Tento článok skúma procesy, nástroje, parametre a výzvy spojené s CNC obrábaním hliníka a jeho zliatin.Rozoberá tiež vlastnosti hliníka, najpopulárnejších zliatin používaných v CNC obrábaní, ako aj aplikácie hliníka v rôznych priemyselných odvetviach.
Vo svojej najčistejšej forme je chemický prvok hliník mäkký, ťažný, nemagnetický a má striebristo biely vzhľad.Prvok sa však nepoužíva len v čistej forme.Hliník je zvyčajne legovaný rôznymi prvkami, ako je mangán, meď a horčík, aby sa vytvorili stovky hliníkových zliatin s rôznymi výrazne zlepšenými vlastnosťami.Najčastejšie obrábané hliníkové zliatiny a ich označenie podľa rôznych noriem nájdete tu.
Výhody použitia hliníka na CNC obrábané diely
Hoci existuje množstvo hliníkových zliatin s rôznym stupňom vlastností, existujú základné vlastnosti použiteľné takmer pre všetky hliníkové zliatiny.
Obrobiteľnosť
Hliník sa ľahko tvaruje, spracováva a spracováva pomocou rôznych procesov.Dá sa rýchlo a ľahko rezať obrábacími strojmi, pretože je mäkký a ľahko sa štiepi.Je tiež menej nákladná a vyžaduje menej energie na obrábanie ako oceľ.Tieto vlastnosti sú obrovským prínosom pre strojníka aj zákazníka objednávajúceho diel.Okrem toho dobrá opracovateľnosť hliníka znamená, že sa počas obrábania menej deformuje.To vedie k vyššej presnosti, pretože umožňuje CNC strojom dosahovať vyššie tolerancie.
Pomer pevnosti a hmotnosti
Hliník má asi tretinu hustoty ocele.Vďaka tomu je relatívne ľahký.Napriek svojej nízkej hmotnosti má hliník veľmi vysokú pevnosť.Táto kombinácia pevnosti a nízkej hmotnosti je opísaná ako pomer pevnosti k hmotnosti materiálov.Vďaka vysokému pomeru pevnosti a hmotnosti je hliník vhodný pre diely požadované v niekoľkých priemyselných odvetviach, ako je automobilový a letecký priemysel.
Odolnosť proti korózii
Hliník je odolný proti poškriabaniu a korózii v bežných morských a atmosférických podmienkach.Tieto vlastnosti môžete zlepšiť eloxovaním.Je dôležité poznamenať, že odolnosť voči korózii sa líši v rôznych druhoch hliníka.Najpravidelnejšie CNC obrábané triedy však majú najväčšiu odolnosť.
Výkon pri nízkych teplotách
Väčšina materiálov má tendenciu stratiť niektoré zo svojich požadovaných vlastností pri teplotách pod nulou.Napríklad uhlíkové ocele aj guma pri nízkych teplotách krehnú.Hliník si zase zachováva svoju mäkkosť, ťažnosť a pevnosť pri veľmi nízkych teplotách.
Elektrická vodivosť
Elektrická vodivosť čistého hliníka je asi 37,7 miliónov siemens na meter pri izbovej teplote.Hoci hliníkové zliatiny môžu mať nižšiu vodivosť ako čistý hliník, sú dostatočne vodivé na to, aby ich časti našli využitie v elektrických komponentoch.Na druhej strane hliník by bol nevhodný materiál, ak elektrická vodivosť nie je žiaducou charakteristikou obrábanej časti.
Recyklovateľnosť
Keďže ide o subtraktívny výrobný proces, procesy CNC obrábania generujú veľké množstvo triesok, ktoré sú odpadovými materiálmi.Hliník je vysoko recyklovateľný, čo znamená, že vyžaduje relatívne nízku energiu, úsilie a náklady na recykláciu.Vďaka tomu je vhodnejší pre tých, ktorí chcú získať späť výdavky alebo znížiť plytvanie materiálom.To tiež robí hliník ekologickejším materiálom na obrábanie.
Anodizačný potenciál
Eloxovanie, čo je postup povrchovej úpravy, ktorý zvyšuje odolnosť materiálu proti opotrebeniu a korózii, je v hliníku ľahko dosiahnuteľný.Tento proces tiež uľahčuje pridávanie farby na opracované hliníkové diely.
Obľúbené hliníkové zliatiny pre CNC obrábanie
Z našich skúseností v Xometry je nasledujúcich 5 druhov hliníka jednou z najčastejšie používaných na CNC obrábanie.
EN AW-2007 / 3.1645 / AlCuMgPb
Alternatívne označenia: 3.1645;EN 573-3;AlCu4PbMgMn.
Táto hliníková zliatina má meď ako hlavný legujúci prvok (4-5 %) medi.Je to zliatina s krátkymi trieskami, ktorá je odolná, ľahká, vysoko funkčná a má rovnako vysoké mechanické vlastnosti ako AW 2030. Je vhodná aj na závitovanie, tepelné spracovanie a vysokorýchlostné obrábanie.Všetky tieto vlastnosti robia EN AW 2007 široko používaným pri výrobe častí strojov, skrutiek, nitovacích matíc, skrutiek a závitových tyčí.Tento druh hliníka má však nízku zvárateľnosť a nízku odolnosť proti korózii;preto sa po opracovaní dielu odporúča vykonať ochranné eloxovanie.
EN AW-5083 / 3,3547 / Al-Mg4,5Mn
Alternatívne označenia: 3.3547;zliatina 5083;EN 573-3;UNS A95083;ASTM B209;AlMg4,5Mn0,7
AW 5083 je známy svojim vynikajúcim výkonom v náročných prostrediach.Obsahuje horčík a malé stopy chrómu a mangánu.Táto trieda má veľmi vysokú odolnosť voči korózii v chemickom aj morskom prostredí.Zo všetkých tepelne nespracovateľných zliatin má AW 5080 najvyššiu pevnosť;vlastnosť, ktorú si zachováva aj po zváraní.Aj keď by sa táto zliatina nemala používať v aplikáciách s teplotami vyššími ako 65 °C, vyniká pri nízkoteplotných aplikáciách.
Vďaka svojim požadovaným vlastnostiam sa AW 5080 používa v mnohých aplikáciách vrátane kryogénnych zariadení, námorných aplikácií, tlakových zariadení, chemických aplikácií, zváraných konštrukcií a karosérií vozidiel.
EN AW 5754 / 3,3535 / Al-Mg3
Alternatívne označenia: 3.3535;zliatina 5754;EN 573-3;U21NS A95754;ASTM B 209;Al-Mg3.
Keďže ide o tvárnenú zliatinu hliníka a horčíka s najvyšším percentom hliníka, AW 5754 je možné valcovať, kovať a pretláčať.Tiež nie je tepelne spracovateľný a môže byť spracovaný za studena, aby sa zvýšila jeho pevnosť, ale pri nižšej ťažnosti.Okrem toho má táto zliatina vynikajúcu odolnosť proti korózii a má vysokú pevnosť.Vzhľadom na tieto vlastnosti je pochopiteľné, že AW 5754 je jednou z najpopulárnejších CNC obrábaných akostí hliníka.Zvyčajne sa používa v zváraných konštrukciách, podlahových aplikáciách, rybárskych zariadeniach, karosériách vozidiel, spracovaní potravín a nitoch.
EN AW-6060 / 3.3206 / Al-MgSi
Alternatívne označenia: 3.3206;ISO 6361;UNS A96060;ASTM B 221;AlMgSi0,5
Ide o zliatinu hliníka s obsahom horčíka a kremíka.Je tepelne spracovateľný a má priemernú pevnosť, dobrú zvárateľnosť a dobrú tvárnosť.Je tiež vysoko odolný voči korózii;vlastnosť, ktorú možno ešte ďalej zlepšiť eloxovaním.EN AW 6060 sa často používa v stavebníctve, potravinárskom priemysle, zdravotníckych zariadeniach a automobilovom priemysle.
EN AW-7075 / 3,4365 / Al-Zn6MgCu
Alternatívne označenia: 3.4365;UNS A96082;H30;Al-Zn6MgCu.
Zinok je primárnym legujúcim prvkom tejto triedy hliníka.Hoci EN AW 7075 má priemernú obrobiteľnosť, zlé vlastnosti na tvárnenie za studena a nie je vhodná na zváranie aj spájkovanie;má vysoký pomer pevnosti k hustote, vynikajúcu odolnosť voči atmosférickému a morskému prostrediu a pevnosť porovnateľnú s niektorými oceľovými zliatinami.Táto zliatina sa používa vo veľmi širokej škále aplikácií vrátane rámov závesných klzákov a bicyklov, horolezeckého vybavenia, zbraní a výroby nástrojov na výrobu foriem.
EN AW-6061 / 3.3211 / Al-Mg1SiCu
Alternatívne označenia: 3.3211, UNS A96061, A6061, Al-Mg1SiCu.
Táto zliatina obsahuje ako hlavné legujúce prvky horčík a kremík so stopovými množstvami medi.S pevnosťou v ťahu 180 MPa je to zliatina s vysokou pevnosťou a je veľmi vhodná pre vysoko zaťažené konštrukcie, ako sú lešenia, železničné vozne, časti strojov a letectva.
EN AW-6082 / 3,2315 / Al-Si1Mg
Alternatívne označenia: 3.2315, UNS A96082, A-SGM0,7, Al-Si1Mg.
Táto zliatina, ktorá sa zvyčajne vyrába valcovaním a vytláčaním, má strednú pevnosť s veľmi dobrou zvárateľnosťou a tepelnou vodivosťou.Má vysokú odolnosť proti korózii a praskaniu.Má pevnosť v ťahu v rozmedzí 140 – 330 MPa.Vo veľkej miere sa používa pri stavbe na mori a kontajneroch.
Čas odoslania: 29. júla 2022