Чистий алюміній має такі характеристики, як низька щільність, низька температура плавлення та чудова пластичність. Його щільність становить приблизно-третину від заліза, а його грань-кубічна структура забезпечує хорошу формуемість, що полегшує згортання в листи та екструдування в профілі. Він також демонструє чудову стійкість до корозії в природних умовах. Однак чистий алюміній сам по собі має відносно низьку міцність, що ускладнює його використання безпосередньо в обробці алюмінію. Щоб розширити його застосування, промисловість посилює його, додаючи легуючі елементи та використовуючи термічну обробку, створюючи серію алюмінієвих сплавів. Зберігаючи перевагу легкої ваги, алюмінієві сплави досягають високої міцності, питома міцність якої перевершує багато легованих сталей, що робить їх ідеальними конструкційними матеріалами для виробництва машин, транспорту, енергетичного обладнання та аерокосмічної промисловості. Фюзеляжі літаків, обшивки, компресори та інші компоненти в основному виготовляються з алюмінієвих сплавів. Заміна зварювання сталі на алюмінієві сплави може зменшити вагу конструкції більш ніж на 50%, значно покращуючи продуктивність обладнання.
Зі швидким розвитком промислових технологій і виробництва попит на алюмінієві деталі продовжує зростати, що сприяє постійному поглибленню технології обробки алюмінієвих сплавів. Взаємне просування технологій застосування та обробки матеріалів зробило виплавку, лиття, прокатку та точну механічну обробку алюмінієвих сплавів ключовими напрямами досліджень у галузі, надаючи достатньо простору для-сфер високоякісного виробництва, таких як точна обробка алюмінію.
Першим критичним процесом у фрезеруванні алюмінієвих деталей з ЧПУ є плавка, насамперед для підготовки кваліфікованих зливків для подальшої обробки пластику. У промисловому виробництві зазвичай використовуються ревербераційні печі, що працюють на газі-або нафті-, і мають ємність від 20 до 40 тонн. Менші виробничі лінії також використовують ревербераційні печі опору ємністю приблизно 10 тонн. Для підвищення ефективності плавлення та зменшення надходження газу та окислювальних включень широко використовуються круглі печі з перекидною верхньою-шихтою. Процес плавки потребує-моніторингу в реальному часі та коригування складу за допомогою швидкого аналізатора, тоді як захисне покриття наноситься за допомогою порошкоподібного флюсу, головним чином хлориду калію та хлориду натрію, у дозі від 0,4% до 2% ваги шихти печі. Температура плавлення стабільно контролюється на рівні 700–750 градусів.
Після плавлення розплавлений алюміній потребує очищення та фільтрації для видалення водню та не-металевих включень, покращуючи чистоту розплавленого алюмінію. Методи рафінування для токарної обробки алюмінію з ЧПК поділяються на тверде рафінування та газове рафінування. Традиційне очищення хлором є ефективним, але дуже забруднює; наразі зазвичай використовуються екологічно чисті нафтопереробні агенти, такі як суміші азоту-хлору та інертних газів. Вміст кисню та вологи в газі необхідно суворо контролювати нижче 0,03% та 0,3 г/м³ відповідно. Вакуумна динамічна дегазація може ефективно видаляти газ і натрій. У процесах фільтрації зазвичай використовуються такі середовища, як скляна сітка, мікропориста кераміка та частинки оксиду алюмінію, а також можуть поєднуватися з електрофлюїдами для глибокого видалення домішок.
У процесі лиття алюмінієвих деталей на замовлення часто використовується вертикальне або горизонтальне напів-безперервне лиття з водяним-охолодженням. Для оптимізації мікроструктури та якості поверхні все більш поширеними стають передові процеси, такі як електромагнітні кристалізатори та лиття з гарячим верхом. Напів-безперервне лиття з водяним охолодженням використовує кристалізатор для швидкого охолодження та формування; температура лиття зазвичай на 50–110 градусів вище лінії ліквідусу сплаву, а швидкість лиття та охолодження є максимальною. З моменту появи в середині 20 століття технологія безперервного лиття та прокатки алюмінієвих листів і смуг стала ключовим методом виробництва тонких листів і заготовок з алюмінієвої фольги.
Обробка алюмінієвих точених листів і смуг зосереджена на прокатці плоского валку, що включає гарячу прокатку, холодну прокатку, термічну обробку та процеси обробки. Перед гарячою прокаткою тверді алюмінієві сплави потребують гомогенізації при температурі трохи нижчій-температури евтектики-низької температури плавлення, витримці протягом 12–24 годин, і за потреби їх можна плакувати алюмінієм із товщиною шару плакування приблизно 4% від товщини листа. Гаряча прокатка в основному завершується вище температури рекристалізації. На великих виробничих лініях використовується багатоклітева безперервна прокатка, здатна переробляти злитки в рулони гарячого прокату товщиною 2,5–3,5 мм із загальною швидкістю деформації понад 90%.
Холодна прокатка виконується при кімнатній температурі, що забезпечує високу{0}}точність із високою{1}}обробкою-поверхні тонких смуг. У поєднанні з системами гідравлічного пресування та контролю форми точність розмірів може досягати мікронного рівня. У процесі холодної прокатки зазвичай використовується повне змащування маслом і сегментоване охолодження для забезпечення якості поверхні та площинності смуги. Подальша обробка, вирівнювання та процеси вирівнювання ще більше покращують стабільність розмірів алюмінієвих деталей з ЧПК. Вирівнювання після загартування має бути завершено протягом інкубаційного періоду старіння, а деформація повинна контролюватися в межах 2%.
Чудові комплексні властивості та зріла система обробки алюмінієвих сплавів роблять їх широко використовуваними в алюмінієвих деталях, структурних і функціональних деталях, оброблених з ЧПУ. Від плавлення та лиття до прокатки та формування, а потім до точної механічної обробки, повний технологічний ланцюг підтримує диверсифіковане виробництво виробів з алюмінієвих сплавів і постійно стимулює розробку легких конструкційних компонентів для підвищення точності та продуктивності.
Зв'яжіться з нами
Якщо вам потрібнообробка алюмінієвих деталей з ЧПУрішень, індивідуальних послуг або підтримки технологічних процесів, зв’яжіться з нами для професійних рішень.
