При розробці продукту важко знайти баланс між контролем якості та швидкістю. Якщо ви працюєте з алюмінієвими деталями, обробка з ЧПК може бути рішенням, яке ви шукаєте.

Алюмінієві деталі з ЧПУ - це компоненти, виготовлені з алюмінієвих сплавів, сформовані на верстатах з комп'ютерним управлінням, які ріжуть з надзвичайною точністю.

Алюміній легкий, стійкий до корозії та легко піддається механічній обробці. Це робить його ідеальним для високопродуктивних деталей. Обробка з ЧПК дозволяє цим деталям відповідати жорстким допускам і складній геометрії.

Навіть досвідчені інженери іноді намагаються пояснити це своїм клієнтам, які не є технічними фахівцями. Давайте розберемо це простими словами.

Алюмінієві деталі з ЧПУ - це алюмінієві компоненти, створені за допомогою верстатів з числовим програмним управлінням (ЧПУ) для різання та надання алюмінієвій сировині точних кінцевих форм.

Обробка на верстатах з ЧПУ передбачає взяття суцільного блоку алюмінію - найчастіше 6061 або 7075 - і видалення матеріалу за допомогою різних інструментів, доки він не набуде потрібної форми. Це називається субтрактивним виробництвом. Весь процес відбувається за допомогою цифрових CAD-моделей. Ці файли переводяться в G-код, який зчитується верстатом з ЧПК для керування траєкторією руху інструменту, швидкістю та подачею.

Я часто починаю з перегляду 3D-моделі клієнта. Після цього ми вирішуємо, який тип верстата використовувати - 3-координатний, 4-координатний або 5-координатний - залежно від складності. Алюміній - один з найбільш часто оброблюваних металів, оскільки він балансує між міцністю та оброблюваністю.

Ось порівняння популярних марок алюмінію, які ми використовуємо:

Ми зберігаємо ці сплави на складі та обираємо їх, виходячи з пріоритетів замовника - чи потрібна йому краща міцність, корозійна стійкість або економічна ефективність.

Як працює обробка алюмінію за допомогою ЧПУ?

Якщо ви коли-небудь чекали тижнями на зразок, який не відповідав вашим кресленням, вам знайомий цей біль. Обробка з ЧПУ змінює це.

Обробка алюмінію з ЧПУ використовує цифрові проекти для керування ріжучими інструментами, надаючи алюмінієвим блокам точну геометрію з високою точністю та повторюваністю.

Процес починається, коли 3D CAD-модель перетворюється на CAM-код (наприклад, G-код). Цей код керує рухом ріжучих інструментів. Залежно від складності деталі ми обираємо верстати з різними осями:

Типи верстатів з ЧПК, які ми використовуємо

Потім машина знімає матеріал шар за шаром за допомогою таких інструментів, як кінцеві фрези, свердла або кульові фрези. Ми контролюємо все - від швидкості інструменту до типу охолоджувальної рідини, щоб охолодити алюміній і запобігти деформації.

Наші оператори уважно стежать за кожним проходом. Маючи досвід, ми знаємо, коли потрібно відрегулювати подачу або змінити кут різання, щоб уникнути задирок або зносу інструменту. Саме це забезпечує стабільність кожної деталі.

Яких допусків можна досягти?

Багато клієнтів запитують: "Чи можете ви витримати ±0,01 мм?" Відповідь часто залежить від розміру та геометрії деталі.

Обробка з ЧПК дозволяє досягти жорстких допусків для алюмінію - зазвичай ±0,01 мм, а в деяких високоточних установках - ще жорсткіших.

Допуски - це допустима величина відхилення від проекту. При обробці алюмінію на це впливають жорсткість верстата, напруження матеріалу, гострота інструменту та температура.

Зазвичай ми поділяємо толерантність на три категорії:

Загальні діапазони толерантності

Для більшості функціональних деталей, таких як кронштейни або корпуси, ±0,05 мм більш ніж достатньо. Але коли ми працюємо над роботизованими маніпуляторами або оптичними кріпленнями, ми підходимо до цього більш жорстко. Ми використовуємо координатно-вимірювальні машини (КВМ) для перевірки кожного критичного розміру і надаємо повний звіт про перевірку, коли це необхідно.

Щоб досягти такої стабільності, ми контролюємо партії матеріалів, знос інструменту, температуру верстата і навіть вібрацію в цеху.

Яка обробка поверхні можлива?

Багато хто думає, що алюміній виглядає лише як необроблений металевий блок. Але деталі з ЧПК можуть виглядати полірованими, матовими або навіть глянцево-чорними.

Алюмінієві деталі з ЧПК можуть мати такі види обробки, як анодування, дробеструменева обробка, щітка, полірування, порошкове покриття або хроматографічне покриття.

Оздоблення призначене не лише для зовнішнього вигляду. Вони допомагають захистити деталь і підвищити її функціональність. Наприклад, анодування покращує корозійну стійкість і дозволяє кастомізувати колір.

Ось найпоширеніші варіанти обробки поверхонь, які ми пропонуємо:

Варіанти обробки поверхні

Зазвичай ми рекомендуємо анодування для більшості функціональних деталей. Воно додає захисний шар і буває таких кольорів, як чорний, сріблястий, червоний, синій або золотий. Якщо ваш проект передбачає використання на відкритому повітрі, ми можемо надати вам рекомендації щодо товщини покриття та стійкості до сольових бризок.

Які галузі використовують алюмінієві деталі з ЧПК?

Деякі клієнти хвилюються, чи підходить алюміній з ЧПУ для їхнього ринку. Насправді це, ймовірно, вже так і є.

Алюмінієві деталі з ЧПК використовуються в багатьох галузях промисловості, особливо в електроніці, аерокосмічній, автомобільній, медичній та секторах промислової автоматизації.

Ось як їх використовують у різних галузях:

Галузі та застосування

З нашого власного досвіду, один клієнт з робототехніки в Німеччині потребував площинності ±0,01 мм на монтажній пластині датчика. Інший стартап у США потребував кольорових піскоструминних корпусів для натільної електроніки. Обидві компанії визнали алюміній з ЧПУ найкращим варіантом для малосерійного та середньосерійного виробництва з жорсткими технічними вимогами.

Навіть у межах однієї галузі потреби відрізняються. Тому ми адаптуємо процес - від вибору сплаву до фінішної обробки - до цілей клієнта та його позиціонування на ринку.

Висновок

Обробка з ЧПК перетворює алюміній на високоефективні, індивідуальні компоненти з жорсткими допусками та різноманітною обробкою. Це найкращий вибір для галузей, які потребують якості та гнучкості.