Mis on CNC-töödeldud alumiiniumosad?
Tootearenduses võib kvaliteedikontrolli ja kiirust olla raske tasakaalustada. Kui töötate alumiiniumosadega, võib CNC-töötlus olla lahendus, mida otsite.
CNC-töödeldud alumiiniumosad on alumiiniumisulamitest valmistatud komponendid, mida kujundavad arvutiga juhitavad masinad, mis lõikavad äärmise täpsusega.
Alumiinium on kerge, korrosioonikindel ja kergesti töödeldav. See muudab selle ideaalseks suure jõudlusega detailide jaoks. CNC-töötlemine võimaldab nende detailide puhul täita rangeid tolerantse ja keerukaid geomeetriaid.
Isegi kogenud inseneridel on mõnikord raske seda oma mittetehnilistele klientidele selgelt selgitada. Lõhkem see lihtsates terminites lahti.
CNC-töödeldud alumiiniumdetailid on alumiiniumkomponendid, mis on loodud CNC-tööpinkide (Computer Numerical Control) abil, et lõigata ja vormida tooralumiiniumist täpne lõppvorm.
CNC-töötlus hõlmab tahke alumiiniumploki - sageli 6061 või 7075 - võtmist ja materjali eemaldamist erinevate tööriistade abil, kuni see saab vajaliku kuju. Seda nimetatakse subtraktiivseks tootmiseks. Kogu protsessi juhivad digitaalsed CAD-mudelid. Need failid tõlgitakse G-koodiks, mida CNC-tööpink loeb, et kontrollida tööriista liikumisteid, kiirusi ja etteandmist.
Alustan sageli kliendi 3D-mudeli läbivaatamisega. Seejärel otsustame, millist tüüpi masinat kasutada - 3-teljelist, 4-teljelist või 5-teljelist - sõltuvalt keerukusest. Alumiinium on üks kõige sagedamini töödeldavaid metalle, sest selles on tasakaalustatud tugevus ja mehaaniline töödeldavus.
Siin on võrdlus populaarsete alumiiniumiklasside kohta, mida me kasutame:
Alumiiniumi klass | Peamised omadused | Üldised kasutusalad |
---|---|---|
6061 | Hea tugevus, keevitatav | Korpused, kronsteinid, korpused |
7075 | Väga tugev, lennundusklassile vastav | Lennundus, robootika, suure koormusega osad |
5052 | Suurepärane korrosioonikindlus | Meresõiduki, elektroonika, leheosad |
Hoiame neid sulameid laos ja valime neid vastavalt kliendi prioriteetidele - kas nad soovivad paremat tugevust, korrosioonikindlust või kuluefektiivsust.
Kuidas CNC-töötlus alumiiniumi puhul toimib?
Kui olete kunagi nädalaid oodanud proovi, mis ei vastanud teie joonisele, siis teate, kui valus see on. CNC-töötlus muudab seda.
Alumiiniumi CNC-töötlemisel kasutatakse lõiketööriistade juhtimiseks digitaalset disaini, mis kujundab alumiiniumplokid suure täpsuse ja korratavusega täpsetesse geomeetriatunnustesse.
Protsess algab siis, kui 3D CAD-mudel muudetakse CAM-koodiks (nagu G-kood). See kood juhib lõiketööriistade liikumist. Sõltuvalt detaili keerukusest valime erinevate telgedega masinad:
Meie poolt kasutatavate CNC masinate tüübid
Telje tüüp | Võimekus | Best For |
---|---|---|
3-teljeline | Liigutused X, Y, Z | Lamedaid või lihtsaid osi |
4-teljeline | Lisab pöörlemise ümber X-telje | Omadused mitmel küljel |
5-teljeline | Pöörleb ümber kahe telje | Keerukad kujud ja kitsad nurgad |
Seejärel eemaldab masin materjali kihtide kaupa, kasutades selleks tööriistu, nagu näiteks otsfreesid, puurid või kuulveskid. Me kontrollime kõike alates tööriista kiirusest kuni jahutusvedeliku tüübini, et hoida alumiinium jahedana ja vältida selle väändumist.
Meie operaatorid jälgivad tähelepanelikult iga sõitu. Tänu kogemusele teame, millal tuleb kohandada söötmeid või muuta lõikekulmu, et vältida rabelemise jälgi või tööriista kulumist. See hoiab iga detaili ühtlasena.
Milliseid tolerantse on võimalik saavutada?
Paljud kliendid küsivad: "Kas te suudate hoida ±0,01 mm?" Vastus sõltub sageli detaili suurusest ja geomeetriast.
CNC-töötlemisega saab alumiiniumi puhul saavutada tihedaid tolerantse - tavaliselt ±0,01 mm, ja mõnes suure täpsusega seadistuses isegi tihedamaid.
Tolerantsid on lubatud kõrvalekalded konstruktsioonist. Alumiiniumi töötlemisel mõjutavad seda masina jäikus, materjali pinge, tööriista teravus ja temperatuur.
Tavaliselt jagame tolerantsid kolme kategooriasse:
Üldised tolerantsusvahemikud
Täppistasand | Tüüpiline vahemik | Rakendused |
---|---|---|
Standard | ±0,1mm | Põhiklambrid, katted |
Keskmine | ±0,05mm | Olmeelektroonika, paigaldusraamid |
Kõrge täpsus | ±0,01 mm või tihedamalt | Optilised komponendid, kosmosevaldkonna osad |
Enamiku funktsionaalsete detailide - näiteks kronsteinide või korpuste - puhul on ±0,05 mm enam kui piisav. Kuid kui me töötame robotkäe või optiliste kinnituste kallal, siis on meil vaja kitsamaid mõõtmeid. Me kasutame CMM-i (koordinaatmõõtmismasinad), et kontrollida iga kriitilist mõõdet ja vajadusel esitada täielik kontrolliaruanne.
Selle järjepidevuse saavutamiseks kontrollime materjalipartiisid, tööriistade kulumist, masina temperatuuri ja isegi vibratsiooni töökojas.
Millised pinnaviimistlused on võimalikud?
Paljud inimesed arvavad, et alumiinium näeb välja ainult toore metallplokk. Kuid CNC-töödeldud detailid võivad välja näha poleeritud, matt või isegi läikivmustana.
Alumiiniumist CNC-töödeldud detailid võivad olla viimistletud näiteks anodeerimise, helmepritsimise, harjamise, poleerimise, pulbervärvimise või kromaatpindade muundamise teel.
Viimistlus ei ole ainult välimuse pärast. Need aitavad kaitsta detaili ja suurendada selle funktsionaalsust. Näiteks parandab anodeerimine korrosioonikindlust ja võimaldab värvi kohandamist.
Siin on meie poolt pakutavad tavalised pinnaviimistlused:
Pinna viimistluse valikud
Viimistluse tüüp | Välimus | Eelised |
---|---|---|
Anodeerimine (tüüp II) | Värviline/matt | Korrosioonikindel, esteetiline |
Kõva anodeerimine | Tume, paks karvkate | kulumiskindel, sobib masinatele |
Helmetestamine | Matt, ühtlane | Peidab tööriista jäljed, puhas välimus |
Harjatud | Lineaarne tekstuur | Tarbekaupade esmaklassiline välimus |
Poleeritud | Peegli moodi sära | Dekoratiivsed, kasutatakse logode või aktsentide jaoks. |
Pulbriga katmine | Siledad, värvilised | Vastupidav, kriimustuskindel |
Tavaliselt soovitame enamiku funktsionaalsete osade puhul anodeerimist. See lisab kaitsva kihi ja on saadaval sellistes värvides nagu must, hõbedane, punane, sinine või kuldne. Kui teie projekt hõlmab välitingimustes kasutamist, saame anda teile juhiseid katte paksuse ja soolapritsikindluse kohta.
Millised tööstusharud kasutavad CNC alumiiniumdetaile?
Mõned kliendid muretsevad, kas CNC-alumiinium sobib nende turule. Tegelikkuses see tõenäoliselt juba sobib.
CNC alumiiniumdetaile kasutatakse paljudes tööstusharudes, eriti elektroonika-, lennundus-, auto-, meditsiini- ja tööstusautomaatika sektoris.
Siin on kirjas, kuidas erinevad tööstusharud neid kasutavad:
Tööstusharud ja rakendused
Tööstus | Rakendused |
---|---|
Olmeelektroonika | Seadmekarbid, jahutusradiaatorid |
Lennundus | Konsoolid, korpused, konstruktsiooniosad |
Autotööstus | Käigukasti korpused, mootori osad |
Meditsiiniseadmed | Raamid, kirurgiliste seadmete korpused |
Robootika ja automaatika | Käsiühendused, kohandatud kinnitused, andurid |
Meie enda kogemustest lähtuvalt oli ühel robootikakliendil Saksamaal vaja ±0,01 mm tasasust anduri kinnitusplaadil. Teine USAs asuv idufirma vajas kantava elektroonika jaoks kohandatud värviga liivapritsitud korpust. Mõlemad leidsid, et CNC-alumiinium on parim valik väikese ja keskmise tootmismahu ning rangete spetsifikatsioonide puhul.
Isegi ühe ja sama tööstusharu piires on vajadused erinevad. Seega kohandame protsessi - alates sulami valikust kuni lõpliku viimistluseni - vastavalt kliendi eesmärkidele ja turupositsiooni.
Kokkuvõte
CNC-töötlus muudab alumiiniumi suure jõudlusega, kohandatud komponentideks, millel on tihedad tolerantsid ja mitmekülgne viimistlus. See on parim valik tööstusharudes, mis vajavad kvaliteeti ja paindlikkust.