Í CNC mölun eru álhleifar eitt mest notaða málmefnið vegna léttra, auðveldrar vinnslu, framúrskarandi vélrænna eiginleika og kostnaðar-hagkvæmni. Mismunandi gerðir af álhleifum sýna verulegan mun á samsetningu, ástandi og afköstum, sem hefur bein áhrif á mölunarvirkni, nákvæmni og gæði fullunnar vöru. Þessi grein fer kerfisbundið yfir álhleifategundir sem henta fyrir CNC mölun byggt á álfelgur, hitameðhöndlunarástandi, forskriftum og málum, sem gefur yfirgripsmikla tilvísun til að velja viðeigandi efni.
1. Flokkun eftir Alloy Series: The Source of Core Performance Differences
Málblöndusamsetning álhleifa er lykilatriði við að ákvarða vinnsluárangur þeirra og notkunarsviðsmyndir. Samkvæmt alþjóðlega viðurkenndum AA (Aluminum Association) flokkunarstaðlinum eru álhleifar sem henta fyrir CNC mölun fyrst og fremst flokkaðar sem 1000, 2000, 3000, 5000, 6000 og 7000 röð, þar sem 6000 og 7000 röðin eru mest notuð.
1. 1000 Röð (Pure Aluminum Series)
1000 röð álhleifar eru með álinnihald yfir 99,0%, sem gerir þær að hreinu álefni. Framúrskarandi eiginleikar þess eru afar mikil mýkt, framúrskarandi tæringarþol og góð hitaleiðni, en styrkur hans er tiltölulega lítill (togstyrkur er um það bil 70-110 MPa). Í CNC mölun eru 1000 röð álhleifar afar auðvelt í vinnslu, með lágmarks slit á verkfærum og auðvelt að stjórna yfirborðsgrófleika. Þau eru hentug til að framleiða skreytingarhluti, hitakökur, leiðandi íhluti og önnur forrit sem krefjast lágmarksstyrks. Hins vegar, vegna ófullnægjandi styrkleika þeirra, er þessi röð af álhleifum ekki hentug til vinnslu á burðarberandi burðarhlutum. Algengar einkunnir eru 1050, 1060 og 1100. 1060, vegna mikils álinnihalds (99,6%), sem býður upp á bestu sléttleika skurðar í mölun.
2. 2000 Röð (Ál-Copper Alloy Series)
2000 röð álhleifar eru fyrst og fremst blönduð kopar, bætt við frumefnum eins og mangan og magnesíum. Þau eru há-þurralumin. Þeir bjóða upp á togstyrk upp á 300-600 MPa og framúrskarandi vélræna eiginleika, en þeir þjást af lélegu tæringarþoli og eru erfiðir í vinnslu. Við CNC mölun sýna 2000 röð álhleifar mikla skurðþol og eru hætt við að herða. Slitþolin-karbíðskurðarverkfæri eru nauðsynleg og skurðarhraðinn verður að vera stjórnaður á viðeigandi hátt (almennt er mælt með 80-120 m/mín.). Þessi röð af álhleifum er fyrst og fremst notuð í geimferða- og hernaðaraðgerðum sem krefjast afar mikils styrkleika, svo sem flugvélargrind og hástyrkstengjum. Algengar einkunnir eru 2024 og 2A12.
3. 3000 Röð (Aluminium-Mangan Alloy Series)
3000 röð álhleifar innihalda mangan sem aðal málmblöndunarefni. Styrkur þeirra liggur á milli hreins áls og duralumins (togstyrkur um það bil 110-180 MPa), á meðan þau sýna góða mýkt og tæringarþol, auk framúrskarandi kaldvinnslueiginleika. Í CNC-fræsingu bjóða 3000 röð álhleifar miðlungs skurðafköst og framúrskarandi yfirborðsgæði eftir vinnslu, sem gerir þær hentugar fyrir hluta sem krefjast miðlungs styrks, svo sem ofna, eldhúsbúnað og tækjahús. Vegna þess að mangan er bætt við er þreytuþol þess meiri en í 1000 seríunni. Algengar einkunnir eru 3003 og 3A21. 3003, vegna jafnvægis í heildarframmistöðu, er mikið notað í borgaralegum mölunarhlutum.
4. 5000 Röð (Ál-Magnesium Alloy Series)
5000 röð álhleifar, með magnesíum sem aðal málmblöndunarefni, eru ryð-þolnar og bjóða upp á framúrskarandi tæringarþol, sérstaklega í erfiðu umhverfi eins og sjó. Þeir bjóða upp á mikinn styrk (togstyrkur um það bil 180-300 MPa), góða mýkt og framúrskarandi suðuhæfni, en vélhæfni þeirra er aðeins lakari en 6000 seríurnar. Við CNC mölun eru 5000 álhleifar í röð hætt við að flís festist, sem krefst þess að nota beitt skurðarverkfæri og kælandi smurefni. Mælt er með skurðhraða 100-150 m/mín. Þessi röð af álhleifum er mikið notaður í skipasmíði, bíla- og efnabúnaði, svo sem skrokkbyggingum og undirvagnshlutum fyrir bíla. Algengar einkunnir eru 5052, 5083 og 5A06.
5. 6000 Röð (Ál-Magnesium-Kísilblendi röð)
6000 röð álhleifar eru mest notaðar álfelgur í CNC mölun. Magnesíum og sílikon eru aðal málmblöndurefnin og hægt er að styrkja þau með hitameðferð. Þeir bjóða upp á einstaklega jafnvægi heildarframmistöðu: hóflega togstyrk 200-350 MPa; góð sveigjanleiki, sem gerir þá auðvelt að mala og móta; yfirburða tæringarþol í 2000 og 7000 röð; og tiltölulega litlum tilkostnaði. Meðan á CNC mölunarferlinu stendur hafa álkubbar úr 6000 röð lágt skurðþol, minna slit á verkfærum og lítinn grófleika vinnsluyfirborðs, sem gerir þær hentugar fyrir fjöldaframleiðslu á ýmsum burðarhlutum, skrauthlutum, rafeindahlífum osfrv. næstum öll borgaraleg og iðnaðarnotkun fyrir CNC-fræsingu. 6063, með bættri sveigjanleika, hentar betur til að mala flókin form.
6. 7000 Röð (Ál-Sink-Magnesium Alloy Series)
7000 röð álhleifar eru fyrst og fremst blandaðar með sinki, bætt við magnesíum og kopar. Þau tilheyra ofur-hörð ál fjölskyldunni og eru meðal sterkustu álblöndur sem fáanlegar eru um þessar mundir (togstyrkur getur náð 500-700 MPa). Vélrænni eiginleikar þeirra eru sambærilegir við eiginleika stáls, en samt er eðlismassi þeirra aðeins-þriðjungur af stáli, sem gerir þá ómissandi í geimferða- og hágæðaframleiðsluiðnaðinum. Hins vegar, mölun 7000 röð álhleifa býður upp á verulegar áskoranir: hár skurðarkraftur, mikil vinnuherðing og léleg tæringarþol krefjast strangrar eftirlits með vinnslubreytum og kæliskilyrðum. CNC mölun krefst notkunar á ofur-fínum-keramikverkfærum eða keramikverkfærum, lágum skurðarhraða (60-100 m/mín.) og hóflegum straumhraða til að forðast brot á verkfærum. Algengar einkunnir eru 7075 og 7050. 7075, vegna óvenjulegs styrks, eru þær oft notaðar við framleiðslu á mikilvægum hlutum eins og lendingarbúnaði flugvéla, hágæða mótum og íþróttabúnaði.
2. Flokkun eftir hitameðhöndlunarástandi: lykilþáttur í vélhæfni
Hitameðferðarástand álhúðanna hefur bein áhrif á hörku þeirra, mýkt og skurðarafköst. Sama álhleifur í mismunandi ríkjum sýnir verulegan mun á frammistöðu við CNC mölun. Algengar hitameðhöndlunarríki eru O (glæður), T (hita-hertur) og H (kaldur-vinnuhertur).
1. O (glæður)
O-álhleifar ganga í gegnum algjört glæðingarferli, sem leiðir til einsleitrar innri uppbyggingu, mesta mýkt og minnstu hörku (til dæmis, 6061 í O ástandi hefur um það bil HB30-40 hörku). Í CNC-fræsingu bjóða O-álhleifar lágt skurðþol og auðvelt er að móta þær. Hins vegar er aflögun hlutans sem myndast umtalsverð og meiri líkur eru á að yfirborðsbrot myndast. Það er hentugur til að framleiða hluti með flókin lögun og kröfur um litla styrkleika, svo sem skreytingar og þunna-veggða hluta. Hins vegar er mikilvægt að hafa í huga að þegar O-state álhleifar eru fræsaðar mynda spónar tætlur sem krefjast aukinna aðgerða til að fjarlægja flís til að koma í veg fyrir að þeir vefjist um verkfærið.
2. T-hitastig (hita-meðhöndlað hert)
T-Hitastig er hert ástand sem næst með lausnarmeðferð og gerviöldrun. Það fer eftir meðferðarferlinu, það er hægt að flokka það í T4, T5 og T6 bekk. T6 (lausnarmeðferð + full gervi öldrun) er algengasta skapið í CNC mölun. Til dæmis getur 6061-T6 náð hörku upp á HB95-110, sem býður upp á bæði mikinn styrk og hörku. Þetta leiðir til lágmarks aflögunar og framúrskarandi víddarstöðugleika eftir vinnslu. T4 (lausnarmeðferð + náttúruleg öldrun) sýnir aðeins meiri mýkt en T6 og er hentugur fyrir mölun hluta sem þurfa síðari beygju og stimplun. Við mölun T-hita álkubba ætti að stilla skurðarbreytur miðað við hörku. Því meiri hörku, því minni skurðarhraði til að tryggja endingu verkfæra og nákvæmni vinnslu.
3. H-hitastig (kalt-vinnuhert)
H-Hitastig álkubbar eru hertir með köldum vinnuaðferðum eins og kaldvalsingu og kalddráttum, án hitameðhöndlunar. Þetta er almennt að finna í málmblöndur sem ekki er hægt að hita-herða, eins og 1000 og 3000 seríurnar. Hörku þess liggur á milli O og T einkunna. Til dæmis hefur 1100-H14 hörku sem er um það bil HB50-60. Í CNC mölun bjóða H-gráðu álkubbar miðlungs vinnsluárangur og góð yfirborðsgæði, sem gerir þær hentugar fyrir hluta sem krefjast ákveðins styrkleika og þurfa ekki síðari hitameðhöndlun, svo sem hitakökur og nafnplötur.
3 Flokkun eftir forskriftum og stærðum: Grundvöllur aðlögunar að vinnslukröfum
Upplýsingar og stærðir áálkubbar fyrir CNCmölun verður að passa við stærð vinnuborðs vinnslubúnaðar, ferðasvið og kröfur um hönnun hluta. Algeng snið eru lak, bar, billet og sérsniðnar eyður.
1. Blað
Álplata hefur venjulega þykkt 1-50 mm, með breidd og lengd ákvörðuð af stöðluðum eða sérsniðnum forskriftum (td 1220×2440 mm, 1500×3000 mm, osfrv.). Það er hentugur fyrir CNC-fræsingu flata hluta, þunnvegga hluta eða stóra hlífar, svo sem rafeindabúnaðarhús og vélrænar hlífar. Þegar þú malar málmplötur skaltu fylgjast með klemmuaðferðinni til að forðast titring í vinnslu sem stafar af ófullnægjandi stífni plötunnar, sem getur haft áhrif á yfirborðsgæði.
2. Barir
Álstöng hefur breitt þvermál (3-500 mm) og er yfirleitt 1000-6000 mm að lengd. Það er hentugur til að vinna stokka, ermar, sívalir hlutar eða flókna snúningshluta sem myndast við mölun. Í CNC mölun er hægt að klemma stöngina með því að nota þriggja kjálka chucks, tvöfalda útkastara og aðrar aðferðir, sem leiðir til mikillar vinnslu skilvirkni og auðvelda stjórn á víddarnákvæmni. Algengar einkunnir fyrir nákvæmni í stikum eru staðall (±0,5 mm) og nákvæmni (±0,1 mm). Stöng með nákvæmni dregur úr mölunarheimildum og bætir skilvirkni vinnslunnar.
3. Billets/Réhyrndar seðlar
Ferhyrndir og rétthyrndir kútar hafa venjulega þversniðsmál á bilinu 20×20 mm til 500×500 mm, með sérsniðnum lengdum. Þeir eru almennt notaðir fyrir CNC mölun byggingar- og rammahluta. Kostur þeirra er sá að þeir geta beint framleitt þrívíddarhluta með flóknum útlínum án þess að þurfa mörg klemmuþrep, eins og vélastuðning og búnaðarbotn. Þegar þú velur billets er mikilvægt að ákvarða viðeigandi birgðahlutfall byggt á endanlegum hlutum. Almennt ætti losunin að vera stjórnað innan 2-5 mm til að jafnvægi vinnsluskilvirkni og efnisnýtingar.
4. Sérsniðnar seðlar
Fyrir fjölda-framleidda eða flókna-laga hluta er hægt að framleiða sérsniðna blokka með aðferðum eins og steypu eða smíða. Þetta dregur úr vinnsluheimildum sem krafist er fyrir CNC fræsun og dregur úr framleiðslukostnaði. Sérsniðnar plötur, þar sem lögun þeirra líkist meira fullunnum hluta, eins og nærri-net-laga mótun, geta stytt vinnsluferlið verulega. Hins vegar er upphafskostnaður við mótun hærri, sem gerir þær hentugar fyrir framleiðslu í miklu-magni.
4. Valreglur og sjónarmið
Þegar valið erálkubbar fyrir CNCmölun, það er mikilvægt að ítarlega huga að þáttum eins og frammistöðukröfum hluta, vinnslukostnaði og framleiðslumagni. Fylgdu eftirfarandi meginreglum:
- Árangurssamsvörun: Veldu málmblöndu byggt á styrkleika, tæringarþol og þyngdarkröfum hlutans. Til dæmis er 6061-T6 valinn fyrir burðarhluta, 7075-T6 fyrir hástyrka hluta og 5052-H32 fyrir tæringarþolna hluta.
- Vinnsluhagkvæmni: Til fjöldaframleiðslu, forgangsraðaðu álblokkum með framúrskarandi vinnsluhæfni (eins og 6061-T6). Notaðu skilvirk tæki og skurðarfæribreytur til að draga úr vinnslukostnaði. Fyrir litlar lotur af flóknum hlutum er hægt að fórna nokkurri vinnsluhagkvæmni til að forgangsraða formhæfni.
- Kostnaðarstýring: Á meðan frammistöðukröfur eru uppfylltar skaltu forgangsraða lægra-verði málmblöndur (td 6000 seríur yfir 7000 seríur). Á sama tíma skaltu ákvarða forskriftir til að hámarka efnisnýtingu á viðeigandi hátt.
- Gæðastöðugleiki: Veldu álkubba frá virtum framleiðendum til að tryggja samræmda og stöðuga efnasamsetningu og hitameðferðarskilyrði. Þetta mun koma í veg fyrir sveiflur í gæðum efnis sem gætu leitt til villna í vinnslu nákvæmni eða óeðlilegs slits á verkfærum.
Að auki, gaum að yfirborðsgæðum álblokkanna, svo sem tilvist galla eins og mælikvarða, rispur og innfellingar. Þessir gallar geta haft áhrif á grófleika malaryfirborðs og vinnslu nákvæmni. For-meðhöndlun (svo sem mölun og súrsun) gæti verið nauðsynleg fyrir mölun.
5. Niðurstaða
Álkubbar fyrir CNCmölun koma í margs konar gerðum. Blokkir af mismunandi málmblöndur, hitameðhöndlunaraðstæður og stærðir hafa hver sína eigin eiginleika og henta fyrir mismunandi notkun. Í raunverulegri vinnslu krefst þess að ná ákjósanlegu jafnvægi milli skilvirkni vinnslu, nákvæmni og kostnaðar ítarlegri greiningu á hlutaþörfum, ásamt vinnslubúnaði og vinnsluskilyrðum, til að velja vísindalega gerð álblokkar. Með stöðugri framþróun álefnistækni mun tilkoma nýrrar-hár skurðarafköst og há-styrkur álblöndur víkka enn frekar út notkunarsviðCNC fræsandi álblokkir, sem veita betra efnisval fyrir nákvæma framleiðslu.