Gerð hagnýtra frumgerða er mikilvægur áfangi í lífsferli vöruþróunar. Fyrir íhluti sem krefjast mikils styrkleika-til-þyngdarhlutfalls, frábærrar varmaleiðni og góðrar vinnsluhæfni, er ál áberandi sem úrvals efnisval. Þessi handbók veitir yfirgripsmikið yfirlit yfir grundvallaratriðin til að framleiða álfrumgerðir með góðum árangri með CNC vinnslu, frádráttarframleiðsluferli.
Efnisval fyrir frumgerðir úr áli
Að velja viðeigandi álblöndu er fyrsta og mikilvægasta skrefið. Nokkrar einkunnir eru almennt notaðar í CNC vinnslu, hver með sérstaka eiginleika.
- 6061:Þetta er mest notaða álblendi til frumgerða og almennra-nota. Það býður upp á góða samsetningu styrkleika, suðuhæfni og tæringarþols. Framúrskarandi vélhæfni þess gerir það að fjölhæfu og -hagkvæmu vali fyrir fjölbreytt úrval frumgerða.
- 7075:7075, sem er þekkt fyrir mjög mikinn styrk, sambærilegt við mörg stál, er tilvalið fyrir burðarhluti með mikla-álagi, eins og þá í geimferðum eða afkastamiklum bifreiðum. Hins vegar hefur það lægri tæringarþol en 6061 og er minna soðið.
- 2024:Þetta álfelgur veitir mikinn styrk og góða þreytuþol en sýnir lélega tæringarþol nema það sé klætt eða anodized. Það er oft notað í mannvirkjum í geimferðum.
- 5052:5052 einkennist af yfirburða tæringarþol, sérstaklega í sjávarumhverfi, en 5052 hefur hærri þreytustyrk en 6061 en er ekki hitameðhöndlaður-. Það er almennt notað fyrir málmhluta.
Valið ætti að byggjast á nákvæmri greiningu á virknikröfum frumgerðarinnar, þar á meðal vélrænu álagi, umhverfisáhrifum og þörfum eftir-vinnslu.
CNC vinnsluferli
CNC vinnsla nær yfir nokkrar nákvæmar,-tölvustýrðar frádráttaraðferðir. Aðalferlarnir tveir fyrir ál eru mölun og snúningur, oft notaðir saman á fjölása vélum.
- CNC mölun:Þetta ferli felur í sér að snúa fjöl-punkta skurðarverkfærum til að fjarlægja efni úr kyrrstöðu vinnustykki. Það er tilvalið til að búa til flóknar rúmfræði, vasa, raufar og útlínur yfirborð . 3-ása fræsun er staðalbúnaður, en 4 og 5 ása vinnsla gerir kleift að framleiða mjög flókna hluta í einni uppsetningu, sem dregur úr tíma og hugsanlegum villum.
- CNC beygja:Þetta ferli snýr vinnustykkinu á meðan eitt-punktsskurðarverkfæri fjarlægir efni. Það er aðallega notað til að framleiða sívalur eða keilulaga hluta. Aðgerðir eins og framhlið, borun og þræðing eru á skilvirkan hátt gerðar á rennibekk.
Nútíma vélaverkstæði nota oft CNC-beygjustöðvar með samþættum mölunarmöguleikum (mill-beygjumiðstöðvar) til að framleiða flókna hluta í einni aðgerð.
Hönnun fyrir framleiðsluhæfni (DFM) meginreglur
Það er nauðsynlegt að fylgja DFM meginreglum til að hámarka framleiðslugetu, kostnað og afgreiðslutíma álfrumgerðar þinnar.
- Innri radíi:Öll innri lóðrétt horn ættu að hafa radíus. Ráðlagður radíus ætti að vera örlítið stærri en ætlaður radíus verkfæra til að leyfa hreinan verkfæraslóð og forðast verkfæri.
- Veggþykkt:Forðastu of þunna veggi til að koma í veg fyrir röskun á hluta, spjalli við vinnslu og hugsanlega bilun. Almennt er mælt með lágmarksveggþykkt 0,8 mm, en 1,0 mm eða meira veitir betri öryggismörk.
- Holastærðir:Nota skal staðlaðar borastærðir þar sem hægt er til að draga úr kostnaði og afgreiðslutíma. Fyrir snittari göt, tryggðu nægilegt efni í kringum gatið til að viðhalda þráðarheilleika.
- Djúp holrúm og vasar:Vinnsla á mjög djúpum eiginleikum krefst langra verkfæra, sem geta beygt, sem leiðir til ónákvæmni og lélegrar yfirborðsáferðar. Það er góð æfing að takmarka dýpt holrúma við fjórfalt þvermál þeirra.
- Umburðarlyndi:Tilgreindu vikmörk byggð á hagnýtum þörfum. Óþarflega þröng vikmörk auka vinnslutíma og kostnað verulega. Staðlað vinnsluvikmörk upp á ±0,1 mm nægja venjulega fyrir marga ó-mikilvæga eiginleika.
Lykilfærslu-Vinnsluvalkostir
Eftir vinnslu er hægt að beita ýmsum eftirvinnsluaðgerðum- til að bæta eiginleika og útlit frumgerðarinnar.
- Afgreiðsla:Þetta nauðsynlega skref fjarlægir skarpar brúnir og burr sem eftir eru af vinnsluferlinu, eykur öryggi og meðhöndlun hluta.
- Perlusprenging:Þetta ferli skapar einsleitt matt eða satín yfirborðsáferð, sem er einnig frábært til að undirbúa yfirborðið fyrir anodizing.
- Anodizing:Rafefnafræðilegt ferli sem eykur tæringarþol og yfirborðshörku. Einnig er hægt að nota rafskaut til að bæta við lit (Type II) eða búa til mjög hart, slitþolið yfirborð (Type III, hardcoat).
- Efnafilma (krómatumbreytingarhúð):Notað sem þunnt leiðandi húð, veitir það góða tæringarþol og þjónar sem frábær grunnur fyrir málningu.
Að lokum, farsæl stefna fyrir aCNC ál frumgerðbyggir á samverkandi nálgun: að velja rétta málmblönduna, hanna fyrir vinnsluferlið og beita viðeigandi frágangstækni. Með því að skilja og beita þessum grunnreglum geta verkfræðingar og innkaupasérfræðingar nýtt sér CNC vinnslu á áhrifaríkan hátt til að framleiða hágæða, hagnýtar álfrumgerðir sem sannreyna nákvæmlega hönnunaráform og flýta fyrir-markaðstíma-.