Kompletna kolekcija tehnika obrade aluminijskih proizvoda

Aluminij je najrašireniji i najrašireniji metalni materijal među obojenim metalima, a područje njegove primjene stalno se širi. Aluminijski proizvodi proizvedeni korištenjem aluminijskih materijala su raznoliki i bezbrojni, s više od 700 000 vrsta prema statistici. Od građevinske i ukrasne industrije do transportne i zrakoplovne industrije, razne industrije imaju različite potrebe. Danas će urednik predstaviti tehnologiju obrade aluminijskih proizvoda i kako izbjeći deformacije obrade.
Prednosti i karakteristike aluminija su sljedeće:
1. Niska gustoća. Gustoća aluminija je oko 2,7g/cm3. Gustoća mu je samo jedna trećina gustoće željeza ili bakra.
2. Visoka plastičnost. Aluminij ima dobru duktilnost i od njega se mogu izraditi različiti proizvodi pomoću metoda obrade pod pritiskom kao što su ekstruzija i istezanje.
3. Otpornost na koroziju. Aluminij je visoko negativno nabijen metal koji stvara zaštitni oksidni film na svojoj površini u prirodnim uvjetima ili anodnom oksidacijom i ima mnogo bolju otpornost na koroziju od čelika.
4. Lako se ojačava. Čvrstoća čistog aluminija nije velika, ali se može poboljšati eloksiranjem.
5. Jednostavna površinska obrada. Površinska obrada može dodatno poboljšati ili promijeniti površinska svojstva aluminija. Proces eloksiranja aluminija prilično je zreo i stabilan u radu, te se široko koristi u obradi aluminijskih proizvoda.
6. Dobra vodljivost, lako se reciklira.
Tehnologija obrade aluminijskih proizvoda
Štancanje aluminijskih proizvoda
1. Hladno probijanje
Koristite čestice materijala od aluminija. Korištenje ekstruzijskih strojeva i kalupa za jednokratno oblikovanje prikladno je za cilindrične proizvode ili oblike proizvoda koje je teško postići u postupcima rastezanja, kao što su eliptični, kvadratni i pravokutni proizvodi. (Kao što je prikazano na slici 1 stroja, slici 2 aluminijske čestice i slici 3 proizvoda)
Tonaža korištenog stroja povezana je s površinom poprečnog presjeka proizvoda. Razmak između gornjeg matrice i donjeg matrice od volframovog čelika je debljina stijenke proizvoda, a okomiti razmak do donje mrtve točke kada su gornji matrični izbojac i donji matrični volfram čelik gornja debljina proizvoda . (Kao što je prikazano na slici 4)

Prednosti: Kratak ciklus otvaranja kalupa i niži troškovi razvoja u usporedbi s rastezljivim kalupima.
Nedostaci: Proizvodni proces je dug, veličina proizvoda uvelike varira tijekom procesa, a cijena rada je visoka.
2. Istegnite se
Koristite materijal od aluminijskog lima. Korištenje stroja za kontinuirano kalupljenje i kalupa za višestruke deformacije kako bi se zadovoljili zahtjevi oblika, pogodni za necilindrična tijela (aluminijski proizvodi sa savijanjem). (Kao što je prikazano na slici 5 Stroj, Slika 6 Kalup i Slika 7 Proizvod)

Prednosti: Složeni i opetovano deformirani proizvodi imaju stabilnu kontrolu dimenzija tijekom procesa proizvodnje, a površina proizvoda je relativno glatka.
Nedostaci: Visoka cijena kalupa, relativno dug razvojni ciklus, visoki zahtjevi za odabir stroja i točnost.
Površinska obrada aluminijskih proizvoda
1. Pjeskarenje (sačmarenje)
Proces čišćenja i ohrapavljanja metalnih površina djelovanjem brze struje pijeska.
Ovom metodom površinske obrade aluminijskih dijelova može se postići određeni stupanj čistoće i različita hrapavost na površini obratka, poboljšati mehanička svojstva površine obratka, čime se povećava otpornost obratka na zamor, povećava njegovo prianjanje na premaz, produljenje trajnosti premaza, a također i olakšavanje izravnavanja i ukrašavanja premaza. Ovaj proces često vidimo u raznim proizvodima tvrtke Apple.
2. Poliranje
Metoda obrade koja koristi mehaničke, kemijske ili elektrokemijske učinke za smanjenje površinske hrapavosti obradaka, kako bi se dobila svijetla i ravna površina. Proces poliranja uglavnom uključuje mehaničko poliranje, kemijsko poliranje i elektrolitičko poliranje. Aluminijski dijelovi mogu postići efekt zrcala sličan nehrđajućem čeliku nakon mehaničkog poliranja i elektrolitičkog poliranja. Ovaj proces daje ljudima osjećaj vrhunske, jednostavne i moderne budućnosti.
3. Crtanje žice
Izvlačenje metalne žice je proizvodni proces uzastopnog struganja aluminijskih ploča brusnim papirom radi stvaranja linija. Crtanje se može podijeliti na crtanje ravne linije, crtanje nepravilne linije, crtanje spiralne linije i crtanje niti. Proces izvlačenja metalne žice može jasno prikazati svaki sićušni trag, dajući fini sjaj kosi u metalnom matu, a proizvod spaja modu i tehnologiju.
4. Rezanje visokog sjaja
Pomoću stroja za precizno rezbarenje, dijamantni nož je ojačan na rotirajućem vretenu velike brzine (obično 20000 o/min) stroja za precizno rezbarenje za rezanje dijelova, stvarajući lokalna svijetla područja na površini proizvoda. Na svjetlinu reznih svjetla utječe brzina svrdla za glodanje. Što je veća brzina svrdla, svjetliji je osvijetljeni dio, dok je suprotno, što ga čini tamnijim i sklonijim linijama alata. Visoki sjaj i rezanje visokog sjaja osobito su uobičajeni u primjeni mobilnih telefona, kao što je iPhone 5. Posljednjih godina, neki vrhunski metalni okviri za televizore usvojili su tehnologiju glodanja visokog sjaja, u kombinaciji s eloksiranjem i postupcima izvlačenja žice, čineći TV sveukupno pun modne i tehnološke oštrine.
5. Anodizacija
Anodiziranje se odnosi na elektrokemijsku oksidaciju metala ili legura, pri čemu aluminij i njegove legure stvaraju oksidni film na aluminijskim proizvodima (anodama) pod odgovarajućim elektrolitima i specifičnim uvjetima procesa zbog djelovanja primijenjene struje. Anodizacija ne samo da rješava nedostatke u površinskoj tvrdoći i otpornosti na habanje aluminija, već mu produljuje vijek trajanja i poboljšava njegovu estetiku. Postao je neizostavan dio površinske obrade aluminija i trenutno je najrašireniji i najuspješniji proces.
6. Dvobojna anoda
Dvobojna anoda odnosi se na eloksiranje proizvoda i dodjeljivanje različitih boja određenim područjima. Proces dvobojne anodizacije rjeđe se koristi u televizijskoj industriji zbog svoje složenosti i visoke cijene; Ali kontrast između dviju boja bolje odražava vrhunski i jedinstveni izgled proizvoda.
Procesne mjere i operativne vještine za smanjenje deformacija obrade aluminija
Postoje mnogi razlozi za deformaciju aluminijskih dijelova tijekom obrade, koji su povezani s materijalom, oblikom dijela, uvjetima proizvodnje itd. Uglavnom postoje sljedeći aspekti: deformacija uzrokovana unutarnjim naprezanjem u proizvodu, deformacija uzrokovana silom rezanja i rezanja topline i deformacije uzrokovane silom stezanja.
Procesne mjere za smanjenje obradne deformacije
1. Smanjite unutarnji stres uzgoja vune
Prirodno ili umjetno starenje i obrada vibracijama mogu djelomično eliminirati unutarnje naprezanje blanka. Prethodna obrada također je učinkovita metoda procesa. Zbog velike margine, također postoji velika količina deformacija nakon obrade za grube dijelove debele glave i velikih ušiju. Ako se višak dijelova izradke prethodno obradi i višak svakog dijela smanji, to ne samo da može smanjiti deformaciju obrade u kasnijim procesima, već i osloboditi neke unutarnje naprezanja nakon što se ostavi neko vrijeme nakon predobrade.
2. Poboljšanje rezne sposobnosti alata za rezanje
Materijal i geometrijski parametri alata za rezanje imaju važan utjecaj na silu rezanja i toplinu rezanja. Pravilan odabir alata za rezanje ključan je za smanjenje deformacije obradnog dijela.
1) Razumno odaberite geometrijske parametre alata za rezanje.
① Prednji kut: uz održavanje čvrstoće oštrice, odabir većeg prednjeg kuta može ne samo izoštriti rub, već i smanjiti deformaciju rezanja, čineći uklanjanje strugotine glatkim, čime se smanjuje sila rezanja i temperatura rezanja. Izbjegavajte korištenje alata s negativnim nagibnim kutom.
② Stražnji kut: Veličina stražnjeg kuta ima izravan utjecaj na trošenje stražnje rezne površine i kvalitetu strojno obrađene površine. Debljina rezanja važan je uvjet za odabir stražnjeg kuta. Tijekom grubog glodanja, zbog velike brzine posmaka, velikog opterećenja rezanja i velikog stvaranja topline, potrebno je da alat ima dobre uvjete za odvođenje topline. Stoga treba odabrati manji stražnji kut. Kod preciznog glodanja potrebno je imati oštar rub kako bi se smanjilo trenje između zadnje rezne površine i obradne površine te kako bi se smanjila elastična deformacija. Stoga treba odabrati veći stražnji kut.
③ Spiralni kut: Kako bi se osiguralo glatko glodanje i smanjila sila mljevenja, spiralni kut treba odabrati što je moguće veći.
④ Kut glavnog odstupanja: Smanjenje kuta glavnog odstupanja na odgovarajući način može poboljšati uvjete rasipanja topline i sniziti prosječnu temperaturu područja obrade.
2) Poboljšajte strukturu alata.
① Smanjite broj zubaca glodala i povećajte prostor za držanje strugotine. Zbog visoke plastičnosti aluminijskih materijala dolazi do značajnih reznih deformacija tijekom obrade, što zahtijeva veći prostor za zadržavanje strugotine. Stoga je preporučljivo imati veći radijus dna utora za držanje strugotine i manje zuba glodala.
② Fino brušenje zubaca oštrice. Vrijednost hrapavosti rezne oštrice zuba rezača trebala bi biti manja od Ra=0.4um. Prije uporabe novog noža, potrebno je koristiti fini uljni kamen za nježno brušenje prednje i stražnje strane zubaca oštrice nekoliko puta kako bi se uklonili svi preostali neravnine i mala nazubljenja prilikom brušenja zubaca oštrice. Na ovaj način ne samo da se može smanjiti toplina rezanja, već je i deformacija rezanja relativno mala.
③ Strogo kontrolirajte standarde trošenja alata za rezanje. Nakon trošenja alata, vrijednost površinske hrapavosti izratka se povećava, temperatura rezanja raste, a deformacija izratka se u skladu s tim povećava. Stoga, osim odabira materijala alata s dobrom otpornošću na habanje, standard trošenja alata ne bi smio premašiti 0.2 mm, inače je lako proizvesti naslage strugotine. Tijekom rezanja, temperatura obratka općenito ne smije prelaziti 100 stupnjeva kako bi se spriječila deformacija.
3. Poboljšanje načina stezanja izradaka
Za aluminijske dijelove s tankim stijenkama i slabom krutošću mogu se koristiti sljedeće metode stezanja za smanjenje deformacije:
① Za dijelove košuljice s tankim stijenkama, ako se stezna glava s tri čeljusti koja se samo centrira ili stezna glava s oprugom koristi za radijalno stezanje, nakon što se olabavi nakon obrade, obradak će se neizbježno deformirati. U ovom trenutku treba koristiti metodu kompresije aksijalnog kraja s dobrom krutošću. Koristeći unutarnju rupu dijela za pozicioniranje, napravite osovinu s navojem i umetnite je u unutarnju rupu dijela. Upotrijebite pokrovnu ploču da čvrsto pritisnete čeonu površinu, a zatim je zategnite maticom. Kod obrade vanjskog kruga može se izbjeći stezna deformacija, čime se postiže zadovoljavajuća točnost obrade.
② Kada obrađujete izratke tankih stijenki od tankih ploča, najbolje je koristiti vakuumske vakuumske čašice kako biste dobili ravnomjerno raspoređenu silu stezanja, a zatim koristiti manje količine rezanja za obradu, što može učinkovito spriječiti deformaciju izratka.
Osim toga, može se koristiti i metoda nadjeva. Kako bi se povećala krutost procesa obradaka s tankim stijenkama, medij se može napuniti unutar obratka kako bi se smanjila deformacija tijekom procesa stezanja i rezanja. Na primjer, ubrizgavanje taline uree koja sadrži 3% do 6% kalijevog nitrata u izradak, a nakon obrade, uranjanje izratka u vodu ili alkohol može otopiti i izliti punilo.
4. Razumno uredite proces
Tijekom rezanja velikom brzinom, zbog velikog dopuštenja obrade i isprekidanog rezanja, proces glodanja često stvara vibracije, koje utječu na točnost obrade i hrapavost površine. Stoga se CNC proces rezanja velikom brzinom općenito može podijeliti na grubu obradu, polupreciznu obradu, obradu uglova, preciznu obradu i druge procese. Za dijelove s visokim zahtjevima za preciznošću ponekad je potrebna sekundarna poluprecizna strojna obrada, nakon koje slijedi precizna strojna obrada. Nakon grube strojne obrade, dijelovi se mogu prirodno ohladiti kako bi se eliminirao unutarnji stres nastao grubom strojnom obradom i smanjila deformacija. Margina preostala nakon grube strojne obrade trebala bi biti veća od deformacije, općenito 1-2 mm. Tijekom precizne strojne obrade, površina dijelova treba održavati jednoliku dopuštenost obrade, općenito u rasponu od 0.2 do 0.5 mm, kako bi alat za rezanje ostao u stabilnom stanju tijekom procesa strojne obrade. To može uvelike smanjiti deformaciju rezanja, postići dobru kvalitetu obrade površine i osigurati točnost proizvoda.
Operativne vještine za smanjenje deformacija obrade
Deformacija aluminijskih dijelova tijekom procesa strojne obrade nije samo zbog gore navedenih razloga, već i zbog važnosti operativnih metoda u praktičnom radu.
1. Za dijelove s velikim dopuštenjem za obradu, kako bi imali bolje uvjete rasipanja topline tijekom procesa obrade i izbjegli koncentraciju topline, treba koristiti simetričnu obradu tijekom obrade. Ako postoji lim debljine 90mm koji treba obraditi na 60mm, ako se jedna strana gloda odmah i druga strana, a ravnost dosegne 5mm pri obradi do konačne veličine u jednom potezu; Ako se koristi simetrična strojna obrada s ponovljenim posmakom, svaka se strana dvaput obrađuje do konačne veličine, osiguravajući ravnost od 0,3 mm.
2. Ako na dijelu lima postoji više šupljina, nije preporučljivo koristiti metodu sekvencijalne obrade jedne šupljine za svaku šupljinu tijekom obrade, jer to može lako uzrokovati neravnomjerno naprezanje na dijelu i deformaciju. Prihvaćajući više slojeva obrade, svaki sloj se istovremeno obrađuje u svim šupljinama što je više moguće, a zatim se obrađuje sljedeći sloj kako bi se dijelovi podjednako naprezali i smanjila deformacija.
3. Smanjite silu rezanja i toplinu rezanja promjenom količine rezanja. Među tri elementa parametara rezanja, povratni pomak ima značajan utjecaj na silu rezanja. Ako je dopuštenje za obradu preveliko i sila rezanja jednog prolaza prevelika, to ne samo da će uzrokovati deformaciju dijelova, već će utjecati i na krutost vretena alatnog stroja i smanjiti trajnost alata. Ako se količina povratnog rezanja smanji, to će uvelike smanjiti učinkovitost proizvodnje. Međutim, glodanje velike brzine obično se koristi u CNC obradi kako bi se prevladao ovaj izazov. Dok se smanjuje količina povratnog rezanja, sve dok se brzina posmaka odgovarajuće povećava i brzina stroja povećava, sila rezanja se može smanjiti dok se osigurava učinkovitost strojne obrade.
4. Redoslijed rezanja također treba pažljivo razmotriti. Gruba strojna obrada naglašava poboljšanje učinkovitosti strojne obrade i postizanje brzine rezanja po jedinici vremena. Općenito, može se koristiti obrnuto glodanje. Najvećom brzinom i u najkraćem mogućem vremenu odrežite višak materijala na površini obrasca i u osnovi oblikujte geometrijsku konturu potrebnu za preciznu strojnu obradu. Precizna strojna obrada naglašava visoku preciznost i kvalitetu, te je preporučljivo koristiti prednje glodanje. Budući da se debljina rezanja zubaca glodala postupno smanjuje od maksimuma do nule tijekom prednjeg glodanja, stupanj otvrdnuća pri radu se uvelike smanjuje, dok se također smanjuje stupanj deformacije dijelova.
5. Tankostijeni obradaci podliježu deformacijama tijekom obrade zbog stezanja, što je teško izbjeći čak i tijekom precizne obrade. Kako bi se smanjila deformacija izratka, stezni dio se može olabaviti prije nego što se postigne konačna veličina tijekom precizne obrade, omogućujući izratku da se slobodno vrati u prvobitno stanje. Zatim se može lagano zategnuti kako bi se osiguralo da je obradak čvrsto stegnut (u potpunosti na temelju osjećaja ruke), čime se može postići željeni učinak obrade. Ukratko, najbolje je da sila stezanja djeluje na noseću površinu, a sila stezanja treba djelovati u smjeru dobre krutosti obratka. Pod pretpostavkom da izradak nije labav, što je manja sila stezanja, to bolje.
6. Prilikom obrade dijelova sa šupljinom, preporučljivo je ne dopustiti da glodalo izravno prodre u dio poput svrdla, što može rezultirati nedostatkom prostora za strugotinu za glodalo, nesmetanim uklanjanjem strugotine, pregrijavanjem, širenjem, lomljenjem alata i drugim štetne pojave. Najprije upotrijebite svrdlo iste veličine ili jednu veličinu veće od glodala kako biste izbušili rupu za alat, a zatim je upotrijebite glodalo za glodanje. Alternativno, CAM softver se može koristiti za izradu programa za spiralno rezanje.