Comment faire de l'extrusion d'aluminium à commande numérique ?
L'usinage CNC de l'extrusion d'aluminium semble simple : il suffit de serrer et de couper, n'est-ce pas ? Ce n'est pas tout à fait le cas. Un faux mouvement et le profilé se plie, fond ou se casse. Alors, comment faire pour bien faire ?
L'usinage CNC des extrusions d'aluminium implique une configuration minutieuse, un outillage adapté et des stratégies d'avance et de vitesse spécifiques pour garantir la précision et éviter les déformations.
L'aluminium est souple, mais cela ne signifie pas qu'il est facile à usiner. Voyons comment usiner les profilés en aluminium sans les abîmer, ni abîmer vos outils.
Quelles sont les meilleures pratiques pour l'usinage CNC des extrusions d'aluminium ?
L'aluminium coupe rapidement, mais il abîme les outils et se déforme facilement. Vous devez contrôler la chaleur, les vibrations et l'alignement.
Meilleures pratiques pour Usinage CNC des extrusions d'aluminium1 Il s'agit notamment d'utiliser des outils tranchants, de fixer fermement les pièces à usiner, d'appliquer un liquide de refroidissement approprié et d'optimiser les vitesses et les avances.
Principales pratiques d'usinage
| Pratique | Pourquoi c'est important |
|---|---|
| Fixation rigide | Prévient les vibrations et les désalignements |
| Lubrification et liquide de refroidissement | Évite le soudage par copeaux et la surchauffe de l'outil |
| Outils en carbure de tungstène | Coupes nettes sans salissure de l'aluminium tendre |
| Flux et vitesses corrects | Équilibre entre vitesse et contrôle de la chaleur |
| Ébarbage et nettoyage | Garantit un montage propre lors de l'assemblage |
Conseil
Faites toujours une passe d'essai si vous utilisez un nouveau profil ou un nouveau chemin d'outil. Les parois minces peuvent vibrer ou s'effondrer sous l'effet d'une coupe agressive. De plus, serrez la pièce près de la zone de coupe pour la maintenir stable.
Le liquide de refroidissement n'est pas nécessaire lors de l'usinage CNC de l'aluminium.Faux
Le liquide de refroidissement permet d'éviter l'accumulation de chaleur et le soudage par copeaux, deux problèmes courants avec l'aluminium.
La fixation rigide améliore la précision et la finition de la surface.Vrai
Le fait de bien fixer l'extrusion réduit les vibrations et la déviation de l'outil.
Quels sont les outils idéaux pour couper les extrusions d'aluminium ?
Tous les outils de coupe ne sont pas égaux. Le mauvais outil s'encrasse ou laisse un bord rugueux.
Les outils en carbure avec des goujures polies, des angles d'hélice élevés et des arêtes vives sont idéaux pour couper les extrusions d'aluminium.
Outils recommandés
| Type d'outil | Objectif |
|---|---|
| Fraise à deux tranchants en carbure2 | Idéal pour l'enlèvement des copeaux et les coupes nettes |
| Trépan en spirale à coupe ascendante | Aide à soulever les copeaux des profils étroits |
| Fraise à chanfrein | Idéal pour l'ébavurage et la finition des bords |
| Broyeur à facettes | Finition lisse sur les sections plates |
Revêtements
- Outils non revêtus ou revêtus de ZrN2 sont les meilleurs. Les outils revêtus de TiN génèrent trop de chaleur.
- Évitez les outils dotés de revêtements conçus pour l'acier, car ils réduisent les performances sur l'aluminium.
La géométrie de l'outil fait une grande différence. Un bord plus tranchant avec un angle de coupe élevé donne de meilleurs résultats qu'un outil émoussé conçu pour l'acier dur.
Les outils revêtus de titane sont idéaux pour l'aluminium.Faux
Les revêtements TiN piègent la chaleur ; les outils non revêtus ou revêtus de ZrN sont meilleurs pour l'aluminium.
Les fraises en carbure à deux tranchants sont couramment utilisées pour l'aluminium.Vrai
Ils permettent une bonne évacuation des copeaux et des coupes nettes pour les métaux tendres comme l'aluminium.
Comment éviter les déformations lors de l'usinage des profilés en aluminium ?
L'aluminium est léger et souple, ce qui est idéal pour le cintrage, mais pas pour la précision.
Pour éviter les déformations, utilisez plusieurs pinces, évitez de surcouper les sections fines et soutenez l'extrusion sur toute sa longueur pendant l'usinage CNC.
Liste de contrôle pour la prévention des déformations
| Stratégie | Pourquoi ça marche |
|---|---|
| Utiliser des mâchoires souples | Répartit uniformément la pression de serrage |
| Pince près de la coupe | Réduction de l'effet de levier du couple et des vibrations |
| Dépassement court de l'outil | Moins de flexion de l'outil signifie des coupes plus nettes |
| Prise en charge des profils longs | Prévient l'affaissement et le broutage |
| Réduire les efforts de coupe | Effectuer des passages peu profonds à des vitesses plus élevées |
Conseil pour le monde réel
Dans le cadre d'un projet, j'ai usiné un boîtier de LED de 2 mètres de long. Nous avons ajouté des blocs de support tous les 300 mm pour éviter la flexion à mi-portée. Sans cela, le profilé se serait tordu sous son propre poids pendant la coupe.
Les mâchoires souples permettent de répartir la pression de serrage et d'éviter les bosses.Vrai
Ils épousent la forme et réduisent les contraintes concentrées.
Il n'y a pas de mal à laisser des extrusions d'aluminium pendre de la table pendant l'usinage.Faux
Les surplombs non soutenus entraînent un affaissement et des coupes imprécises.
Quels sont les défis courants de l'usinage CNC des extrusions d'aluminium ?
Même les machinistes chevronnés rencontrent des obstacles avec les profilés en aluminium. Certains problèmes sont propres aux formes d'extrusion.
Les problèmes les plus courants sont l'accumulation de copeaux, les vibrations, un mauvais serrage, une épaisseur de paroi irrégulière et l'usure de l'outil en raison de la nature gommeuse de l'aluminium.
Problèmes fréquents et solutions
| Problème | Cause | Solution |
|---|---|---|
| Soudage par enlèvement de copeaux | Surchauffe | Utiliser du liquide de refroidissement, augmenter l'alimentation |
| Vibration (bavardage) | Profils longs ou fins | Ajouter des supports, réduire la profondeur de coupe |
| Pliage ou gauchissement | Serrage insuffisant | Utiliser plusieurs pinces ou une table à vide |
| Blocage de l'outil | Mauvaise évacuation des copeaux | Utiliser moins de cannelures et une vitesse de rotation élevée |
| Marques de surface | Outils émoussés ou mauvais écoulement du liquide de refroidissement | Remplacer les outils, nettoyer les conduites de liquide de refroidissement |
Considérations relatives à la conception
Méfiez-vous des profilés creux dont l'épaisseur de la paroi est inégale. Ils peuvent dévier de manière inattendue ou piéger des copeaux à l'intérieur pendant la coupe, ce qui rend le nettoyage difficile et affecte la fonction de la pièce.
Les profilés en aluminium se déforment souvent en raison de contraintes internes inégales.Vrai
Une géométrie irrégulière et des parois minces peuvent entraîner des déformations thermiques et mécaniques.
Il est préférable d'utiliser des outils émoussés pour couper l'aluminium afin d'éviter le broutage.Faux
Les outils émoussés augmentent les frottements et les vibrations ; des outils tranchants sont indispensables.
Conclusion
L'usinage CNC des extrusions d'aluminium n'est pas seulement une question de coupe, c'est aussi une question d'ingénierie. Avec la bonne configuration, les bons outils et les bonnes techniques, vous obtenez des pièces propres et précises avec un minimum de déchets ou de retouches. Planifiez votre fixation, respectez le matériau et votre projet sera parfait.
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Découvrez les raisons qui expliquent la préférence pour les outils non revêtus ou revêtus de ZrN dans les applications de coupe de l'aluminium pour de meilleures performances.↩ ↩
