Obrábění hliníku vytlačováním

Pochopení procesu vytlačování hliníku

Obrábění hliníkových výlisků je proces výroby výrobků s příčným profilem protlačováním materiálu zápustkou. Tento proces lze přirovnat k vkládání zubní pasty do tuby, v tomto případě je zubní pastou zahřátá válcová hliníková tyč, nazývaná také ingot, a tubou je matrice.

Zde je rozpis krok za krokem:

• Ohřev a lisování: Hliníkový ingot se poté zahřeje a projde zápustkou, která mu dodá požadovaný profil výrobku.
• Chlazení: Po vyjmutí tvarovaného materiálu z lisu se materiál ochladí vzduchem nebo vodou.
• Protahování: Přestože profily nejsou zcela usazeny, jsou vytaženy, aby se uvolnilo vnitřní pnutí a dosáhlo se správných rozměrů.
• Stříhání a stárnutí: Tprofily se řežou a následně zrají - za tepla nebo za studena, aby dosáhly konečné pevnosti.
• Povrchová úprava a ošetření povrchu: Poslední procesy zahrnují leštění nebo jiné úpravy, které mají zlepšit vzhled a chránit proti korozi.

Co je obráběcí centrum pro vytlačování hliníku?

Vytlačovací obráběcí centrum je specifický typ obráběcího centra, které se používá k přesnému zpracování vytlačovaných hliníkových profilů do požadovaných finálních dílů. Řezání, odstraňování otřepů, vrtání, soustružení, frézování a řezání závitů jsou některé z technik používaných k získání požadovaného tvaru s prvky, jako jsou kapsy a otvory.

Ve společnosti CNM máme k dispozici různé typy vytlačovacích obráběcích center, která jsou velmi přesná, rychlá a spolehlivá. Tyto stroje velmi efektivně zkracují výrobní čas a minimalizují ztráty při zpracování výrobků, a proto jsou velmi vhodné pro použití výrobci. Vytlačovací obráběcí centra CNM usnadňují výrobní proces a produkují kvalitní práci, která zaručuje, že hliníkové výlisky jsou řezány a profilovány podle požadovaných specifikací.

Faktory pro obrábění hliníku a slitin hliníku

Níže uvedené faktory výrazně ovlivňují CNC vytlačovací obrábění hliníkových slitin.

Řezná síla

Řezná síla potřebná při obrábění hliníkových slitin je mnohem menší ve srovnání se silou potřebnou při obrábění oceli. Například síla potřebná k obrábění hliníku je přibližně třetinová oproti síle potřebné k obrábění nízkouhlíkové oceli, takže odvod třísek je třikrát účinnější. Například hliníková slitina 2017A má stejnou řeznou sílu jako nízkouhlíková ocel, ale má podobné mechanické vlastnosti jako nízkouhlíková ocel.

Nástroje

Řezné nástroje používané při obrábění hliníkových slitin musí mít určitou geometrii. Řezné hrany by měly být co nejostřejší a čela nástrojů musí být hladká, aby mohla odvádět třísky a nelepila se na ně. Řezné úhly se liší podle typu slitiny, ale úhel náběhu by měl být větší než 6° a může být i 12°. V případě slitin s obsahem křemíku do 7% se doporučuje používat nástroje s nanesením povlaků TiN nebo TiCN pomocí PVD depozice.

U nástrojů z tvrdokovu s diamantovým povlakem a nástrojů z polykrystalického diamantu (PCD) je doporučený úhel sklonu 15 stupňů. Je mnohem delší než ty, které se používají pro obrábění oceli, a to z důvodu použití vhodných nástrojů v tomto procesu. U speciálních strojů mohou vysokorychlostní vřetena dosáhnout rychlosti obrábění 2000 až 3000 m/min pro slitiny řady 2000 a 7000. Například nástroj o průměru 12 mm může dosáhnout řezné rychlosti 50 000 otáček za minutu při posuvu 10 m/min, což vede k velmi tenkým plechům a lehkým součástem.

Řezná rychlost a rychlost posuvu

Vzhledem k nízkému modulu pružnosti hliníkových slitin se doporučuje vyhnout se vysokým rychlostem posuvu i při hrubovacích operacích. Rychlost posuvu by měla být omezena na 0,3 mm na otáčku. U dokončovacích operací bude rychlost posuvu ovlivněna požadovanou kvalitou povrchu. Hloubka řezu bude ovlivněna úrovní přesnosti, která je požadována na konečném výrobku.

Mazání

Mazání má při obrábění hliníkových slitin zásadní význam z několika důvodů: snižuje teplotu řezné plochy, zabraňuje ulpívání třísek na nástrojích a odstraňuje třísky z oblasti obrábění. Existují tři základní typy mazání: Třemi typy řezných kapalin jsou mlhy ve spreji, plný řezný olej a olejové emulze, z nichž se olejové emulze používají nejčastěji kvůli odvodu tepla přibližně 200 kg/J. Chladicí kapaliny pomáhají snižovat tření a také při závitovacích operacích.

Rozprašovací mlhy nejsou příliš účinné, pokud se jedná o vysoké teploty. Složení řezné kapaliny by nemělo reagovat s hliníkovými slitinami, způsobovat skvrny nebo korozi, mělo by obsahovat antibakteriální látky zabraňující růstu plísní a být šetrné k životnímu prostředí.

Výhody obrábění hliníku vytlačováním:

Následující výhody obráběného hliníkového výlisku:

Vytlačování hliníku je proces, který se v současné generaci běžně používá díky následujícím výhodám spojeným s vytlačováním hliníku. Umožňuje také dosáhnout složitých a přesných tvarů potřebných tvarů a také je vyrobit tak, aby vyhovovaly zamýšlenému použití, čímž se zvyšuje produktivita a šetří peníze.

Výsledkem jsou pevné a lehké konstrukce, které jsou vhodné pro odvětví vyžadující lehké konstrukce, jako je letectví, automobilový průmysl a stavebnictví. Jedná se také o efektivní techniku, která nevyžaduje mnoho materiálu a energie a vytváří malé množství odpadu. Závěrem lze říci, že strojní vytlačování hliníku je nákladově efektivní a udržitelné, což zlepšuje kvalitu konečného výrobku a výrobního procesu.

Vhodnost hliníku pro vytlačování za studena

Vytlačování za studena je proces vytlačování hliníku přes formu při teplotě nejvýše 150 °C. Hliník zůstává tuhý a lze z něj vyrábět tenkostěnné díly, jako například radiátory, okna a rámy dveří. Tento proces je pomalejší než vytlačování za tepla, ale kvalita povrchu je vysoká a tvary jsou přesnější, proto je zapotřebí méně následného zpracování.

Teplá hliníková extruze

Teplé vytlačování se provádí při mírných teplotách, zatímco rychlost vytlačování za tepla a přesnost vytlačování za studena jsou střední. Přesná teplota se proto určuje podle vlastností materiálu a potřeby, kterou má konečný výrobek splňovat. Tato metoda je mezistupněm mezi oběma, je rychlá a zároveň přesná.

Různé tvary a velikosti

Vytlačováním hliníku lze vytvářet širokou škálu výrobků včetně trubek, profilů, drátů, plechů a desek. Mohou být jednoduché, například kruhové, čtvercové nebo obdélníkové, nebo mohou být složité. Je to proto, že tvar výstupu a tlak vyvíjený na píst určují, zda budou vyrobeny tenké nebo tlusté části výrobků. Tímto procesem lze vyrobit velmi dlouhé úseky až 100 metrů nebo i více, které jsou vhodné pro velké konstrukce. Dalších možností tvarové a rozměrové diverzifikace lze dosáhnout při použití vytlačování v kombinaci s dalšími kovoobráběcími procesy.

Propojení s dalšími postupy zpracování kovů

Tento proces vytlačování hliníku lze použít společně s dalšími procesy ke zlepšení výsledného produktu. Na vytlačovaných tvarech se provádějí další práce, jako je řezání, vrtání, ohýbání, lisování a lisování, aby se dosáhlo požadovaných vlastností. Leštění povrchu zlepšuje hladkost, ale povrch hliníku je lesklý a rezaví, protože se jedná o oxidovaný materiál. Na CNC frézovacích a soustružnických strojích lze provádět komplexní úpravy a rozsah tvarových změn je vysoký, přičemž rozměry jsou přesné.

Machined Použití hliníkových výlisků

V dopravě, stavebnictví a ve spotřebním průmyslu se používá obráběný hliníkový výlisek. Ve stavebnictví se používá při výrobě trvalých zařízení, jako jsou sloupy a podpěry, protože je sice lehký, ale velmi pevný. Ve výrobě automobilů se používá na rámy karoserií, části motorů a další díly, které vyžadují takové tvary, aby se zvýšil výkon a spotřeba paliva.

V letectví a kosmonautice se používá k vytváření lehkých a pevných konstrukcí, jako jsou křídla, karoserie a podvozky letadel. Stejně tak elektronika, nábytek a sportovní zboží jsou některé ze spotřebních výrobků, které tento materiál využívají. Vzhledem k tomu, že se stále nacházejí nová využití, je použití obráběného hliníkového výlisku stále na vzestupu, a to i v současnosti.

Nový vývoj v oblasti obráběného vytlačování hliníku

Obráběné vytlačování hliníku má před sebou zářnou budoucnost, protože se neustále pracuje na vylepšeních, která zefektivňují tento proces. Jsou vytvářeny a vyráběny nové materiály pro zvýšení pevnosti, koroze a tepelného zpracování. Když se vytlačování hliníku zkombinuje s 3D tiskem, lze vytvářet ještě složitější a personalizované formy, které se mohou uplatnit v robotice a v průmyslu zdravotnických zařízení. Tento proces je také zaměřen na myšlenku recyklace a využití recyklovaných materiálů a snížení množství produkovaného odpadu, a proto je šetrný k životnímu prostředí.

Srovnání CNC obrábění a vytlačování hliníku z hlediska účinnosti chladiče

CNC obrábění i vytlačování hliníku mají při výrobě chladičů své výhody i nevýhody. CNC obrábění se používá při výrobě velmi složitých a specifických chladičů, ale může být velmi časově náročné a nákladné, zejména pokud se má chladič vyrábět ve velkém množství. Vytlačování hliníku je naproti tomu vhodnější pro velkosériovou výrobu chladičů, i když nemusí být tak flexibilní z hlediska designu jako první způsob.

CNC obrábění hliníku a hliníkové vytlačování mají své silné i slabé stránky a výběr závisí na konstrukci, množství a tepelných vlastnostech dané aplikace. Všechny uvedené metody jsou použitelné ve výrobě a jejich výběr závisí na kontextu projektu.

Nejčastěji používané třídy hliníku pro vytlačování

K běžně používaným jakostem hliníku pro obrábění patří;

Slitina hliníku 6063

Slitina hliníku 6063 se vyznačuje velmi dobrými vlastnostmi při vytlačování. Poskytuje přiměřenou pevnost a je odolná proti korozi. Tato slitina má dobrou povrchovou úpravu. Hodí se pro eloxování a architektonické účely. Používá se v okenních a dveřních rámech. Vhodná pro automobilové a nábytkové díly. Přejít na Odlitek z hliníku 6063 a dozvíte se více.

Slitina hliníku 6061

Slitina hliníku 6061 obsahuje jako hlavní prvky hořčík a křemík. Zajišťuje pevnost, odolnost a ochranu proti korozi a rzi. Je svařitelná a zpracovatelná. Používá se v leteckém průmyslu, v rámech nákladních automobilů a v lodním kování. Ideální pro konstrukční aplikace. Účinně vyvažuje robustní vlastnosti.

Slitina hliníku 6005A

Slitina hliníku 6005A obsahuje vyšší obsah hořčíku a křemíku. Nabízí vyšší pevnost než slitina 6063. Zachovává si dobrou úroveň odolnosti proti korozi a obrobitelnosti. Doporučuje se pro žebříky, plošiny a zábradlí. Použitelná pro těžké stavební a jiné průmyslové aplikace. Zlepšuje mechanické vlastnosti.

6101 Hliníková slitina

Slitina hliníku 6101 je vysoce vodivá pro elektrický proud. Má střední pevnost a dobrou odolnost proti korozi. Používá se na vodiče elektrických sběrnic. Nejvhodnější pro vedení pro přenos elektrické energie. Účinně přenáší elektrickou energii při různých způsobech použití. Jak je známo, má vynikající vlastnosti.

Slitina hliníku 6082

Mangan má vyšší obsah v hliníkové slitině 6082. Vysoká pevnost a dobrá odolnost proti korozi. Dobrá svařitelnost a tepelné zpracování. Vhodná pro mosty a jeřáby. Použití v dopravě a v zařízeních na moři. Odolná proti namáhání a s dlouhou životností pro namáhané aplikace.

Slitina hliníku 7075

Slitina hliníku 7075 je pevná. Skládá se především ze zinku. Výjimečný poměr pevnosti a hmotnosti. Uplatňuje se v leteckém průmyslu a při výrobě sportovního vybavení. Vyskytuje se ve vysoce namáhaných součástech. Je na ní založeno vojenské vybavení a konstrukce letadel.

Hliníková slitina 1100

Slitina hliníku 1100 se velmi blíží čistému hliníku. Má vysokou odolnost proti korozi a dobrou elektrickou vodivost. Tepelná a elektrická vodivost na vysoké úrovni. Dobrá zpracovatelnost pro různá použití. Použití v chemickém a potravinářském průmyslu. Použitelná ve výměnících tepla a dalších specifických aplikacích.

Technické aspekty

Tepelné zpracování zlepšuje mechanické vlastnosti materiálu. 6061 a 7075 většinou v temperaci T6. 6063 pro eloxování a povrchovou úpravu. Obrobitelnost se zvyšuje se zvyšujícím se obsahem křemíku. Materiály 6061 a 6082 jsou také dobře svařitelné. Výběr materiálu umožňuje dosáhnout nejlepších výsledků.

Výrobní možnosti vytlačování hliníku

CNM je přední čínská společnost zabývající se vytlačováním hliníku, která nabízí veškeré vytlačovací služby. Dodáváme vaše potřeby v oblasti hliníkových výrobků včetně vytlačování hliníku, výroby, CNC vytlačování, obrábění a dokončování. Prodáváme hliník různým průmyslovým odvětvím jako našim klientům od letectví až po automobilový průmysl.

Podpora designu

V CNM se naši technici zabývají vytlačováním ve spolupráci se zákazníky, aby se ujistili, že návrhy vytlačovacích profilů jsou proveditelné z hlediska výroby a výroby lisovacích nástrojů. Tato technická podpora je velmi důležitá v procesu přeměny nápadů na hmatatelné výrobky.

Vytlačování hliníku

Společnost CNM působí v oblasti obrábění hliníkových výlisků již téměř dvacet let a zabývá se standardními i speciálními hliníkovými výlisky. Naše vytlačovací lisy se pohybují v rozmezí od 1250TON do 4500TON, což znamená, že dokážeme splnit i ta nejvyšší očekávání našich zákazníků. Vytlačované hliník tvary mohou být stejně rozmanité jako aplikace, pro kterou se daný tvar použije.

Povrchová úprava

Kromě estetických architektonických ozdob nebo ochrany proti korozi v různých průmyslových aplikacích má CNM mnoho možností povrchových úprav. K dispozici máme práškové lakování v barvách RAL, eloxování, lakování v barvě dřeva, lakování PVDF a mokré lakování. Společnost CNM zajistí správnou povrchovou úpravu a vzhled vašich projektů.