Co to jest obróbka aluminium?

Obróbka aluminium odnosi się do procesów produkcyjnych skupiających się na:

Zmiana kształtu bloków surowca ze stopu aluminium poprzez procesy mechaniczne, takie jak toczenie, cięcie i szlifowanie, zarówno konwencjonalne, jak i sterowane CNC – można je zbiorczo określić jako obróbkę aluminium.

Zmiana kształtu bloków ze stopów aluminium poprzez walcowanie lub zginanie ich do granicy sprężystości (naturalna obróbka na zimno, przedłużona obróbka na gorąco) nazywana jest obróbką plastyczną aluminium, wykonywaną np. na prasach krawędziowych CNC.

Wykonuje się dodatkowe obróbki powierzchniowe mające na celu poprawę właściwości mechanicznych stopów aluminium lub zwiększenie ich naturalnej odporności na korozję (powłoka aluminiowa), np. anodowanie.

Rodzaje obróbki aluminium

Warto rozszerzyć powyższą klasyfikację o obróbkę skrawaniem, formowanie, obróbkę chemiczną i odlewanie stopów aluminium. Obecnie wiele gałęzi przemysłu wymaga specjalistycznych części wykonanych z różnych stopów aluminium. Najpopularniejszym rodzajem obróbki aluminium jest frezowanie aluminium, które można podzielić na:

Frezowanie aluminium—usunięcie nadmiaru materiału z bloków aluminiowych za pomocą frezów i specjalistycznych urządzeń skrawających (frezarki automatyczne sterowane numerycznie: CNC). W procesie tym można wytwarzać części o bardzo złożonych strukturach zewnętrznych i wewnętrznych.

(Na przykład przy użyciu pięcioosiowej frezarki CNC).

Toczenie aluminium—polega na usunięciu nadmiaru materiału z bloku aluminiowego obracającego się na głowicy tokarskiej za pomocą specjalistycznych ostrzy lub wierteł. Proces ten służy do tworzenia obiektów, w których jedna oś obraca się po torze kołowym.

Szlifowanie aluminium – służy do wykończenia powierzchni aluminium.

Procesy te można wykonywać zarówno przy użyciu konwencjonalnych maszyn skrawających, jak i obrabiarek CNC.

Kluczowe zalety stopów aluminium

Stopy aluminium posiadają wiele właściwości, ale z punktu widzenia jakości wytwarzanych przez nie części szczególnie istotne są:

Pomimo niewielkiej wagi oferują bezkompromisową trwałość – wytrzymałość stopów aluminium na rozciąganie (w zależności od użytego stopu) zaczyna się od 70 MPa i sięga aż do 700 MPa. Wytrzymałość ta wzrasta w niskich temperaturach, co stanowi znaczącą różnicę w porównaniu z większością stali. Badania profesora Michaela Stacey'a wykazały, że aluminium może przetrwać nawet 80 lat, co jest wynikiem nieporównywalnym z żadnym innym materiałem (badania przeprowadzono na aluminiowych ramach okiennych).

Odporność na korozję — gdy części aluminiowe wchodzą w kontakt z atmosferą, na ich powierzchni tworzy się warstwa tlenku glinu, chroniąca je przed korozją w warunkach umiarkowanego zasiarczenia. Chociaż korozja wżerowa nie wpływa na trwałość, może być nieestetyczna — tworzy na powierzchni charakterystyczny biały film. Można temu zapobiec poprzez anodowanie lub malowanie proszkowe aluminium.

Większość stopów aluminium jest łatwa w obróbce skrawaniem – zarówno przy cięciu, jak i formowaniu (w zależności od stopu).

Stopy aluminium są dobrymi przewodnikami prądu elektrycznego, co czyni je cennymi materiałami w elektrotechnice ze względu na ich przewodność cieplną (na przykład w elementach rozpraszających ciepło, takich jak radiatory) i przewodność elektryczną (przewodniki aluminiowe były kiedyś używane w starszym sprzęcie elektrycznym; warto zauważyć, że anodowanie zmniejsza przewodność elektryczną prawie do zera, dlatego jest to tak cenny proces w produkcji elementów sprzętu elektroenergetycznego).

Są przyjazne dla środowiska – wiele stopów aluminium można przetopić praktycznie bez utraty wydajności (recykling aluminium wymaga około 5% energii potrzebnej do wydobycia tej samej ilości metalu z rudy).

Obróbka aluminium w różnych branżach

Obecnie stopy aluminium są szeroko stosowane w niemal każdej gałęzi przemysłu. Części aluminiowe są lekkie, mają dobre właściwości mechaniczne i są odporne na korozję, dzięki czemu nadają się do szerokiego zakresu zastosowań:

Przemysł lotniczy — ta branża szukała jako pierwszaUsługi toczenia CNCdla aluminium i innych metali w latach pięćdziesiątych. Aluminium jest obecnie metalem bazowym do produkcji szerokiej gamy komponentów lotnictwa cywilnego i wojskowego.

Przemysł motoryzacyjny: Części aluminiowe są lekkie i wysoce odporne na korozję, co czyni je szeroko stosowanymi przez producentów samochodów i części samochodowych – od bloków silnika (w których aluminium w dużej mierze zastąpiło żeliwo) po całe ramy pojazdów, aż po małe ozdobne listwy lub koła.

Energetyka: Lekkie ramy paneli fotowoltaicznych wytrzymują każde warunki atmosferyczne, ograniczając konserwację, zapewniając jednocześnie wysokie parametry techniczne przez wiele lat.

Przemysł wojskowy: Aluminium jest niezbędnym materiałem do produkcji nowoczesnej broni, takiej jak karabinek MSBS Grot.

Przemysł elektroniczny: Większość producentów sprzętu gospodarstwa domowego i części samochodowych wykorzystuje aluminium ze względu na jego niewielką wagę i łatwość obróbki.

Produkty elektroniczne (od telefonów komórkowych i ramek po tablety, lodówki i pralki) zawierają między innymi różnorodne duże i małe części wykonane ze stopu aluminium, które często wymagają cięcia.

Precyzyjna obróbka aluminium i unikalne projekty

Aluminium jest również szeroko stosowane ze względu na swoje walory estetyczne. Jego srebrzystobiały kolor, możliwość poddawania dodatkowej obróbce powierzchni i łatwość obróbki sprawiają, że jest popularnym wyborem do wytwarzania wysokiej jakości produktów, które łączą estetyczny wygląd z trwałością.

Różne możliwości oferowane przezObróbka aluminium CNCinspirują wielu projektantów i inżynierów do wykorzystania projektów konstrukcyjnych w celu nadania produktom niepowtarzalnego wyglądu.