Volledige verzameling verwerkingstechnieken voor aluminiumproducten

Aluminium is het meest gebruikte en meest gebruikte metaalmateriaal onder de non-ferrometalen en het toepassingsbereik ervan wordt voortdurend uitgebreid. De aluminiumproducten die met aluminiummaterialen worden geproduceerd, zijn divers en ontelbaar, met volgens de statistieken meer dan 700.000 soorten. Van de bouw- en decoratie-industrie tot de transport- en ruimtevaartindustrie: verschillende industrieën hebben verschillende behoeften. Vandaag zal de redacteur de verwerkingstechnologie van aluminiumproducten introduceren en hoe verwerkingsvervorming kan worden voorkomen.
De voordelen en kenmerken van aluminium zijn als volgt:
1. Lage dichtheid. De dichtheid van aluminium is ongeveer 2,7 g/cm3. De dichtheid bedraagt ​​slechts een derde van die van ijzer of koper.
2. Hoge plasticiteit. Aluminium heeft een goede ductiliteit en er kunnen verschillende producten van worden gemaakt door middel van drukverwerkingsmethoden zoals extrusie en strekken.
3. Corrosiebestendigheid. Aluminium is een sterk negatief geladen metaal dat onder natuurlijke omstandigheden of anodische oxidatie een beschermende oxidefilm op het oppervlak vormt, en een veel betere corrosieweerstand heeft dan staal.
4. Gemakkelijk te versterken. De sterkte van puur aluminium is niet hoog, maar kan worden verbeterd door te anodiseren.
5. Gemakkelijke oppervlaktebehandeling. Oppervlaktebehandeling kan de oppervlakte-eigenschappen van aluminium verder verbeteren of veranderen. Het aluminiumanodisatieproces is behoorlijk volwassen en stabiel in gebruik en wordt veel gebruikt bij de verwerking van aluminiumproducten.
6. Goede geleidbaarheid, gemakkelijk te recyclen.
Technologie voor de verwerking van aluminiumproducten
Ponsen van aluminiumproducten
1. Koud ponsen
Gebruik materiële aluminiumdeeltjes. Het gebruik van extrusiemachines en matrijzen voor eenmalig gieten is geschikt voor cilindrische producten of productvormen die moeilijk te realiseren zijn bij verstrekprocessen, zoals elliptische, vierkante en rechthoekige producten. (Zoals weergegeven in Figuur 1 Machine, Figuur 2 Aluminiumdeeltje en Figuur 3 Product)
Het tonnage van de gebruikte machine is gerelateerd aan de dwarsdoorsnede van het product. De opening tussen de bovenste matrijsstempel en het onderste matrijswolfraamstaal is de wanddikte van het product, en de verticale opening naar het onderste dode punt wanneer de bovenste matrijsstempel en het onderste matrijswolfraamstaal worden geperst, is de bovenste dikte van het product . (Zoals weergegeven in figuur 4)

Voordelen: Korte matrijsopeningscyclus en lagere ontwikkelingskosten vergeleken met rekmatrijzen.
Nadelen: Het productieproces duurt lang, de productgrootte fluctueert sterk tijdens het proces en de arbeidskosten zijn hoog.
2. Rekken
Gebruik aluminium plaatmateriaal. Met behulp van een continue vormmachine en mal voor meerdere vervormingen om aan de vormvereisten te voldoen, geschikt voor niet-cilindrische lichamen (aluminiumproducten met buiging). (Zoals weergegeven in Figuur 5 Machine, Figuur 6 Vorm en Figuur 7 Product)

Voordelen: Complexe en herhaaldelijk vervormde producten hebben een stabiele maatcontrole tijdens het productieproces en het productoppervlak is relatief glad.
Nadelen: hoge matrijskosten, relatief lange ontwikkelingscyclus, hoge eisen aan machineselectie en nauwkeurigheid.
Oppervlaktebehandeling van aluminiumproducten
1. Zandstralen (kogelstralen)
Het proces van het reinigen en opruwen van metalen oppervlakken met behulp van de impact van een snelle zandstroom.
Deze methode van oppervlaktebehandeling voor aluminium onderdelen kan een bepaalde mate van reinheid en verschillende ruwheid op het oppervlak van het werkstuk bereiken, de mechanische eigenschappen van het werkstukoppervlak verbeteren, waardoor de weerstand tegen vermoeidheid van het werkstuk wordt verbeterd, waardoor de hechting aan de coating wordt vergroot, het verlengen van de duurzaamheid van de coating en het vergemakkelijken van het egaliseren en decoreren van de coating. Dit proces zien we vaak terug in verschillende producten van Apple.
2. Polijsten
Een bewerkingsmethode waarbij gebruik wordt gemaakt van mechanische, chemische of elektrochemische effecten om de oppervlakteruwheid van werkstukken te verminderen, om zo een helder en vlak oppervlak te verkrijgen. Het polijstproces omvat voornamelijk mechanisch polijsten, chemisch polijsten en elektrolytisch polijsten. Aluminium onderdelen kunnen na mechanisch polijsten en elektrolytisch polijsten een spiegeleffect bereiken, vergelijkbaar met roestvrij staal. Dit proces geeft mensen een gevoel van een hoogwaardige, eenvoudige en modieuze toekomst.
3. Draadtrekken
Metaaldraadtrekken is het productieproces waarbij aluminiumplaten herhaaldelijk met schuurpapier worden geschraapt om lijnen te creëren. Tekenen kan worden onderverdeeld in rechte lijntekening, onregelmatige lijntekening, spiraalvormige lijntekening en draadtekening. Het metaaldraadtrekproces kan elk klein spoor duidelijk laten zien, waardoor een fijne haarglans in het matte metaal ontstaat, en het product combineert mode en technologie.
4. Hoogglanssnijden
Met behulp van een precisie-snijmachine wordt het diamantmes versterkt op de snel roterende (meestal 20.000 tpm) spindel van de precisie-snijmachine om onderdelen te snijden, waardoor lokaal heldere gebieden op het oppervlak van het product ontstaan. De helderheid van de snijaccenten wordt beïnvloed door de snelheid van de freesboor. Hoe sneller de boorsnelheid, hoe helderder het snijaccent, terwijl het tegenovergestelde waar is, waardoor het donkerder wordt en gevoeliger voor gereedschapslijnen. Hoogglans en hoogglanssnijden zijn vooral gebruikelijk bij de toepassing van mobiele telefoons, zoals de iPhone 5. De afgelopen jaren hebben sommige hoogwaardige metalen tv-frames de hoogglansfreestechnologie overgenomen, gecombineerd met anodiseer- en draadtrekprocessen, waardoor de TV overall vol mode en technologische scherpte.
5. Anodisatie
Anodiseren verwijst naar de elektrochemische oxidatie van metalen of legeringen, waarbij aluminium en zijn legeringen een oxidefilm vormen op aluminiumproducten (anodes) onder overeenkomstige elektrolyten en specifieke procesomstandigheden als gevolg van de werking van de toegepaste stroom. Anodiseren lost niet alleen de gebreken in de oppervlaktehardheid en slijtvastheid van aluminium op, maar verlengt ook de levensduur en verbetert de esthetiek. Het is een onmisbaar onderdeel geworden van de oppervlaktebehandeling van aluminium en is momenteel het meest gebruikte en succesvolle proces.
6. Tweekleurige anode
Tweekleurenanode verwijst naar het anodiseren van een product en het toewijzen van verschillende kleuren aan specifieke gebieden. Het tweekleurenanodisatieproces wordt minder vaak gebruikt in de televisie-industrie vanwege de complexiteit en hoge kosten; Maar het contrast tussen de twee kleuren weerspiegelt beter de hoogwaardige en unieke uitstraling van het product.
Procesmaatregelen en operationele vaardigheden om vervorming van aluminiumverwerking te verminderen
Er zijn veel redenen voor de vervorming van aluminium onderdelen tijdens de verwerking, die verband houden met materiaal, vorm van het onderdeel, productieomstandigheden, enz. Er zijn voornamelijk de volgende aspecten: vervorming veroorzaakt door interne spanning in de plano, vervorming veroorzaakt door snijkracht en snijkracht hitte en vervorming veroorzaakt door klemkracht.
Procesmaatregelen om verwerkingsvervorming te verminderen
1. Verminder de interne stress van de wolteelt
Natuurlijke of kunstmatige veroudering en trillingsbehandeling kunnen de interne spanning van de plano gedeeltelijk elimineren. Ook voorbewerking is een effectieve procesmethode. Door de grote marge is er na bewerking ook veel vervorming voor de ruwe delen van de dikkop en grote oren. Als de overtollige delen van de plano worden voorbewerkt en de overmaat van elk onderdeel wordt verminderd, kan dit niet alleen de verwerkingsvervorming van daaropvolgende processen verminderen, maar ook enige interne spanning vrijgeven nadat deze een tijdje na de voorbewerking is blijven staan.
2. Verbetering van het snijvermogen van snijgereedschappen
De materiaal- en geometrische parameters van snijgereedschappen hebben een belangrijke invloed op de snijkracht en snijwarmte. De juiste selectie van snijgereedschappen is cruciaal voor het verminderen van vervorming bij het bewerken van onderdelen.
1) Selecteer redelijkerwijs de geometrische parameters van het snijgereedschap.
① Fronthoek: Terwijl de sterkte van de snijkant behouden blijft, kan het selecteren van een grotere fronthoek niet alleen de snijkant slijpen, maar ook de snijvervorming verminderen, waardoor de spaanverwijdering soepel verloopt, waardoor de snijkracht en de snijtemperatuur worden verminderd. Vermijd het gebruik van gereedschappen met een negatieve spaanhoek.
② Rughoek: De grootte van de rughoek heeft een directe invloed op de slijtage van het achterste snijoppervlak en de kwaliteit van het bewerkte oppervlak. Snijdikte is een belangrijke voorwaarde bij het kiezen van de rughoek. Tijdens het voorfrezen is het vanwege de grote voedingssnelheid, de zware snijbelasting en de hoge warmteontwikkeling vereist dat het gereedschap over goede warmteafvoeromstandigheden beschikt. Daarom moet een kleinere rughoek worden gekozen. Bij precisiefrezen is het nodig een scherpe rand te hebben om de wrijving tussen het achterste snijoppervlak en het bewerkingsoppervlak te verminderen en om de elastische vervorming te verminderen. Daarom moet een grotere rughoek worden gekozen.
③ Spiraalhoek: Om soepel frezen te garanderen en de freeskracht te verminderen, moet de spiraalhoek zo groot mogelijk worden gekozen.
④ Hoofdafwijkingshoek: Door de hoofdafwijkingshoek op de juiste manier te verkleinen, kunnen de omstandigheden voor warmteafvoer worden verbeterd en de gemiddelde temperatuur van het verwerkingsgebied worden verlaagd.
2) Verbeter de gereedschapsstructuur.
① Reduceer het aantal freestanden en vergroot de spaanopnameruimte. Vanwege de hoge plasticiteit van aluminiummaterialen is er tijdens de verwerking sprake van aanzienlijke snijvervorming, waarvoor een grotere spanruimte nodig is. Daarom is het raadzaam om een ​​grotere bodemradius van de spaanopnamegroef en minder freestanden te hebben.
② Fijn slijpen van de mestanden. De ruwheidswaarde van de snijkant van de freestanden moet kleiner zijn dan Ra=0.4um. Voordat u een nieuw mes gebruikt, moet u een fijne oliesteen gebruiken om de voor- en achterkant van de mestanden een paar keer voorzichtig te slijpen om eventuele resterende bramen en lichte kartels bij het slijpen van de mestanden te verwijderen. Op deze manier kan niet alleen de snijwarmte worden verminderd, maar is de snijvervorming ook relatief klein.
③ Controleer strikt de slijtagenormen van snijgereedschappen. Na gereedschapsslijtage neemt de oppervlakteruwheidswaarde van het werkstuk toe, stijgt de snijtemperatuur en neemt de vervorming van het werkstuk dienovereenkomstig toe. Daarom mag, naast het selecteren van gereedschapsmaterialen met een goede slijtvastheid, de gereedschapslijtagenorm niet hoger zijn dan 0.2 mm, anders is het gemakkelijk om spanenafzettingen te veroorzaken. Tijdens het snijden mag de temperatuur van het werkstuk over het algemeen niet hoger zijn dan 100 graden om vervorming te voorkomen.
3. Verbetering van de klemmethode van werkstukken
Voor dunwandige aluminium onderdelen met een slechte stijfheid kunnen de volgende klemmethoden worden gebruikt om vervorming te verminderen:
① Als bij dunwandige voeringonderdelen een zelfcentrerende spantang met drie klauwen of een veerklauwplaat wordt gebruikt om radiaal vast te klemmen, zal het werkstuk, zodra het na de bewerking is losgemaakt, onvermijdelijk vervormen. Op dit punt moet de methode van het samendrukken van het axiale eindvlak met goede stijfheid worden gebruikt. Gebruik voor het positioneren het interne gat van het onderdeel, maak een doorlopende as en steek deze in het interne gat van het onderdeel. Gebruik een afdekplaat om het kopvlak stevig aan te drukken en draai het vervolgens vast met een moer. Bij het bewerken van de buitencirkel kan klemvervorming worden vermeden, waardoor een bevredigende bewerkingsnauwkeurigheid wordt bereikt.
② Bij het verwerken van dunwandige dunne plaatwerkstukken kunt u het beste vacuümzuignappen gebruiken om een ​​gelijkmatig verdeelde klemkracht te verkrijgen, en vervolgens kleinere snijhoeveelheden gebruiken om te verwerken, wat vervorming van het werkstuk effectief kan voorkomen.
Daarnaast kan ook de vulmethode worden gebruikt. Om de processtijfheid van dunwandige werkstukken te vergroten, kunnen media in het werkstuk worden gevuld om vervorming tijdens klem- en snijprocessen te verminderen. Als u bijvoorbeeld een ureumsmelt met 3% tot 6% kaliumnitraat in het werkstuk injecteert en na verwerking het werkstuk in water of alcohol onderdompelt, kan het vulmiddel oplossen en uitgieten.
4. Richt het proces redelijk in
Tijdens het snijden op hoge snelheid genereert het freesproces, als gevolg van de grote bewerkingstolerantie en het intermitterende snijden, vaak trillingen, wat de nauwkeurigheid van de bewerking en de oppervlakteruwheid beïnvloedt. Daarom kan het CNC-hogesnelheidssnijproces over het algemeen worden onderverdeeld in ruwe bewerking, semi-precieze bewerking, hoekreinigingsbewerking, precisiebewerking en andere processen. Voor onderdelen met hoge precisie-eisen is soms secundaire semi-precisiebewerking vereist, gevolgd door precisiebewerking. Na de ruwe bewerking kunnen de onderdelen op natuurlijke wijze worden gekoeld om de interne spanning die door de ruwe bewerking wordt gegenereerd te elimineren en vervorming te verminderen. De marge die overblijft na het voorbewerken moet groter zijn dan de vervorming, doorgaans 1-2mm. Tijdens precisiebewerking moet het oppervlak van de onderdelen een uniforme bewerkingstolerantie behouden, doorgaans variërend van 0.2 tot 0.5 mm, om het snijgereedschap tijdens het bewerkingsproces in een stabiele toestand te houden. Dit kan de snijvervorming aanzienlijk verminderen, een goede kwaliteit van de oppervlaktebewerking bereiken en de nauwkeurigheid van het product garanderen.
Operationele vaardigheden voor het verminderen van bewerkingsvervorming
De vervorming van aluminium onderdelen tijdens het bewerkingsproces is niet alleen te wijten aan de bovengenoemde redenen, maar ook aan het belang van operationele methoden in praktische bewerkingen.
1. Voor onderdelen met een grote bewerkingstolerantie moet tijdens de bewerking symmetrische bewerking worden gebruikt om betere warmteafvoeromstandigheden tijdens het bewerkingsproces te hebben en warmteconcentratie te voorkomen. Als er een plaatmetaal van 90 mm dik is dat moet worden bewerkt tot 60 mm, als de ene kant wordt gefreesd en de andere kant onmiddellijk wordt gefreesd, en de vlakheid 5 mm bereikt bij het in één keer bewerken tot de uiteindelijke maat; Als symmetrische bewerking met herhaalde voeding wordt gebruikt, wordt elke zijde twee keer bewerkt tot de uiteindelijke maat, waardoor een vlakheid van 0,3 mm wordt gegarandeerd.
2. Als er meerdere holtes in het plaatmetalen onderdeel zitten, is het niet raadzaam om tijdens de verwerking de sequentiële verwerkingsmethode van één holte voor elke holte te gebruiken, omdat dit gemakkelijk ongelijkmatige spanning op het onderdeel en vervorming kan veroorzaken. Door meerdere verwerkingslagen toe te passen, wordt elke laag zoveel mogelijk tegelijkertijd in alle holtes verwerkt, en vervolgens wordt de volgende laag verwerkt om de onderdelen gelijkmatig te belasten en vervorming te verminderen.
3. Verminder de snijkracht en de snijwarmte door de snijhoeveelheid te wijzigen. Van de drie elementen van de snijparameters heeft de achterwaartse voeding een aanzienlijke invloed op de snijkracht. Als de bewerkingstoeslag te groot is en de snijkracht van een enkele doorgang te groot is, zal dit niet alleen vervorming van de onderdelen veroorzaken, maar ook de stijfheid van de spindel van de werktuigmachine beïnvloeden en de duurzaamheid van het gereedschap verminderen. Als de hoeveelheid terugsnijden wordt verminderd, zal dit de productie-efficiëntie aanzienlijk verminderen. Om deze uitdaging te overwinnen, wordt bij CNC-bewerkingen echter vaak gebruik gemaakt van hogesnelheidsfrezen. Terwijl de hoeveelheid terugsnijding wordt verminderd, kan, zolang de voedingssnelheid dienovereenkomstig wordt verhoogd en de machinesnelheid wordt verhoogd, de snijkracht worden verminderd terwijl de bewerkingsefficiëntie wordt gewaarborgd.
4. De volgorde van snijden moet ook zorgvuldig worden overwogen. Bij ruwbewerking wordt de nadruk gelegd op het verbeteren van de bewerkingsefficiëntie en het nastreven van een snijsnelheid per tijdseenheid. Over het algemeen kan omgekeerd frezen worden gebruikt. Snijd overtollig materiaal op het oppervlak van de plano met de hoogste snelheid en in de kortst mogelijke tijd af en vorm zo de geometrische contour die nodig is voor precisiebewerking. Precisiebewerking legt de nadruk op hoge precisie en kwaliteit, en het is raadzaam om voorwaarts frezen te gebruiken. Doordat de snijdikte van de freestanden tijdens het voorwaarts frezen geleidelijk afneemt van maximaal naar nul, wordt de mate van werkharding sterk verminderd, terwijl ook de mate van vervorming van de onderdelen wordt verminderd.
5. Dunwandige werkstukken ondergaan tijdens de bewerking vervorming als gevolg van het klemmen, wat zelfs bij precisiebewerking moeilijk te vermijden is. Om de vervorming van het werkstuk tot een minimum te beperken, kan tijdens de precisiebewerking het klemdeel worden losgemaakt voordat de uiteindelijke maat is bereikt, waardoor het werkstuk vrijelijk naar zijn oorspronkelijke staat kan terugkeren. Vervolgens kan het lichtjes worden vastgedraaid om ervoor te zorgen dat het werkstuk stevig wordt vastgeklemd (volledig gebaseerd op handgevoel), waardoor het gewenste bewerkingseffect kan worden bereikt. Kortom, het is het beste dat de klemkracht op het steunoppervlak inwerkt, en de klemkracht moet in de richting van een goede stijfheid van het werkstuk werken. Ervan uitgaande dat ervoor moet worden gezorgd dat het werkstuk niet los zit, geldt: hoe kleiner de klemkracht, hoe beter.
6. Bij het bewerken van onderdelen met een holte is het raadzaam om de frees niet direct als een boor in het onderdeel te laten doordringen, wat resulteert in onvoldoende spaanruimte voor de frees, een ongelijkmatige spaanafvoer, oververhitting, uitzetting, gereedschapsbreuk en andere ongunstige verschijnselen. Gebruik eerst een boor van hetzelfde formaat of een maat groter dan de frees om het gereedschapsgat te boren en gebruik vervolgens de frees om het te frezen. Als alternatief kan CAM-software worden gebruikt om spiraalsnijprogramma's te maken.