Улучшение обрабатываемости алюминия

Легкость обработки алюминия сделала его металлом номер один для механической обработки. Благодаря свойствам материала его легко фрезеровать, сверлить, резать и штамповать, а обработанные детали из алюминия могут быть прочными, долговечными и эстетически привлекательными. В целом алюминий является наиболее поддающимся обработке металлом на рынке.

Несмотря на это, алюминий далек от совершенства. Его легкой обрабатываемости противодействуют определенные проблемы, которые могут включать длинную, волокнистую и мешающую стружку; упаковка чипсов; грубая отделка резьбы; чрезмерно «обработанный» внешний вид и проблемы с прямолинейностью.

К счастью для тех, кто занимается механической обработкой, инженеры и эксперты в области металлургии постоянно работают над решениями для улучшения обрабатываемости алюминия и его различных сплавов за счет улучшения самого материала, улучшения методов обработки и выбора подходящих сплавов.

Металлургия

Первый способ улучшить обрабатываемость алюминия — рационализировать металлургические процессы, используемые для создания алюминиевой заготовки. В настоящее время наиболее широко используемый метод экструзии алюминия включает использование прямого пресса, в котором пуансон с большой силой проталкивает заготовку через матрицу. Во время этого процесса, который обычно называют «экструзией вперед», заготовка и пуансон движутся вперед в одном направлении.

Хотя прямое выдавливание полезно для быстрого создания больших кусков алюминия, оно имеет недостатки. Требуется большое усилие, чтобы протолкнуть заготовку через матрицу, но это усилие не сохраняется на протяжении всего процесса:оно наибольшее в начале и уменьшается по мере продвижения заготовки. Это изменение силы приводит к неравномерности зерна, при этом один конец заготовки обычно непригоден для использования.

Используя непрямой пресс и процесс «обратной экструзии», можно изготовить более однородную и высококачественную заготовку. Косвенный пресс толкает контейнер и заготовку, в то время как плунжер и матрица остаются неподвижными. Это стало возможным благодаря использованию штока, что приводит к снижению силы трения и уменьшению вероятности растрескивания. Однако этот процесс менее универсален, чем экструзия вперед.

Выбор сплава

Излишне говорить, что не весь алюминий одинаково хорошо обрабатывается. Хотя A6061 остается наиболее распространенным алюминиевым сплавом в мире механической обработки, он не является ни единственным вариантом, ни идеальным металлом для всех проектов. A6061 обладает хорошими механическими свойствами и коррозионной стойкостью и подходит для изготовления деталей машин и потребительских товаров, но при определенных условиях отпуска дает трудноразрушаемую стружку.

Другие сплавы, такие как A6042 и A6262, обладают свойствами материала, которые могут улучшить обрабатываемость. Первый производит меньшую стружку, чем A6061, а второй разработан специально для обработки. Как и A6042, A6262 производит мелкую и скрученную стружку, но обладает дополнительными преимуществами хороших характеристик отделки и термообработки.

Если вы не уверены, какие сплавы подходят для определенных проектов, обратитесь за консультацией к эксперту по механической обработке, например, в 3ERP. Ассортимент 3ERP для обработки металлов включает алюминий, сталь, нержавеющую сталь (17-4, инконель 625 и 718), магний, титан, цинк, латунь, бронзу и медь.

Инструменты

Обрабатываемость алюминия можно улучшить и другими способами, например, уделяя пристальное внимание инструментам и методам обработки, используемым при обработке металла. Как правило, алюминий лучше подходит для инструментов, изготовленных из инструментальной стали, быстрорежущей стали, твердых сплавов и алмазов, чем из керамики или синтетических материалов.

Обслуживание режущих инструментов также оказывает большое влияние на обрабатываемость. Поддерживая режущие кромки острыми, поддерживая тонко отшлифованную кромку, используя соответствующие передние углы и используя системы подачи СОЖ, механические мастерские могут гарантировать, что алюминий обрабатывается наилучшим образом (и что инструменты обслуживаются в течение их максимально возможного срока службы). Стружку также следует направлять от заготовки или в стружколом, особенно при использовании сплава с более низким уровнем обрабатываемости.

Дополнительные советы по улучшению обрабатываемости алюминия в процессе обработки см. в документе 3ERP «7 способов избежать деформации детали при обработке алюминия с ЧПУ».