ollen CNC-työstö, joka johtaa korkeaan lämmöntuotantoon, voi johtaa epämuodostumisiin.

Edut CNC-alumiiniprototyyppien koneistukseen

Prototyyppien valmistus on prosessi, jonka avulla voit kokeilla tai testata suunnittelua ennen kuin aloitat täydellisen tuotantoajon. Sen tärkeyttä korostetaan seuraavasti:

  • Alumiini on helposti saatavilla, helppo työstää ja kierrätettävä, mikä säästää valtavia kustannussäästöjä.
  • Kun teet alumiiniprototyyppien CNC-työstön, voit helposti tarkistaa ja toteuttaa suunnitelmat ilman suuria tappioita.

Alumiinin CNC-työstöprosessit

Alumiinin CNC-työstössä on monia tekniikoita, joita voit käyttää osasi teknisistä tiedoista riippuen. Voit esimerkiksi porata reikiä, tehdä kierteitä tai työstää sylinterimäisiä osia.

Tämän seurauksena sinun on valittava sopiva CNC-työstötekniikka:

CNC sorvaus alumiinia

Kun CNC-sorvataan alumiinia, leikkuutyökalu pysyy paikallaan, kun kierrät työkappaletta poistaaksesi ei-toivotun materiaalin. CNC-sorvauskonetta käytetään alumiinin CNC-sorvauksessa tietokoneella syötetyillä ohjeilla alumiinityökappaleen muuntamiseksi haluttuun muotoon.

Voit harkita näitä CNC-laitteita alumiinin koneistamiseen.

       i. Pystysuora CNC-sorvi

Tässä kara on pystysuoraan kiinnitetty suorittamaan sorvauksen siirtämällä työkappaletta ylös ja alas. Se on suotuisa yksipuolisiin työstöihin ja silloin, kun työkappaleen ripustaminen on ongelma.

     ii. Vaakasuuntaiset CNC-sorvit

Pystysuuntaisten maanmiestensä kaltaisen karan sijaan nämä CNC-sorvit toteuttavat vaakasuunnassa useita päitä. Voi suorittaa alumiinin CNC-työstön eri malleissa, jolloin jätemateriaali putoaa helposti painovoiman vaikutuksesta.

CNC-työstön vuokaavio
CNC-työstön vuokaavio

Alumiinin CNC-sorvauksen edut

CNC-sorvauksen käyttö alumiinin CNC-työstyksessä tarjoaa sinulle seuraavat edut:

  • Kustannustehokas: Alumiinin CNC-sorvaus lisää tuotannon tehokkuutta suorittamalla prosessin lyhyemmässä ajassa, mikä tekee siitä kustannustehokkaan.
  • Tehokkuus: Alumiinin CNC-viritys vähentää hukkaa tekemällä erittäin tarkkoja toimintoja, jotka parantavat prosessin tehokkuutta.

Cnc Jyrsintäalumiini

CNC-jyrsintä alumiiniseoksesta on suosittu toiminta nykyään. Käytät monipistetyökalua kiinteän alumiinimateriaalin käsittelyyn.

CNC-jyrsinnässä voit käyttää:

  • Pystysuora CNC-jyrsinkone
  • Vaakasuuntainen CNC-jyrsinkone
  • Moniakselinen CNC-jyrsinkone

Moniakseliset jyrsinkoneet pystyvät liikkumaan usealla akselilla, mikä mahdollistaa nopeamman ja tarkemman toiminnan alumiinityökappaleilla.

CNC-jyrsintämenetelmät

On olemassa useita lähestymistapoja CNC-jyrsintä alumiiniset työkappaleet seuraavasti:

  • Kulmajyrsintä: Tässä CNC-jyrsinkoneen pyörimisakseli ja alumiininen työkappaleen pinta erotetaan kulmassa. Siten tuottaa erityisiä malleja, kuten uria ja muita kulmikkaita leikkauksia.
  • Tasojyrsintä: Työkalu toimii alaspäin alumiinityökappaletta vasten ja tuottaa monimutkaisia ​​​​malleja, joiden pyörimisakseli on kohtisuorassa työkappaleeseen nähden.
  • Muotin jyrsintä: Alumiinin CNC-työstö tällä jyrsintämenetelmällä mahdollistaa pyöristetyn leikkauksen muodostamisen käyttämällä useita työkaluja.
  • Profiilin jyrsintä: Käyttää kolmivaiheista rouhinta-, puoli- ja loppuviimeistelyprosessia koverien ja kuperoiden alumiiniosien valmistuksessa.
  • Pintajyrsintä: Poistaa materiaalia alumiinityökappaleen pinnalta työkappaleen ollessa yhdensuuntainen pyörimisakselin kanssa.

Cnc Alumiinin poraus

CNC poraus alumiinia työstökappaleisiin liittyy erityistyökalujen, jotka tunnetaan nimellä poranterät, käyttäminen reikien luomiseen. Nämä reiät ovat välttämättömiä asennuksen aikana erityisesti pultteja, ruuveja ja niittejä käytettäessä.

CNC-poratyypit

Seuraavat CNC-poratyypit voivat muuttaa alumiinityökappaleita tehokkaasti käyttöösi:

i. Ryhmäporaus: Tukee useita työpäitä, jotka pystyvät pitämään useita karaja ja voivat suorittaa useita toimintoja samanaikaisesti.

ii. Mikroporapuristin: Siinä on suuri tarkkuus, ja siinä on pienet istukat, jotka ovat hyödyllisiä erittäin pienten reikien tekemiseen ruostumattomasta teräksestä valmistettuihin kappaleisiin.

iii. Monikarapora: Sisältää yhden työpään useilla karoilla, jotka mahdollistavat samanaikaisen työskentelyn.

iv. Radial Arm Drill Press: Käyttää pyörän päätä, joka pystyy suorittamaan erilaisia ​​liikkeitä useiden toimenpiteiden suorittamiseksi kiinnitetylle työkappaleelle.

v. Revolverityyppinen pora: Sisältää tornin, jossa on useita työpäitä, joiden avulla voit vaihtaa asentoa helposti ja vaihtaa työkaluja nopeasti.

vi. Pystyporapuristin: Tämä CNC-poratyyppi syöttää työkappaleen työkaluun, ja siinä on hammaspyöräkäytöllä varustettu karapää.

CNC poraus alumiinia
CNC poraus alumiinia

CNC-leikkaus alumiinia

Cnc alumiinin leikkaaminen tarkoittaa sopivan kokoisten alumiinikappaleiden irrottamista suuremmista levyistä tai tankoista suunnittelutarpeiden mukaan. Joitakin CNC-alumiinin leikkauslaitteita, joita voit käyttää, ovat:

i. CNC-laserkoneet: Käyttää tietokoneohjattua tehokasta lasersädettä alumiinin leikkaamiseen. Leikkausprosessi tapahtuu höyrystämällä, sulattamalla tai polttamalla, mikä johtaa erittäin tarkkoihin leikkauksiin.

ii. CNC-plasmaleikkurit: Nämä toimivat luomalla tehokkaan plasmakaaren paineilman altistamisesta äärimmäiseen kuumennukseen. Tuloksena oleva plasmakaari sulattaa alumiinin puhaltaen samalla sulan pois leikkaamalla sen läpi tietokoneen ohjauksessa.

iii. CNC-reititin: Käyttää päätyjyrsintätyökalun terää materiaalin poistamiseen tai alumiinityökappaleiden muotoilemiseen haluttuun muotoon. Pidät siitä hyödyllisenä myös suurempien alumiinikappaleiden erottamisessa pitäen mielessä terätyyppi ja syöttönopeus.

iv. CNC-vesileikkurit: Sisältää hioma-aineisiin sekoitettujen vesisuihkujen tuotannon korkeassa paineessa pienten suuttimien kautta. Alumiinin pintaan suurella nopeudella osuvan suihkun toiminta käynnistää leikkeleitä ilman muodonmuutoksia.

CNC-leikkaus alumiinia
CNC-leikkaus alumiinia

5 vinkkiä alumiinin leikkaamiseen CNC-reitittimellä

- CNC-reititin voi auttaa sinua projekteissasi leikkaamalla alumiinia helposti haluttuun muotoon ja kokoon. Sinun on kuitenkin otettava huomioon seuraavat vinkit oikeaan leikkaamiseen:

  • Määritä CNC-reitittimesi nopeus ja syöttö tavallisesti laskimella varmistaaksesi puhtaan leikkauksen.
  • Käytettäessä CNC-reititintä alumiinilla, korkeat kierrosluvut ovat välttämättömiä, mikä edellyttää kovametallileikkurien käyttöä.
  • Sisällytä kokoonpanoosi sumutusjärjestelmä, joka toimii leikkurin ja alumiinin voiteluaineena estämällä vastaavasti kulumista ja muodonmuutoksia.
  • Käytä progressiivisia matalia ajoja leikkaussyvyyden saavuttamiseen varmistaaksesi helpon lastunpoiston ja laadukkaan lopputuloksen.
  • Alumiinin CNC-leikkaus CNC-reitittimellä toimii korkeintaan kolmella uralla estääkseen lastujen kerääntymisen ja siten tukkeutumisen. Myös alennettujen huilujen käyttö kulkee käsi kädessä syöttönopeuden pienentämisen kanssa.

Työkalun valintaan vaikuttavat tekijät alumiinin CNC-työstyksessä

Työkalun valinta alumiinin CNC-työstössä on olennaista leikkauksen laadun ja prosessin onnistumisen kannalta. Tästä syystä työkalun valinta on tärkeä prosessi, jossa otetaan huomioon seuraavat tekijät:

Leikkausneste

Vaikka alumiini on pehmeää, kuivaleikkaus johtaa purseen muodostumiseen ja epäyhtenäisiin reunoihin, mikä edellyttää leikkausnesteiden käyttöä. Öljyemulsiot ovat sopivia leikkausnesteitä, koska kloori- ja rikkijäämiä sisältävät tahrat jättävät alumiinin pintaan.

Syötteet ja nopeudet

Leikkausnopeus CNC-työstössä alumiinia viittaa työkalun kierroksiin minuutissa. Työkalun säteen ja materiaalin parametrit vaikuttavat nopeuteen.

Voit käyttää suuria leikkausnopeuksia alumiinilla vähentääksesi lastun muodostumista ja lämmön kertymistä sekä parantaaksesi viimeistelyn laatua.

Syöttönopeus kuvaa työkalun liikettä koko kierron aikana. Se koskee myös työkappaleita, joissa sitä käännetään ja työkalua pidetään paikallaan.

Työkalun suunnittelu

Työkalukokoonpano, esimerkiksi huilujen määrä, on elintärkeä alumiinin CNC-työstöprosessin valmistuksessa tai rikkomisessa. Esimerkiksi alhainen huilumäärä (2-3) alumiinilla työskennellessä varmistaa, ettei lastuja muodostu.

Työkalun materiaali

Alumiini on pehmeä metalli ja työstötyökalut vaativat teräviä reunoja, jotka eivät ole alttiita kulumiselle, kuten kovametalli.

Vaihtoehtoisesti on olemassa koboltista valmistettuja työkalujärjestelmiä. Tämä on kuitenkin tarkoitettu tilanteisiin, joissa ei ole reaktiivisuutta alumiinin kanssa.

Reaktiivisuus alumiinin kanssa voi aiheuttaa pintavaurioita erityisesti korkeissa lämpötiloissa.

Voit kuitenkin käyttää vähäistä kobolttipitoisuutta sisältävää karbidia halutun sitkeyden saavuttamiseksi ilman muodonmuutoksia.

Helixin kulma

Se on kulma, jonka muodostaa kuvitteellinen viiva, joka leikkaa työkalun keskipisteen ja tangentiaalisen toimintatason. Suuri kulma nopeuttaa lastunpoistoa.

Tämä tapahtuu tietysti kitkan lisääntymisen kustannuksella. Seurauksena on lämpötilan nousu.

Tuloksena oleva lämpö voi johtaa lastujen kiinnittymiseen työkaluun hitsattaessa erityisesti suurilla nopeuksilla työstettäessä. Pieni kierrekulma saavuttaa täsmälleen päinvastaisen.

Vinkkejä alumiinin CNC-työstöön

Alumiinin CNC-koneistuksen rooli on keskeinen monien päivittäisten laitteiden ja laitteiden tuotannossa. Seuraavien vinkkien noudattaminen CNC-työstössä alumiinia varmistaa laadukkaat tuotteet ja pitää sinut turvassa.

  • Käytä aina voiteluainetta. Työalueen voitelu työkalun ja alumiinimateriaalin välillä vähentää kitkaa tehden CNC-työstöprosessista helpompaa. Se myös varmistaa, että reunat ovat suorat ja estää lämpövaurioita.
  • Poista aina muodostuneet lastut. Lastujen kerääntyminen työkalun ympärille voi johtaa rikkoutumiseen ja alumiinin muodonmuutokseen.
  • Älä jouduta prosessia. Käytä sopivaa syöttönopeutta ja nopeutta työkalusta, alumiinilaadusta ja koneistusprosessista riippuen. Sinun ei pitäisi myöskään käyttää erittäin hidasta syöttönopeutta, koska se vain tylsistyisi työkalua.
  • Käytä halkaisijaltaan pieniä leikkureita. Tämä pätee erityisesti silloin, kun yritetään saavuttaa syvä leikkaussyvyys, koska se tekee prosessista sujuvamman.
  • Käytä sopivaa työkalua. Esimerkiksi alumiinilla työskennellessä kovametallityökalut ovat parempia kuin HSS ja koboltti.

Kuinka arvioida alumiinin CNC-koneistuksen kustannukset

Kuten kaikki muutkin projektit, alumiinin CNC-työstössä sinun on tehtävä kustannusarvio. Kustannusarvio varmistaa, että voit budjetoida tarpeitasi ja täyttää projektin vaatimukset.

Kun arvioit alumiinin CNC-työstön kustannuksia, otat huomioon seuraavat tekijät:

Materiaalitarpeet

Olennaisia ​​materiaalitarpeitasi koskevia näkökohtia ovat alumiinin laatu ja vaadittu koko tai määrä. Koska alumiinin CNC-työstöön liittyy vähennysprosesseja, suunnittelun monimutkaisuus vaikuttaa materiaalin käyttöön.

Työvoiman tarpeet

Vaikka monet alumiinin CNC-työstölaitteet ovat tietokoneohjattuja, ne vaativat silti ihmisen valvontaa. Työvoimatarpeesi määräytyy henkilöstömäärän, osaamisen, työtuntien ja korvauskaavan perusteella.

Pintakäsittelyt CNC-koneiden alumiiniosille

Pintakäsittely alumiinin CNC-koneistetuille osille voi parantaa niiden fyysisiä ominaisuuksia ja kestävyyttä. Erilaisia ​​pintakäsittelyjä voidaan käyttää, joista osa käsitellään alla.

  • anodisointi: Anodisointi voi johtaa kirkkaaseen, värilliseen tai kovaan pinnoitteeseen sähköisen passivoinnilla, mikä parantaa korroosion- ja kulutuskestävyyttä.
  • Helmipuhallus: Tuloksena tasaisen sileä CNC-koneistettu alumiiniosien pinta eliminoimalla työkalun jäljet ​​ja muut pinnan epämuodostumat.
  • Kromaattikonversiopinnoite: Tämän pinnoitteen lisääminen CNC-koneistetun alumiiniosan päälle säilyttää johtavuuden ja parantaa kulumisen ja korroosionkestävyyttä.
  • Koristeellinen kromipinnoitus: Kromipinnoitus palvelee pääasiassa CNC-koneistettujen alumiiniosien esteettistä arvoa ja parantaa samalla pinnan kestävyyttä.
  • kiillotus: Käyttää joko mekaanisia tai kemiallisia keinoja, jolloin alumiiniosasta tulee sileä ja erittäin heijastava pinta.
  • Jauhemaalaus: Täällä levität maalijauhetta CNC-koneistetuille alumiiniosiin ennen niiden uunipaistamista. Jauhemaalaus parantaa pinnan kestävyyttä ja kestävyyttä.

Voit lisätietoja alumiinin pintakäsittelyt.

CNC-koneistettujen alumiiniosien sovellukset

Alumiinista valmistettujen CNC-koneistettujen osien käyttö ulottuu teollisuudelle, josta löytyy käyttöä lähes kaikilla aloilla. Joitakin yleisiä teollisuuden sovelluksia ovat seuraavat:

i. Autot: Tärkeimmät ominaisuudet, jotka mahdollistavat alumiiniosien käytön autoteollisuudessa, ovat lujuus, keveys ja kestävyys.

ii. Ruoka/farmaseuttiset tuotteet: CNC-koneistetuille alumiiniosille on käyttöä, erityisesti pakkauksia, elintarvikkeissa ja lääkkeissä, koska ne joutuvat kosketuksiin aineiden kanssa.

iii. Ilmailu: CNC-koneistetun alumiiniosan uskomaton lujuus painoon nähden tekee niiden käytöstä lentokoneissa erittäin suosittuja.

iv. Urheilu: Monissa urheiluvälineissä ja lisävarusteissa on käytetty alumiinisia CNC-koneistettuja osia niiden kestävyyden, lujuuden ja painon ansiosta. Näitä ovat polkupyörän rungot, pesäpallomailat, mailat ja pillit mainitakseni muutamia.

v. Sähkö: Koska alumiinilla on erinomaisen korroosionkestävyyden lisäksi sähkönjohtavuus, sitä käytetään monissa sähkökomponenteissa ja laitteissa.

Yhteenveto

Alumiinin monipuolisuus ja CNC-työstön helppous mahdollistavat sen laajan käytön osien ja komponenttien valmistuksessa. Alumiinin CNC-koneistuksen avulla voit helposti herättää projektisi eloon.

Lisää resursseja:

CNC-jyrsintäkomponentit – Lähde: HMAKING

CNC-työstöalumiiniosat – Lähde: Protolabs

CNC-sorvausosat – Lähde: HMAKING

CNC-työstöalumiini – Lähde: 3Ds

CNC-porauksen osat – Lähde: HMAKING

CNC-työstön alumiinin edut – Lähde: 3ERP

Alumiinin CNC-työstö – Lähde: Xomerty

Alumiini CNC-koneistukseen – Lähde: GENSUN

Päivitä evästeasetukset
Siirry alkuun