في تطوير المنتجات، قد يكون من الصعب تحقيق التوازن بين مراقبة الجودة والسرعة. إذا كنت تعمل مع قطع الألومنيوم، فقد تكون الماكينات بنظام التحكم الرقمي هي الحل الذي تبحث عنه.

قطع الألومنيوم المشكّلة آلياً باستخدام الحاسب الآلي هي مكونات مصنوعة من سبائك الألومنيوم التي يتم تشكيلها بواسطة ماكينات يتم التحكم فيها بالكمبيوتر والتي تقطع بدقة متناهية.

يتميز الألومنيوم بخفة وزنه ومقاومته للتآكل وسهولة تشغيله آلياً. وهذا يجعله مثاليًا للأجزاء عالية الأداء. يتيح التصنيع الآلي باستخدام الحاسب الآلي لهذه القِطع تلبية التفاوتات الضيقة والأشكال الهندسية المعقدة.

حتى المهندسين ذوي الخبرة يجدون صعوبة أحياناً في شرح ذلك بوضوح لعملائهم غير التقنيين. دعونا نوضح الأمر بعبارات بسيطة.

قطع الألومنيوم المشكّلة آليًا باستخدام الحاسب الآلي هي مكونات الألومنيوم التي يتم تصنيعها باستخدام ماكينات التحكم الرقمي باستخدام الحاسب الآلي (CNC) لقطع وتشكيل مواد الألومنيوم الخام في أشكال نهائية دقيقة.

يتضمن التصنيع الآلي باستخدام الحاسب الآلي أخذ كتلة صلبة من الألومنيوم - غالبًا 6061 أو 7075 - وإزالة المواد باستخدام أدوات مختلفة حتى تصبح بالشكل الذي تريده. وهذا ما يسمى بالتصنيع الطرحي. تتم العملية برمتها بواسطة نماذج CAD الرقمية. تُترجم هذه الملفات إلى كود G، الذي تقرأه ماكينة بنظام التحكم الرقمي للتحكم في مسارات الأدوات والسرعات والتغذية.

غالباً ما أبدأ بمراجعة نموذج العميل ثلاثي الأبعاد. ومن هناك، نقرر نوع الماكينة التي سنستخدمها - 3 محاور أو 4 محاور أو 5 محاور - اعتمادًا على مدى التعقيد. الألومنيوم هو أحد المعادن الأكثر شيوعًا في التصنيع الآلي لأنه يوازن بين القوة وقابلية التشغيل الآلي.

إليك مقارنة بين درجات الألومنيوم الشائعة التي نستخدمها:

ونحتفظ بهذه السبائك في المخزون ونختار منها ما يناسب أولويات العميل - سواء كان يريد قوة أفضل أو مقاومة للتآكل أو كفاءة في التكلفة.

كيف تعمل الماكينات بنظام التحكم الرقمي للألومنيوم؟

إذا كنت قد انتظرت من قبل أسابيع للحصول على عينة لا تتوافق مع الرسم الخاص بك، فأنت تعرف الألم. التصنيع الآلي باستخدام الحاسب الآلي يغير ذلك.

يستخدم التصنيع الآلي للألومنيوم باستخدام الحاسب الآلي تصميمات رقمية لتوجيه أدوات القطع، وتشكيل كتل الألومنيوم في أشكال هندسية دقيقة بدقة عالية وقابلية تكرار عالية.

تبدأ العملية عندما يتم تحويل نموذج CAD ثلاثي الأبعاد إلى كود CAM (مثل كود G). يتحكم هذا الكود في حركة أدوات القطع. واعتمادًا على مدى تعقيد الجزء، نختار ماكينات ذات محاور مختلفة:

أنواع ماكينات CNC التي نستخدمها

تقوم الماكينة بعد ذلك بإزالة المواد طبقة تلو الأخرى باستخدام أدوات مثل ماكينات التفريز الطرفية أو المثاقب أو ماكينات التفريز الكروية. نحن نتحكم في كل شيء بدءًا من سرعة الأداة إلى نوع سائل التبريد للحفاظ على برودة الألومنيوم ومنع الالتواء.

يراقب المشغلون لدينا كل عملية تشغيل عن كثب. وبفضل الخبرة، نعرف متى نضبط التغذية أو نغير زوايا القطع لتجنب علامات الرفرفة أو تآكل الأدوات. وهذا ما يحافظ على اتساق كل جزء.

ما هي التفاوتات التي يمكن تحقيقها؟

يسأل العديد من العملاء: "هل يمكنك الاحتفاظ ب± 0.01 مم؟ تعتمد الإجابة غالبًا على حجم الجزء وهندسته.

يمكن للتشغيل الآلي باستخدام الحاسب الآلي تحقيق تفاوتات تفاوتات ضيقة للألومنيوم - عادةً ± 0.01 مم، وفي بعض الإعدادات عالية الدقة تكون أكثر دقة.

التفاوتات المسموح بها هي مقدار الاختلاف المسموح به عن التصميم. في التصنيع الآلي للألومنيوم، يتأثر ذلك بصلابة الماكينة وإجهاد المواد ودرجة حدة الأداة ودرجة الحرارة.

نقسم التفاوتات عادةً إلى ثلاث فئات:

نطاقات التحمل الشائعة

بالنسبة لمعظم الأجزاء الوظيفية - مثل الأقواس أو العلب - ± 0.05 مم أكثر من كافٍ. ولكن عندما نعمل على الأذرع الروبوتية أو الحوامل الضوئية، فإننا نتوخى الدقة. نحن نستخدم ماكينات قياس الإحداثيات (CMMs) لفحص كل بُعد من الأبعاد الحرجة وتقديم تقرير فحص كامل عند الحاجة.

ولتحقيق هذا الاتساق، نتحكم في دفعات المواد، وتآكل الأدوات، ودرجة حرارة الماكينة، وحتى الاهتزاز في الورشة.

ما هي التشطيبات السطحية الممكنة؟

يعتقد الكثير من الناس أن الألومنيوم يبدو فقط ككتلة معدنية خام. ولكن يمكن أن تبدو القطع التي تعمل بنظام التحكم الرقمي CNC مصقولة أو غير لامعة أو حتى سوداء لامعة.

يمكن أن تحتوي القِطع المصنوعة من الألومنيوم باستخدام الحاسب الآلي على تشطيبات مثل الطلاء بأكسيد الألومنيوم، أو السفع بالخرز، أو التنظيف بالفرشاة، أو التلميع، أو طلاء المسحوق، أو طلاء تحويل الكرومات.

التشطيبات ليست للمظهر فقط. فهي تساعد على حماية القطعة وتعزيز الأداء الوظيفي. على سبيل المثال، يحسّن الطلاء بأكسيد الألومنيوم من مقاومة التآكل ويسمح بتخصيص اللون.

فيما يلي التشطيبات السطحية الشائعة التي نقدمها:

خيارات تشطيب السطح

نوصي عادةً بالأنودة لمعظم الأجزاء الوظيفية. فهو يضيف طبقة واقية ويأتي بألوان مثل الأسود أو الفضي أو الأحمر أو الأزرق أو الذهبي. إذا كان مشروعك ينطوي على استخدام خارجي، فيمكننا إرشادك بشأن سماكة الطلاء ومقاومة رذاذ الملح.

ما هي الصناعات التي تستخدم قطع الألومنيوم CNC؟

يشعر بعض العملاء بالقلق إذا ما كان الألومنيوم باستخدام الحاسب الآلي يناسب سوقهم. في الواقع، ربما يناسبهم بالفعل.

تُستخدم القِطع المصنوعة من الألومنيوم بنظام التحكم الرقمي في العديد من الصناعات، وخاصةً في قطاعات الإلكترونيات والفضاء والسيارات والقطاعات الطبية والأتمتة الصناعية.

إليك كيفية استخدام الصناعات المختلفة لها:

الصناعات والتطبيقات

من خلال تجربتنا الخاصة، احتاج أحد عملاء الروبوتات في ألمانيا إلى تسطيح ± 0.01 مم على لوحة تركيب المستشعر. واحتاجت شركة ناشئة أخرى في الولايات المتحدة إلى علب ملونة مخصصة ذات سفع رملي للإلكترونيات القابلة للارتداء. وقد وجد كلاهما أن الألومنيوم باستخدام الحاسب الآلي هو الخيار الأفضل للإنتاج بكميات منخفضة إلى متوسطة الحجم بمواصفات ضيقة.

حتى داخل نفس الصناعة، تختلف الاحتياجات. لذلك نقوم بتكييف العملية - بدءاً من اختيار السبائك وحتى التشطيب النهائي - استناداً إلى أهداف العملاء ووضعهم في السوق.

الخاتمة

يحول التصنيع الآلي باستخدام الحاسب الآلي الألومنيوم إلى مكونات مخصصة عالية الأداء ذات تفاوتات ضيقة وتشطيبات متعددة الاستخدامات. إنه الخيار المفضل للصناعات التي تحتاج إلى الجودة والمرونة.