Tuotekehityksessä laadunvalvonta ja nopeus voivat olla vaikeasti tasapainossa. Jos työskentelet alumiiniosien parissa, CNC-työstö saattaa olla etsimäsi ratkaisu.

CNC-työstetyt alumiiniosat ovat komponentteja, jotka on valmistettu alumiiniseoksista, jotka on muotoiltu tietokoneohjatuilla koneilla, jotka leikkaavat äärimmäisen tarkasti.

Alumiini on kevyttä, korroosionkestävää ja helposti työstettävää. Siksi se sopii erinomaisesti suorituskykyisiin osiin. CNC-työstön avulla nämä osat täyttävät tiukat toleranssit ja monimutkaiset geometriat.

Jopa kokeneilla insinööreillä on joskus vaikeuksia selittää tämä selkeästi ei-teknisille asiakkaille. Selitetään asia yksinkertaisin termein.

CNC-työstetyt alumiiniosat ovat alumiinikomponentteja, jotka on valmistettu CNC-koneiden (Computer Numerical Control) avulla leikkaamalla ja muokkaamalla raakalumiinimateriaalia tarkkoihin lopullisiin muotoihin.

CNC-työstössä otetaan kiinteä alumiinilohko - usein 6061 tai 7075 - ja poistetaan materiaalia eri työkaluilla, kunnes siitä tulee haluamasi muotoinen. Tätä kutsutaan subtraktiiviseksi valmistukseksi. Koko prosessia ohjataan digitaalisten CAD-mallien avulla. Nämä tiedostot käännetään G-koodiksi, jota CNC-kone lukee työkaluratojen, nopeuksien ja syöttöjen ohjaamiseksi.

Aloitan usein tarkastelemalla asiakkaan 3D-mallia. Sen jälkeen päätämme käytettävän koneen tyypin - 3-, 4- tai 5-akselinen - monimutkaisuudesta riippuen. Alumiini on yksi yleisimmin työstetyistä metalleista, koska siinä on tasapaino lujuuden ja työstettävyyden välillä.

Tässä on vertailu käyttämistämme suosituista alumiinilaaduista:

Pidämme näitä seoksia varastossa ja valitsemme ne asiakkaiden ensisijaisten tavoitteiden mukaisesti - halusivatpa he sitten parempaa lujuutta, korroosionkestävyyttä tai kustannustehokkuutta.

Miten alumiinin CNC-työstö toimii?

Jos olet joskus odottanut viikkoja näytettä, joka ei ole vastannut piirustustasi, tiedät tuskan. CNC-työstö muuttaa tämän.

Alumiinin CNC-työstö käyttää digitaalisia malleja leikkaustyökalujen ohjaamiseen ja muotoilee alumiinilohkoja tarkkoihin geometrioihin suurella tarkkuudella ja toistettavuudella.

Prosessi alkaa, kun 3D-CAD-mallista tehdään CAM-koodi (kuten G-koodi). Tämä koodi ohjaa leikkaustyökalujen liikkeitä. Kappaleen monimutkaisuudesta riippuen valitsemme koneet, joissa on eri akselit:

Käyttämiemme CNC-koneiden tyypit

Tämän jälkeen kone poistaa materiaalia kerros kerrokselta käyttämällä työkaluja, kuten päätyjyrsiä, poria tai kuulajyrsimiä. Säädämme kaikkea työkalun nopeudesta jäähdytysnesteen tyyppiin, jotta alumiini pysyy viileänä ja estämme sen vääntymisen.

Operaattorimme seuraavat jokaista ajoa tarkasti. Kokemuksen ansiosta tiedämme, milloin syöttöjä on säädettävä tai leikkuukulmia muutettava, jotta vältetään lohkeilujäljet tai työkalujen kuluminen. Näin jokainen osa pysyy tasalaatuisena.

Mitä toleransseja voidaan saavuttaa?

Monet asiakkaat kysyvät: "Pystyttekö pitämään ±0,01mm?" Vastaus riippuu usein osan koosta ja geometriasta.

CNC-työstöllä voidaan saavuttaa tiukat alumiinin toleranssit - tyypillisesti ±0,01 mm, ja joissakin korkean tarkkuuden kokoonpanoissa jopa tiukemmat.

Toleranssit ovat sallittu poikkeama suunnitelmasta. Alumiinin työstössä tähän vaikuttavat koneen jäykkyys, materiaalin rasitus, työkalun terävyys ja lämpötila.

Toleranssit jaetaan yleensä kolmeen luokkaan:

Yleiset toleranssialueet

Useimmille toiminnallisille osille - kuten kiinnikkeille tai koteloille - ± 0,05 mm on enemmän kuin tarpeeksi. Mutta kun työskentelemme robottivarsien tai optisten kiinnikkeiden parissa, olemme tiukempia. Käytämme CMM-koneita (Coordinate Measuring Machines, koordinaattimittauskoneet) tarkastamaan kaikki kriittiset mitat ja toimitamme tarvittaessa täydellisen tarkastusraportin.

Tämän johdonmukaisuuden saavuttamiseksi valvomme materiaalieriä, työkalujen kulumista, koneen lämpötilaa ja jopa värähtelyä tuotantolaitoksessa.

Mitkä pintakäsittelyt ovat mahdollisia?

Monien mielestä alumiini näyttää vain raa'alta metallilohkolta. CNC-osat voivat kuitenkin näyttää kiillotetuilta, mattapintaisilta tai jopa kiiltävän mustilta.

Alumiiniset CNC-osat voidaan viimeistellä esimerkiksi anodisoimalla, helmipuhaltamalla, harjaamalla, kiillottamalla, jauhemaalaamalla tai kromaattipinnoitteella.

Viimeistely ei ole vain ulkonäköä varten. Ne suojaavat osaa ja parantavat sen toimivuutta. Esimerkiksi anodisointi parantaa korroosionkestävyyttä ja mahdollistaa värin mukauttamisen.

Seuraavassa on yleisiä tarjoamiamme pintakäsittelyjä:

Pintakäsittelyvaihtoehdot

Suosittelemme yleensä anodisointia useimmille toiminnallisille osille. Se lisää suojakerroksen, ja sitä on saatavana esimerkiksi mustana, hopeisena, punaisena, sinisenä tai kultaisena. Jos projektisi koskee ulkokäyttöä, voimme opastaa sinua pinnoitteen paksuuden ja suolasuihkun kestävyyden suhteen.

Mitkä teollisuudenalat käyttävät CNC-alumiiniosia?

Jotkut asiakkaat ovat huolissaan siitä, sopiiko CNC-alumiini heidän markkinoilleen. Todellisuudessa se todennäköisesti jo sopii.

CNC-alumiiniosia käytetään monilla teollisuudenaloilla, erityisesti elektroniikan, ilmailu- ja avaruusalan, autoteollisuuden, lääketieteen ja teollisuusautomaation aloilla.

Seuraavassa kerrotaan, miten eri toimialat käyttävät niitä:

Toimialat ja sovellukset

Oman kokemuksemme mukaan eräs robotiikka-asiakas Saksassa tarvitsi ±0,01 mm:n tasomaisuuden anturin kiinnityslevyyn. Toinen Yhdysvalloissa toimiva startup-yritys tarvitsi räätälöityjä värillisiä, hiekkapuhallettuja koteloita puettavaa elektroniikkaa varten. Molemmissa tapauksissa CNC-alumiini oli paras vaihtoehto pienen tai keskisuuren volyymin tuotantoon, jossa on tiukat vaatimukset.

Jopa saman toimialan sisällä tarpeet vaihtelevat. Räätälöimme prosessin seoksen valinnasta viimeistelyyn asiakkaan tavoitteiden ja markkina-aseman perusteella.

Päätelmä

CNC-työstö muuttaa alumiinin suorituskykyisiksi, räätälöidyiksi komponenteiksi, joissa on tiukat toleranssit ja monipuolinen viimeistely. Se on ensisijainen valinta teollisuudenaloille, jotka tarvitsevat laatua ja joustavuutta.