Tämä artikkeli tutkii prosesseja, työkaluja, parametreja ja haasteita, jotka liittyvät alumiinin ja sen seosten CNC-työstöön.Siinä käsitellään myös alumiinin ominaisuuksia, suosituimpia CNC-koneistuksessa käytettyjä metalliseoksia sekä alumiinin käyttöä eri teollisuudenaloilla.
Puhtaimmillaan kemiallinen alkuaine alumiini on pehmeää, sitkeää, ei-magneettista ja ulkonäöltään hopeanvalkoista.Elementtiä ei kuitenkaan käytetä vain puhtaassa muodossa.Alumiiniin seostetaan yleensä erilaisia alkuaineita, kuten mangaania, kuparia ja magnesiumia, jolloin muodostuu satoja alumiiniseoksia, joilla on useita merkittävästi parannettuja ominaisuuksia.Yleisimmin koneistetut alumiiniseokset ja niiden merkinnät eri standardien mukaan löydät täältä.
Alumiinin käytön edut CNC-koneistetuissa osissa
Vaikka on olemassa lukuisia alumiiniseoksia, joiden ominaisuudet vaihtelevat, on olemassa perusominaisuuksia, joita voidaan soveltaa lähes kaikkiin alumiiniseoksiin.
Koneistettavuus
Alumiinia muodostetaan, työstetään ja työstetään helposti erilaisilla prosesseilla.Se voidaan leikata nopeasti ja helposti työstökoneilla, koska se on pehmeä ja halkeilee helposti.Se on myös halvempi ja vaatii vähemmän tehoa koneistamiseen kuin teräs.Näistä ominaisuuksista on valtavasti hyötyä sekä koneistajalle että osan tilaavalle asiakkaalle.Lisäksi alumiinin hyvä työstettävyys tarkoittaa, että se muotoutuu vähemmän koneistuksen aikana.Tämä johtaa suurempaan tarkkuuteen, koska sen avulla CNC-koneet voivat saavuttaa suurempia toleransseja.
Voima-painosuhde
Alumiini on noin kolmannes teräksen tiheydestä.Tämä tekee siitä suhteellisen kevyen.Kevyydestään huolimatta alumiinilla on erittäin korkea lujuus.Tätä lujuuden ja keveyden yhdistelmää kuvataan materiaalien lujuus-painosuhteeksi.Alumiinin korkea lujuus-painosuhde tekee siitä edullisen useilla teollisuudenaloilla, kuten auto- ja ilmailuteollisuudessa, tarvittaville osille.
Korroosionkestävyys
Alumiini on naarmuuntumatonta ja korroosionkestävää tavallisissa meri- ja ilmakehän olosuhteissa.Voit parantaa näitä ominaisuuksia anodisoimalla.On tärkeää huomata, että korroosionkestävyys vaihtelee eri alumiinilaaduissa.Useimmiten CNC-koneistetuilla lajeilla on kuitenkin suurin vastustuskyky.
Suorituskyky matalissa lämpötiloissa
Useimmat materiaalit menettävät osan toivotuista ominaisuuksistaan pakkasessa.Esimerkiksi sekä hiiliteräkset että kumi haurastuvat alhaisissa lämpötiloissa.Alumiini puolestaan säilyttää pehmeytensä, taipuisuutensa ja lujuutensa erittäin alhaisissa lämpötiloissa.
Sähkönjohtavuus
Puhtaan alumiinin sähkönjohtavuus on noin 37,7 miljoonaa siemeniä metriä kohden huoneenlämpötilassa.Vaikka alumiiniseoksilla voi olla alhaisempi johtavuus kuin puhtaalla alumiinilla, ne ovat riittävän johtavia, jotta niiden osia voidaan käyttää sähkökomponenteissa.Toisaalta alumiini olisi sopimaton materiaali, jos sähkönjohtavuus ei ole haluttu koneistetun osan ominaisuus.
Kierrätettävyys
Koska kyseessä on vähentävä valmistusprosessi, CNC-työstöprosessit tuottavat suuren määrän lastuja, jotka ovat jätemateriaaleja.Alumiini on erittäin kierrätettävää, mikä tarkoittaa, että sen kierrätys vaatii suhteellisen vähän energiaa, vaivaa ja kustannuksia.Tämä tekee siitä paremman niille, jotka haluavat kattaa kulut tai vähentää materiaalihävikkiä.Se tekee alumiinista myös ympäristöystävällisemmän materiaalin koneistettavaksi.
Anodisointipotentiaali
Anodisointi, joka on materiaalin kulutusta ja korroosionkestävyyttä lisäävä pintakäsittely, on alumiinissa helppo toteuttaa.Tämä prosessi helpottaa myös värin lisäämistä koneistettuihin alumiiniosiin.
Suosittuja alumiiniseoksia CNC-työstöön
Kokemuksemme perusteella Xometryllä seuraavat 5 alumiinilaatua ovat yksi CNC-työstössä useimmin käytetyistä.
FI AW-2007 / 3.1645 / AlCuMgPb
Vaihtoehtoiset nimitykset: 3.1645;EN 573-3;AlCu4PbMgMn.
Tässä alumiiniseoksessa kupari on kuparin pääseoselementti (4-5 %).Se on lyhytlastuinen metalliseos, joka on kestävä, kevyt, erittäin toimiva ja jolla on samat korkeat mekaaniset ominaisuudet kuin AW 2030. Se soveltuu myös kierteitykseen, lämpökäsittelyyn ja nopeaan koneistukseen.Kaikki nämä ominaisuudet tekevät EN AW 2007:stä laajan käytön koneenosien, pulttien, niittien, muttereiden, ruuvien ja kierretankojen valmistuksessa.Tällä alumiinilaadulla on kuitenkin alhainen hitsattavuus ja alhainen korroosionkestävyys;siksi on suositeltavaa suorittaa suoja-anodisointi osan työstön jälkeen.
EN AW-5083 / 3,3547 / Al-Mg4,5Mn
Vaihtoehtoiset nimitykset: 3.3547;metalliseos 5083;EN 573-3;UNS A95083;ASTM B209;AlMg4,5Mn0,7
AW 5083 on tunnettu erinomaisesta suorituskyvystään vaikeissa olosuhteissa.Se sisältää magnesiumia ja pieniä jäämiä kromista ja mangaania.Tällä laadulla on erittäin korkea korroosionkestävyys sekä kemiallisissa että meriympäristöissä.Kaikista lämpökäsittelemättömistä seoksista AW 5080 on vahvin;ominaisuus, jonka se säilyttää myös hitsauksen jälkeen.Vaikka tätä seosta ei tule käyttää sovelluksissa, joiden lämpötila on yli 65 °C, se on erinomainen matalissa lämpötiloissa.
Haluttujen ominaisuuksiensa ansiosta AW 5080:tä käytetään lukuisissa sovelluksissa, mukaan lukien kryogeeniset laitteet, laivasovellukset, painelaitteet, kemialliset sovellukset, hitsatut rakenteet ja ajoneuvojen korit.
EN AW 5754 / 3.3535 / Al-Mg3
Vaihtoehtoiset nimitykset: 3.3535;metalliseos 5754;EN 573-3;U21NS A95754;ASTM B 209;Al-Mg3.
Koska AW 5754 on muokattu alumiini-magnesium-seos, jossa on korkein alumiiniprosentti, se voidaan valssata, takoa ja suulakepuristaa.Se ei myöskään ole lämpökäsiteltävissä ja voidaan kylmätyöstää lujuuden lisäämiseksi, mutta alhaisemmalla sitkeydellä.Lisäksi tällä seoksella on erinomainen korroosionkestävyys ja korkea lujuus.Nämä ominaisuudet huomioon ottaen on ymmärrettävää, että AW 5754 on yksi suosituimmista CNC-koneistetuista alumiinilajeista.Sitä käytetään tyypillisesti hitsattuissa rakenteissa, lattiasovelluksissa, kalastusvälineissä, ajoneuvojen koreissa, elintarvikkeiden jalostuksessa ja niiteissä.
FI AW-6060 / 3.3206 / Al-MgSi
Vaihtoehtoiset nimitykset: 3.3206;ISO 6361;UNS A96060;ASTM B 221;AlMgSi0,5
Tämä on magnesiumia ja piitä sisältävä muokattu alumiiniseos.Se on lämpökäsiteltävä ja sillä on keskimääräinen lujuus, hyvä hitsattavuus ja hyvä muovattavuus.Se on myös erittäin kestävä korroosiota vastaan;ominaisuus, jota voidaan parantaa entisestään anodisoimalla.EN AW 6060:tä käytetään usein rakentamisessa, elintarviketeollisuudessa, lääketieteellisissä laitteissa ja autoteollisuudessa.
FI AW-7075 / 3.4365 / Al-Zn6MgCu
Vaihtoehtoiset nimitykset: 3.4365;UNS A96082;H30;Al-Zn6MgCu.
Sinkki on ensisijainen seosaine tässä alumiinilaadussa.Vaikka EN AW 7075:llä on keskimääräinen työstettävyys, huonot kylmämuovausominaisuudet, eikä se sovellu sekä hitsaukseen että juottamiseen;sillä on korkea lujuus/tiheys-suhde, erinomainen ilmakehän ja meriympäristön kestävyys ja lujuus, joka on verrattavissa joihinkin terässeoksiin.Tätä seosta käytetään hyvin monenlaisissa sovelluksissa, mukaan lukien riippuliito- ja polkupyörien rungot, kalliokiipeilyvälineet, aseet ja muottityökalujen valmistus.
FI AW-6061 / 3.3211 / Al-Mg1SiCu
Vaihtoehtoiset nimitykset: 3.3211, UNS A96061, A6061, Al-Mg1SiCu.
Tämä metalliseos sisältää magnesiumia ja piitä tärkeimpinä seosaineenaan, ja kuparia on vähän.180 Mpa:n vetolujuudellaan tämä on erittäin luja metalliseos, ja se soveltuu erittäin hyvin kuormitettuihin rakenteisiin, kuten telineisiin, kiskovaunuihin, kone- ja ilmailuosiin.
FI AW-6082 / 3.2315 / Al-Si1Mg
Vaihtoehtoiset nimitykset: 3.2315, UNS A96082, A-SGM0,7, Al-Si1Mg.
Tyypillisesti valssaamalla ja suulakepuristamalla muodostetulla seoksella on keskilujuus, erittäin hyvä hitsattavuus ja lämmönjohtavuus.Sillä on korkea jännityskorroosion halkeilukestävyys.Sen vetolujuus vaihtelee 140 - 330 MPa.Sitä käytetään voimakkaasti offshore-rakentamisessa ja konteissa.
Postitusaika: 29.7.2022