Täydellinen kokoelma alumiinituotteiden käsittelytekniikoita

Alumiini on ei-rautametallien joukossa eniten käytetty ja laajalti käytetty metallimateriaali, ja sen käyttöalue laajenee jatkuvasti. Alumiinimateriaaleista valmistetut alumiinituotteet ovat monipuolisia ja lukemattomia, tilastojen mukaan yli 700 000 tyyppiä. Rakennus- ja sisustusteollisuudesta kuljetus- ja ilmailuteollisuuteen eri teollisuudenaloilla on erilaiset tarpeet. Tänään toimittaja esittelee alumiinituotteiden prosessointiteknologian ja kuinka vältetään käsittelyn muodonmuutos.
Alumiinin edut ja ominaisuudet ovat seuraavat:
1. Matala tiheys. Alumiinin tiheys on noin 2,7 g/cm3. Sen tiheys on vain kolmasosa raudan tai kuparin tiheydestä.
2. Korkea plastisuus. Alumiinilla on hyvä taipuisuus ja siitä voidaan valmistaa erilaisia ​​tuotteita painekäsittelymenetelmillä, kuten suulakepuristamalla ja venyttämällä.
3. Korroosionkestävyys. Alumiini on erittäin negatiivisesti varautunut metalli, joka muodostaa pinnalle suojaavan oksidikalvon luonnollisissa olosuhteissa tai anodisessa hapetuksessa ja jolla on paljon parempi korroosionkestävyys kuin teräksellä.
4. Helppo vahvistaa. Puhtaan alumiinin lujuus ei ole korkea, mutta sitä voidaan parantaa anodisoimalla.
5. Helppo pintakäsittely. Pintakäsittely voi edelleen parantaa tai muuttaa alumiinin pintaominaisuuksia. Alumiinin anodisointiprosessi on melko kypsä ja vakaa toiminnassa, ja sitä on käytetty laajalti alumiinituotteiden käsittelyssä.
6. Hyvä johtavuus, helppo kierrättää.
Alumiinituotteiden käsittelytekniikka
Alumiinituotteiden lävistys
1. Kylmälävistys
Käytä materiaalina alumiinihiukkasia. Ekstruusiokoneiden ja muottien käyttö kertamuovaukseen soveltuu sylinterimäisille tuotteille tai venytysprosesseissa vaikeasti saavutettavissa oleville tuotemuodoille, kuten elliptisille, neliömäisille ja suorakaiteen muotoisille tuotteille. (Kuten kuvassa 1 kone, kuva 2 alumiinihiukkanen ja kuva 3 tuote)
Käytettävän koneen vetoisuus on suhteessa tuotteen poikkileikkausalaan. Ylemmän meistin ja alemman muotin volframiteräksen välinen rako on tuotteen seinämän paksuus, ja pystysuora rako alempaan kuolokohtaan, kun ylempää meististä ja alempaa meistiä painetaan, on tuotteen yläpaksuus. . (Kuten kuvassa 4)

Edut: Lyhyt muotin avausjakso ja pienemmät kehityskustannukset verrattuna venytysmuotteihin.
Haitat: Tuotantoprosessi on pitkä, tuotteen koko vaihtelee suuresti prosessin aikana ja työvoimakustannukset ovat korkeat.
2. Venytä
Käytä alumiinilevymateriaalia. Jatkuvan muottikoneen ja muotin käyttö useiden muodonmuutosten tekemiseen muotovaatimusten täyttämiseksi, sopii ei-sylinterimäisille kappaleille (taivutetut alumiinituotteet). (Kuten kuvassa 5 kone, kuva 6 muotti ja kuva 7 tuote)

Edut: Monimutkaisilla ja toistuvasti muotoutuneilla tuotteilla on vakaa mittasäätö tuotantoprosessin aikana ja tuotteen pinta on suhteellisen sileä.
Haitat: Korkeat muottikustannukset, suhteellisen pitkä kehitysjakso, korkeat vaatimukset koneen valinnalle ja tarkkuudelle.
Alumiinituotteiden pintakäsittely
1. Hiekkapuhallus (suihkupuhallus)
Metallipintojen puhdistus- ja karhentamisprosessi nopean hiekkavirran vaikutuksesta.
Tällä alumiiniosien pintakäsittelymenetelmällä voidaan saavuttaa tietty puhtaus ja erilainen karheus työkappaleen pinnalla, parantaa työkappaleen pinnan mekaanisia ominaisuuksia, mikä parantaa työkappaleen väsymiskestävyyttä, lisää sen tarttuvuutta pinnoitteeseen, pidentää pinnoitteen kestävyyttä ja helpottaa myös pinnoitteen tasoittumista ja koristelua. Näemme usein tämän prosessin eri Applen tuotteissa.
2. Kiillotus
Työstömenetelmä, jossa käytetään mekaanisia, kemiallisia tai sähkökemiallisia vaikutuksia vähentämään työkappaleiden pinnan karheutta, jotta saadaan kirkas ja tasainen pinta. Kiillotusprosessi sisältää pääasiassa mekaanisen kiillotuksen, kemiallisen kiillotuksen ja elektrolyyttisen kiillotuksen. Alumiiniosat voivat saavuttaa peilimäisen vaikutuksen, joka on samanlainen kuin ruostumaton teräs mekaanisen kiillotuksen ja elektrolyyttisen kiillotuksen jälkeen. Tämä prosessi antaa ihmisille huippuluokan, yksinkertaisen ja muodikkaan tulevaisuuden tunteen.
3. Johdinveto
Metallilangan vetäminen on valmistusprosessi, jossa alumiinilevyjä raaputetaan toistuvasti hiekkapaperilla viivojen luomiseksi. Piirustus voidaan jakaa suoraviivaiseen piirtämiseen, epäsäännölliseen viivapiirtoon, spiraaliviivapiirtoon ja kierteen piirtämiseen. Metallilanganvetoprosessissa näkyy selkeästi jokainen pienikin jälki, mikä antaa metallimatta hienon hiuskiillon, ja tuotteessa yhdistyvät muoti ja tekniikka.
4. Kiiltävä leikkaus
Tarkkuusveistökoneella timanttiveitsi vahvistetaan tarkkuusveistokoneen nopeasti pyörivään (yleensä 20 000 rpm) karaan osien leikkaamiseksi, mikä luo paikallisia kirkkaita alueita tuotteen pintaan. Leikkauskohteiden kirkkauteen vaikuttaa jyrsinporan nopeus. Mitä nopeampi poranterän nopeus, sitä kirkkaampi leikkauskohde, kun taas päinvastoin on totta, mikä tekee siitä tummemman ja alttiimman työkalulinjoille. Kiiltävä ja kiiltävä leikkaus ovat erityisen yleisiä matkapuhelimissa, kuten iPhone 5:ssä. Viime vuosina jotkin huippuluokan TV-metallikehykset ovat ottaneet käyttöön korkeakiiltoisen jyrsintätekniikan yhdistettynä anodisointi- ja langanvetoprosesseihin, mikä tekee Koko TV täynnä muotia ja teknistä terävyyttä.
5. Anodisointi
Anodisointi tarkoittaa metallien tai metalliseosten sähkökemiallista hapetusta, jossa alumiini ja sen seokset muodostavat oksidikalvon alumiinituotteisiin (anodeihin) vastaavissa elektrolyyteissä ja tietyissä prosessiolosuhteissa käytetyn virran vaikutuksesta. Anodisointi ei ainoastaan ​​ratkaise alumiinin pintakovuuden ja kulutuskestävyyden puutteita, vaan myös pidentää sen käyttöikää ja parantaa sen estetiikkaa. Siitä on tullut välttämätön osa alumiinin pintakäsittelyä ja se on tällä hetkellä eniten käytetty ja menestynein prosessi.
6. Kaksivärinen anodi
Kaksivärinen anodi tarkoittaa tuotteen anodisointia ja eri värien määrittämistä tietyille alueille. Kaksiväristä anodisointiprosessia käytetään harvemmin televisioteollisuudessa sen monimutkaisuuden ja korkeiden kustannusten vuoksi; Mutta näiden kahden värin välinen kontrasti heijastaa paremmin tuotteen huippuluokan ja ainutlaatuista ulkonäköä.
Prosessitoimenpiteet ja toimintataidot alumiinin käsittelyn muodonmuutosten vähentämiseksi
Alumiiniosien muodonmuutoksille käsittelyn aikana on monia syitä, jotka liittyvät materiaaliin, osan muotoon, tuotanto-olosuhteisiin jne. Pääasiassa ovat seuraavat seikat: aihion sisäisen jännityksen aiheuttama muodonmuutos, leikkausvoiman ja leikkauksen aiheuttama muodonmuutos. lämpöä ja puristusvoiman aiheuttamaa muodonmuutosta.
Prosessitoimenpiteet käsittelyn muodonmuutosten vähentämiseksi
1. Vähennä villan viljelyn sisäistä rasitusta
Luonnollinen tai keinotekoinen vanheneminen ja tärinäkäsittely voivat osittain poistaa aihion sisäisen jännityksen. Esikäsittely on myös tehokas prosessimenetelmä. Suuresta marginaalista johtuen myös rasvapään karkeiden osien ja isojen korvien muodonmuutoksia esiintyy käsittelyn jälkeen. Jos aihion ylimääräiset osat esikäsitellään ja kunkin osan ylimäärää vähennetään, se ei voi vain vähentää myöhempien prosessien käsittelyn muodonmuutoksia, vaan myös vapauttaa jonkin verran sisäistä jännitystä sen jälkeen, kun se on jätetty jonkin aikaa esikäsittelyn jälkeen.
2. Leikkuutyökalujen leikkauskyvyn parantaminen
Leikkuutyökalujen materiaali- ja geometriset parametrit vaikuttavat merkittävästi leikkausvoimaan ja leikkauslämpöön. Oikea leikkaustyökalujen valinta on ratkaisevan tärkeää osien työstön muodonmuutosten vähentämiseksi.
1) Valitse leikkaustyökalun geometriset parametrit järkevästi.
① Etukulma: Samalla kun leikkuureunan lujuus säilyy, suuremman etukulman valitseminen ei voi vain teroittaa reunaa, vaan myös vähentää leikkausmuodonmuutoksia, mikä tekee lastunpoistosta tasaisen, mikä vähentää leikkausvoimaa ja leikkauslämpötilaa. Vältä negatiivisen kallistuskulman työkalujen käyttöä.
② Selkäkulma: Selkäkulman koolla on suora vaikutus takaleikkauspinnan kulumiseen ja koneistetun pinnan laatuun. Leikkauspaksuus on tärkeä ehto selkäkulman valinnassa. Karkean jyrsinnän aikana suuren syöttönopeuden, raskaan leikkauskuorman ja suuren lämmöntuoton vuoksi työkalulla on oltava hyvät lämmönpoistoolosuhteet. Siksi on valittava pienempi selkäkulma. Tarkkuusjyrsinnässä vaaditaan terävä reuna, joka vähentää kitkaa takaleikkauspinnan ja työstöpinnan välillä ja vähentää elastista muodonmuutosta. Siksi on valittava suurempi selkäkulma.
③ Spiraalikulma: Tasaisen jyrsinnän varmistamiseksi ja jyrsintävoiman vähentämiseksi spiraalikulma tulee valita mahdollisimman suureksi.
④ Pääpoikkeamakulma: Pääpoikkeamakulman pienentäminen asianmukaisesti voi parantaa lämmönpoistoolosuhteita ja alentaa käsittelyalueen keskilämpötilaa.
2) Paranna työkalun rakennetta.
① Vähennä jyrsimen hampaiden määrää ja lisää lastun pitotilaa. Alumiinimateriaalien korkeasta plastisuudesta johtuen käsittelyn aikana tapahtuu merkittäviä leikkausmuodonmuutoksia, mikä vaatii suuremman lastutilan. Siksi on suositeltavaa käyttää suurempi lastua pitävän uran pohjasäde ja vähemmän jyrsimen hampaita.
② Terän hampaiden hienohionta. Terän hampaiden leikkuureunan karheusarvon tulee olla pienempi kuin Ra=0.4um. Ennen kuin käytät uutta veistä, hio hienolla öljykivellä varovasti terän hampaiden etu- ja takaosaa muutaman kerran, jotta terän hampaita hiottaessa ei jää jäljelle jääviä purseita ja pieniä halkeamia. Tällä tavalla leikkauslämpöä ei voida vain vähentää, vaan leikkausmuodonmuutos on myös suhteellisen pieni.
③ Valvo tiukasti leikkuutyökalujen kulumisstandardeja. Työkalun kulumisen jälkeen työkappaleen pinnan karheusarvo kasvaa, leikkauslämpötila nousee ja työkappaleen muodonmuutos kasvaa vastaavasti. Siksi hyvän kulutuskestävyyden omaavien työkalumateriaalien valinnan lisäksi työkalun kulumisstandardi ei saa ylittää 0,2 mm, muuten lastujen muodostuminen on helppoa. Leikkauksen aikana työkappaleen lämpötila ei saa yleensä ylittää 100 astetta muodonmuutosten estämiseksi.
3. Työkappaleiden kiinnitysmenetelmän parantaminen
Ohutseinäisille alumiiniosille, joiden jäykkyys on heikko, voidaan käyttää seuraavia kiinnitysmenetelmiä muodonmuutoksen vähentämiseksi:
① Ohutseinämäisten vuorausosien kohdalla, jos kolmileuaista itsekeskittyvää istukkaa tai jousiistukkaa käytetään säteittäiseen kiinnitykseen, kun se on irrotettu käsittelyn jälkeen, työkappale vääjäämättä vääntyy. Tässä vaiheessa tulisi käyttää menetelmää, jossa aksiaalinen päätypinta puristetaan yhteen hyvällä jäykkyydellä. Käytä osan sisäistä reikää kohdistamiseen, tee kierteitetty läpiakseli ja työnnä se osan sisäiseen reikään. Paina kansilevyllä päätypinta tiukasti ja kiristä se sitten mutterilla. Ulkoympyrää käsiteltäessä voidaan välttää puristusmuodonmuutos, jolloin saavutetaan tyydyttävä koneistustarkkuus.
② Ohutseinäisiä ohuita levytyökappaleita käsiteltäessä on parasta käyttää tyhjiöimukuppeja tasaisesti jakautuneen puristusvoiman saamiseksi ja käyttää sitten pienempiä leikkausmääriä käsittelyyn, mikä voi tehokkaasti estää työkappaleen muodonmuutoksia.
Lisäksi voidaan käyttää myös täyttömenetelmää. Ohutseinäisten työkappaleiden prosessijäykkyyden lisäämiseksi voidaan täyttää materiaalia työkappaleen sisään muodonmuutosten vähentämiseksi kiinnitys- ja leikkausprosessien aikana. Esimerkiksi 3–6 % kaliumnitraattia sisältävän ureasulatteen ruiskuttaminen työkappaleeseen ja työstön jälkeen työkappaleen upottaminen veteen tai alkoholiin voi liueta ja kaataa täyteaineen.
4. Järjestä prosessi järkevästi
Suurinopeuksisessa leikkauksessa suuren koneistusvaran ja katkonaisen leikkauksen vuoksi jyrsintäprosessissa syntyy usein tärinää, joka vaikuttaa koneistuksen tarkkuuteen ja pinnan karheuteen. Siksi nopea CNC-leikkausprosessi voidaan yleensä jakaa karkeaan koneistukseen, puolitarkkuuskoneistukseen, kulmien puhdistuskoneistukseen, tarkkuuskoneistukseen ja muihin prosesseihin. Osien, joilla on korkeat tarkkuusvaatimukset, tarvitaan joskus toissijaista puolitarkkuustyöstöä, jota seuraa tarkkuustyöstö. Karkean työstön jälkeen osat voidaan luonnollisesti jäähdyttää karkean koneistuksen aiheuttaman sisäisen jännityksen eliminoimiseksi ja muodonmuutosten vähentämiseksi. Karkean koneistuksen jälkeen jäljellä olevan marginaalin tulee olla suurempi kuin muodonmuutos, yleensä 1-2mm. Tarkkuustyöstön aikana osien pinnan tulee säilyttää tasainen työstövara, joka vaihtelee yleensä välillä 0,2 - 0,5 mm, jotta leikkaustyökalu pysyy vakaassa tilassa koneistusprosessin aikana. Tämä voi vähentää merkittävästi leikkausmuodonmuutoksia, saavuttaa hyvän pinnan työstölaadun ja varmistaa tuotteen tarkkuuden.
Toimintataidot koneistuksen muodonmuutosten vähentämiseksi
Alumiiniosien muodonmuutos työstöprosessin aikana ei johdu pelkästään edellä mainituista syistä, vaan myös toimintatapojen merkityksestä käytännön toiminnassa.
1. Osien, joissa on suuri työstövara, on käytettävä symmetristä työstöä koneistuksen aikana, jotta työstöprosessin aikana saavutetaan paremmat lämmönpoistoolosuhteet ja vältetään lämmön keskittyminen. Jos on 90mm paksu pelti, joka on työstettävä 60 mm:iin, jos toinen puoli jyrsitään ja toinen puoli jyrsitään välittömästi ja tasomaisuus saavuttaa 5 mm koneistettaessa lopulliseen kokoon yhdellä kertaa; Jos käytetään toistuvaa syöttösymmetristä koneistusta, kumpikin puoli koneistetaan kahdesti lopulliseen kokoon, mikä varmistaa 0,3 mm:n tasaisuuden.
2. Jos peltiosassa on useita onteloita, ei ole suositeltavaa käyttää peräkkäistä yhden ontelon käsittelymenetelmää jokaiselle ontelolle käsittelyn aikana, koska tämä voi helposti aiheuttaa epätasaista rasitusta osaan ja muodonmuutoksia. Useita kerroksia prosessoimalla jokainen kerros käsitellään samanaikaisesti kaikkiin onteloihin mahdollisimman paljon, ja sitten seuraava kerros prosessoidaan osien tasaiseksi jännittämiseksi ja muodonmuutosten vähentämiseksi.
3. Vähennä leikkausvoimaa ja leikkauslämpöä muuttamalla leikkausmäärää. Leikkausparametrien kolmesta elementistä takasyötöllä on merkittävä vaikutus leikkausvoimaan. Jos työstövara on liian suuri ja yhden työn leikkausvoima on liian suuri, se ei aiheuta vain osien muodonmuutoksia, vaan vaikuttaa myös työstökoneen karan jäykkyyteen ja vähentää työkalun kestävyyttä. Jos takaisinleikkauksen määrää vähennetään, se heikentää huomattavasti tuotannon tehokkuutta. Suurinopeuksinen jyrsintä on kuitenkin yleisesti käytetty CNC-koneistuksessa tämän haasteen voittamiseksi. Samalla kun vähennetään takaisinleikkauksen määrää, niin kauan kuin syöttönopeutta vastaavasti kasvatetaan ja koneen nopeutta kasvatetaan, leikkausvoimaa voidaan vähentää ja samalla varmistaa koneistustehokkuus.
4. Leikkausjärjestys on myös harkittava huolellisesti. Karkea koneistus korostaa koneistuksen tehokkuuden parantamista ja aikayksikkökohtaisen leikkausnopeuden tavoittelua. Yleensä kääntöjyrsintää voidaan käyttää. Leikkaa ylimääräinen materiaali aihion pinnalta mahdollisimman nopeimmalla nopeudella ja mahdollisimman lyhyessä ajassa ja muodosta periaatteessa tarkkuustyöstössä tarvittava geometrinen ääriviiva. Tarkkuustyöstö korostaa suurta tarkkuutta ja laatua, ja on suositeltavaa käyttää eteenpäin jyrsintä. Koska jyrsimen hampaiden lastuamispaksuus pienenee vähitellen maksimista nollaan eteenpäin jyrsinnän aikana, työkarkaisuaste pienenee huomattavasti ja samalla myös osien muodonmuutosaste.
5. Ohutseinämäiset työkappaleet muodostuvat koneistuksen aikana kiinnityksestä johtuen, jota on vaikea välttää jopa tarkkuustyöstössä. Työkappaleen muodonmuutosten minimoimiseksi puristusosa voidaan löysätä ennen lopullisen koon saavuttamista tarkkuustyöstössä, jolloin työkappale voi palata vapaasti alkuperäiseen tilaansa. Sen jälkeen sitä voidaan hieman kiristää varmistaakseen, että työkappale on tiukasti kiinni (täysin käsituntuman perusteella), jolloin voidaan saavuttaa haluttu työstövaikutelma. Lyhyesti sanottuna on parasta, että puristusvoima vaikuttaa tukipintaan, ja kiristysvoiman tulee toimia hyvän työkappaleen jäykkyyden suuntaan. Olettaen, että työkappale ei ole löysällä, mitä pienempi kiristysvoima, sitä parempi.
6. Käsiteltäessä osia, joissa on ontelo, on suositeltavaa, ettei jyrsintä tunkeudu suoraan osaan poranterän tavoin, mikä johtaa riittämättömään lastutilaan jyrsimelle, epätasaiseen lastunpoistoon, ylikuumenemiseen, laajenemiseen, työkalun rikkoutumiseen ja muihin haitallisia ilmiöitä. Käytä ensin samankokoista tai yhtä kokoa suurempaa poranterää työkalun reiän poraamiseen ja käytä sitten jyrsinteriä jyrsimään se. Vaihtoehtoisesti CAM-ohjelmistoa voidaan käyttää spiraalileikkausohjelmien tuottamiseen.