Części do toczenia aluminium

Aluminium jest najczęściej stosowanym metalem obrabialnym. Tnie szybko, wytwarza krótkie wióry i wymaga mniejszego zużycia narzędzia niż stal lub stal nierdzewna. Dlatego wiele sklepów traktuje aluminium jako materiał dla początkujących – prosty w wycenie, prosty w obsłudze.

Ale precyzjaCzęści do toczenia aluminiumnie są proste. Miękkość aluminium powoduje powstawanie zadziorów, które są trudne do usunięcia. Jego niska sztywność oznacza, że ​​cienkościenne części uginają się pod wpływem siły zaciskania. Wysoka rozszerzalność cieplna oznacza, że ​​wymiary mogą zmieniać się pomiędzy obróbką a kontrolą. Ponadto jego powierzchnię można łatwo rozmazać lub zarysować – jest to wada kosmetyczna, która staje się wadą funkcjonalną w przypadku powierzchni anodowanych lub uszczelnianych.

Nuote Metals inaczej obrabia aluminium. Traktujemy go jak materiał precyzyjny, a nie towar. Każda część otrzymuje protokoły oprzyrządowania, chłodziwa i kontroli zaprojektowane pod kątem specyficznych zachowań aluminium.

Trzy ukryte problemy przy toczeniu aluminium

1. Tworzenie się zadziorów na krawędziach i gwintach.

Aluminiowe części toczone są plastyczne, z żylastymi zadziorami, które przylegają do części. Standardowe gratowanie pomija wewnętrzne krawędzie, otwory poprzeczne i nasady gwintu. W przypadku części anodowanych uwięzione zadziory stają się widocznymi defektami. W przypadku powierzchni uszczelniających powodują nieszczelności. Stosujemy kontrolowane posuwy i geometrię narzędzia, aby zminimalizować powstawanie zadziorów u źródła, a następnie gratujemy termicznie lub wykańczamy metodą przepływu ściernego w przypadku elementów wewnętrznych, których nie mogą osiągnąć narzędzia ręczne.

2. Ugięcie cienkościenne pod wpływem zaciskania.

Niski moduł sprężystości aluminium (69 GPa w porównaniu z 200 GPa w przypadku stali) oznacza, że ​​cienkościenne części odkształcają się pod naciskiem uchwytu. Ściana o grubości 0,5 mm może zostać ściśnięta o 0,1 mm podczas obracania, a następnie odskoczyć po zwolnieniu. Do profili cienkościennych stosujemy szczęki miękkie obrobione na wymiar, niskociśnieniowe mocowanie i pierścienie podporowe. W przypadku części krytycznych po obróbce sprawdzamy grubość ścianki za pomocą miernika ultradźwiękowego.

3. Dryft rozszerzalności cieplnej.

Aluminium rozszerza się o 23 μm/m·°C, czyli mniej więcej dwa razy więcej niż stal. Część o średnicy 100 mm może urosnąć o 0,05 mm przy zmianie temperatury o 20°C. W pomieszczeniu kontrolnym o kontrolowanej temperaturze część kurczy się, ale jeśli w warsztacie jest cieplej, wymiar może wydawać się poza tolerancją. Przed końcową kontrolą zanurzamy części w temperaturze pokojowej, a w przypadku najważniejszych cech stosujemy pomiary z kompensacją temperatury.

Obrabiamy stopy aluminium – i do czego służą

Uwaga dotycząca 7075 w porównaniu do 6061: 7075 oferuje prawie dwukrotnie większą wytrzymałość niż 6061, ale jest droższy, mniej odporny na korozję i bardziej podatny na pękanie korozyjne naprężeniowe. W przypadku większości części toczonych ogólnego przeznaczenia, 6061-T6 stanowi najlepszą równowagę pomiędzy wytrzymałością, obrabialnością i kosztami. Pomagamy klientom dokonać wyboru na podstawie wymagań dotyczących obciążenia, środowiska i budżetu, a nie tylko tego, co jest w magazynie.

Nasza linia do toczenia aluminium – stworzona z myślą o precyzji i objętości

Nuote Metals posiada dedykowany dział toczenia aluminium, niezależny od naszych linii stali i mosiądzu. Ta separacja zapobiega zanieczyszczeniu krzyżowemu wiórów i chłodziwa, co jest krytycznym czynnikiem wpływającym na jakość anodowania. Pojedynczy wiór aluminiowy osadzony w części stalowej jest defektem kosmetycznym; stalowy wiór osadzony w części aluminiowej po anodowaniu staje się widoczną czarną plamą.

Wyposażenie i pojemność:

12 tokarek CNCdedykowane do aluminium, począwszy od 5-osiowych centrów tokarskich po wysokoobrotowe tokarki z prętem.

Pojemność paska:Średnica od 3 mm do 80 mm do pracy z prętem; 300 mm do pracy w uchwycie.

Prędkości wrzeciona:Do 8000 obr./min. w przypadku części o małej średnicy, co zapewnia czyste cięcie.

Chłodziwo pod wysokim ciśnieniem:70–100 bar, skierowane na krawędź skrawającą w celu łamania wiórów i kontrolowania ciepła.

Własne linie do anodowania i konwersji chromianu – kontrolujemy cały proces od surowego pręta do gotowej, powlekanej części.

Możliwości głośności:

Prototyp:1–50 elementów obrabianych na naszych 5-osiowych centrach tokarskich do skomplikowanych geometrii w jednym mocowaniu.

Produkcja niskoseryjna:50–5 000 sztuk, toczone na tokarkach CNC z szybkowymienną oprzyrządowaniem.

Produkcja wielkoseryjna:Ponad 5 000–500 000 sztuk, obrabianych na szybkich tokarkach z podawaniem prętów, z automatycznymi podajnikami prętów i sprawdzaniem w trakcie procesu.

Dlaczego to jest dla Ciebie ważne:Kiedy przesyłasz nam rysunek części do toczenia aluminium, trafia on do zespołu, który na co dzień zajmuje się obróbką aluminium, a nie do warsztatu ogólnego przeznaczenia, który przełącza się pomiędzy stalą, mosiądzem i tworzywami sztucznymi. Dzięki temu skupieniu możemy zachować tolerancję ± 0,005 mm w przypadku części cienkościennych i dostarczyć powierzchnie gotowe do anodowania bez wtórnego gratowania.

Prawdziwy przykład – obudowa siłownika lotniczego 7075-T6

Europejski dostawca z branży lotniczej potrzebował obudowy siłownika 7075-T6 z tolerancją otworu 0,008 mm, wykończeniem wewnętrznym Ra 0,4 μm i brakiem widocznych zadziorów na otworach poprzecznych. Ich poprzedni dostawca dostarczył części, które nie przeszły kontroli anodowania — zadziory uwięzione w otworach poprzecznych spowodowały widoczne defekty po pokryciu.

Co zrobiliśmy inaczej:

• Zastosowano kontrolowane posuwy podczas wiercenia otworów przelotowych, aby zminimalizować powstawanie zadziorów u źródła.
• Zastosowano obróbkę ścierną w wewnętrznych otworach poprzecznych – usuwanie zadziorów, do których nie dotrą narzędzia ręczne.
• Sprawdzone wykończenie powierzchni za pomocą przenośnego profilometru przed anodowaniem.
• Wysłano 2500 sztuk bez odrzutów związanych z anodowaniem. Klient wyeliminował przychodzącą operację gratowania i skrócił czas realizacji o 8 dni.

Często zadawane pytania dotyczące części toczonych do aluminium

P1: Jaki jest najlepszy stop aluminium do toczenia CNC?

Odp.: 6061-T6 to najlepszy, wszechstronny wybór w przypadku większości części toczonych — zapewnia dobrą wytrzymałość (310 MPa), doskonałą obrabialność i dobrą odporność na korozję przy rozsądnych kosztach. 7075-T6 jest lepszy w zastosowaniach wymagających dużej wytrzymałości, ale kosztuje więcej i jest mniej odporny na korozję. 2024 zapewnia wysoką wytrzymałość zmęczeniową części samolotów, ale wymaga powłoki ochronnej. 5052 najlepiej sprawdza się w środowiskach morskich i chemicznych. Nuote Metals może polecić optymalny stop w oparciu o obciążenie, środowisko i budżet.

P2: Jak zapobiegać zadziorom na częściach toczonych z aluminium?

Odp.: Zapobieganie zadziorom zaczyna się od geometrii narzędzia i parametrów skrawania. Stosujemy ostre płytki o wysokim dodatnim nachyleniu i programujemy posuw, który dokładnie ścina materiał, zamiast go popychać. W przypadku otworów poprzecznych i gwintów stosujemy kontrolowany posuw i prędkość wrzeciona, aby zminimalizować powstawanie zadziorów. W przypadku elementów wewnętrznych, do których nie można dotrzeć narzędziami ręcznymi, stosujemy obróbkę strumieniową metodą ścierną lub gratowanie termiczne. W przypadku części anodowanych przed powlekaniem sprawdzamy, czy nie ma zadziorów, ponieważ anodowanie zapewnia ich trwałość.

P3: Czy można zachować wąskie tolerancje w przypadku cienkościennych części aluminiowych?

Odp.: Tak – z odpowiednim uchwytem roboczym. Niska sztywność aluminium oznacza, że ​​cienkościenne części uginają się pod wpływem siły zaciskania. Do profili cienkościennych stosujemy szczęki miękkie obrobione do średnicy zewnętrznej części, uchwyty niskociśnieniowe i pierścienie podporowe. W przypadku ścian o grubości poniżej 1 mm możemy obrabiać w wielu przejściach z odprężaniem pomiędzy operacjami. Grubość ścianki weryfikujemy za pomocą miernika ultradźwiękowego, a ostateczne wymiary za pomocą maszyny CMM po ustabilizowaniu się części w temperaturze pokojowej.