Повышение обрабатываемости алюминия: советы для чистых резов и более прочных деталей

Станочная дружелюбность алюминия сделала его номерным металлом для обработки. Материальные свойства позволяют легко фрезеровать, сверлить, резать и пробивать, а обработанные алюминиевые детали могут быть прочными, долговечными и эстетичными. В целом, алюминий — самый обрабатываемый металл на рынке.

Несмотря на это, алюминий далек от идеала. Его легкая обрабатываемость компенсируется определенными проблемами: длинные, нитеобразные и мешающие стружка; намотка стружки на резак; шероховатые резьбовые поверхности; чрезмерно «обработанный» вид и проблемы с прямолинейностью.

К счастью для обработчиков, инженеры и металлурги постоянно работают над решениями для улучшения обрабатываемости алюминия и его сплавов — через улучшение самого материала, улучшение практик обработки и выбор подходящих сплавов.

Металлургия

Первый способ улучшить обрабатываемость алюминия — оптимизировать металлургические процессы создания алюминиевой заготовки. На данный момент самый распространенный метод экструзии алюминия использует прямой пресс, где тара толкает заготовку через матрицу с большой силой. В этом процессе, обычно называемом «прямой экструзией», заготовка и тара движутся вперед в одном направлении.

Прямая экструзия полезна для создания больших кусков алюминия быстро, но имеет недостатки. Требуется большая сила для проталкивания заготовки через матрицу, но сила не остается постоянной: максимальна в начале, уменьшается по мере движения заготовки. Вариация силы дает зернистые несоответствия, один конец заготовки обычно непригоден.

Использование непрямого пресса и процесса «обратной экструзии» позволяет сделать более консистентную и высококачественную заготовку. Непрямой пресс толкает контейнер и заготовку, пока тара и матрица остаются неподвижными. Это возможно благодаря стержню, и результатом являются меньшие силы трения, снижающие риск трещин. Процесс менее универсален, чем прямая экструзия.

Выбор сплава

Не все алюминий одинаков по обрабатываемости. Пока A6061 остается самым повсеместным алюминиевым сплавом в мире обработки, он не единственный вариант и не идеален для всех проектов. A6061 дает хорошие механические свойства и коррозионную стойкость, подходит для машинных компонентов и потребительских продуктов, но дает трудноразбиваемую стружку в определенных условиях отверждения.

Другие сплавы вроде A6042 и A6262 обладают свойствами, улучшающими обрабатываемость. Первый дает более мелкую стружку, чем A6061, второй разработан специально для обработки. Как A6042, A6262 дает мелкую скрученную стружку, но с дополнительными преимуществами: хорошие финишные характеристики и термообрабатываемость.

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

Инструменты

Обрабатываемость алюминия можно улучшить и другими способами, например, пристальным вниманием к инструментам и технологиям обработки. В общем, алюминий лучше подходит для инструментов из инструментальной стали, высокоскоростной стали, твердых сплавов и алмаза, а не керамики или синтетических материалов.

Поддержка режущих инструментов также сильно влияет на обрабатываемость. Держа режущие кромки острыми, поддерживая тонкошлифованный край, используя подходящие заходовые углы и системы подачи СОЖ, станочные цехи обеспечивают лучшую обработку алюминия (и максимальный срок службы инструментов). Стружку также нужно направлять от заготовки или в стружеломик, особенно при сплавах с низкой обрабатываемостью.

См. статью 3ERP «7 способов избежать деформации деталей при ЧПУ-обработке алюминия» для дополнительных советов по улучшению обрабатываемости алюминия в процессе обработки.