Aluminium ist in der CNC-Bearbeitung aufgrund der Vorteile der bearbeiteten Teile in verschiedenen Branchen weit verbreitet. Dieser Artikel ist gewidmet CNC-Aluminiumteile Bearbeitung und ihre Merkmale, Legierungsarten, Bearbeitungsmethoden, Werkzeuge und Anwendungen.

Aluminium in der CNC-Bearbeitung

Die CNC-Bearbeitung von Aluminium wird bevorzugt, weil Aluminium sehr gut zerspanbar ist; es gehört nach Stahl zu den am häufigsten bearbeiteten Werkstoffen der Welt. Es hat unter anderem die Eigenschaften weich, dehnbar und nicht magnetisch und ist in seiner reinen Form silbrig-weiß gefärbt. Das wirklich Schöne an Aluminium ist jedoch, dass es mit anderen Elementen wie Mangan, Kupfer und Magnesium legiert werden kann, um eine Reihe von Aluminiumlegierungen mit verbesserten Eigenschaften herzustellen.

CNC-Bearbeitung von Aluminium: Das Beste herausholen

Die Vorteile umfassen;

1. Bearbeitbarkeit:

Aluminium ist relativ leicht zu bearbeiten, da es weich ist und leicht zerspant werden kann. Daher kann es schneller und mit weniger Kraftaufwand als Stahl zu einem günstigeren Preis bearbeitet werden. Außerdem lässt es sich während der Bearbeitung leichter verformen, was es CNC-Maschinen erleichtert, hochpräzise Teile mit engeren Toleranzen herzustellen.

2. Verhältnis Stärke/Gewicht:

Aluminium ist um ein Drittel leichter als Stahl und hat eine Festigkeit von einem Zehntel des Stahls. Daher eignet es sich für Teile, die ein hohes Verhältnis zwischen Festigkeit und Gewicht aufweisen müssen. Einige der Branchen, die stark von Aluminium profitieren, sind die Herstellung von CNC-gefertigten Aluminiumteilen für die Automobil- und Luftfahrtindustrie, da es leicht, aber extrem stabil ist.

3. Korrosionsbeständigkeit:

Aluminium hat die Eigenschaft, unter normalen Umweltbedingungen nicht zu korrodieren, und kann durch Eloxieren zusätzlich geschützt werden, so dass das Material in Umgebungen verwendet werden kann, die maritimen oder atmosphärischen Bedingungen ausgesetzt sind.

4. Leistung bei niedrigen Temperaturen:

Es gibt einige Materialien, die bei niedrigen Temperaturen ihre mechanischen Eigenschaften verändern und so stark wie Papier werden, aber das ist bei Aluminium nicht der Fall.

5. Elektrische Leitfähigkeit:

Reines Aluminium hat eine hohe elektrische Leitfähigkeit, aber auch Aluminiumlegierungen haben eine ausreichende Leitfähigkeit für elektrische Anwendungen und erfüllen die Anforderungen verschiedener Branchen.

6. Wiederverwertbarkeit und Umweltfreundlichkeit:

Aluminium ist ein wiederverwertbares Material, so dass die Umwelt durch die Verringerung von Abfällen und des Energieverbrauchs bei der Bearbeitung geschont wird.

7. Anodisierungspotenzial:

Die Tatsache, dass die Aluminiumoberflächen eloxiert werden können, erhöht auch die Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit der bearbeiteten Aluminiumteile. Die Möglichkeit, Aluminium in verschiedenen hellen Farben zu eloxieren, spricht den ästhetischen Aspekt an.

Anwendungen in Hülle und Fülle

Aluminium ist in der CNC-Bearbeitung aufgrund seiner Vielseitigkeit und anderer geeigneter Eigenschaften in vielen Branchen beliebt. Von Autoteilen bis hin zu Flugzeugteilen, elektrischen Teilen und sogar komplexen mechanischen Teilen sind die Haltbarkeit und Leistung von Aluminium in verschiedenen Anwendungen offensichtlich, was zu Kreativität führt.

Daher ist die Popularität von Aluminium in der CNC-Bearbeitung ist nicht zufällig - es liegt an den Vorteilen, Möglichkeiten und Perspektiven, die dieses Material im Bereich der Fertigung bietet. Aluminium wird aufgrund seiner Leistungsfähigkeit, Umweltfreundlichkeit und Flexibilität bei der Weiterentwicklung der Industrie immer noch häufig für bearbeitete Teile verwendet.

Typische Aluminium-Legierungen für die CNC-Bearbeitung

Aluminiumlegierungen sind aufgrund ihrer Flexibilität und ihrer guten mechanischen Eigenschaften die bevorzugten Werkstoffe für die CNC-Bearbeitung. Nachfolgend sind einige häufig verwendete Aluminiumsorten in CNC-Bearbeitungsprozessen aufgeführt:

1. EN AW-2007 / 3.1645 / AlCuMgPb

Diese Legierung enthält Kupfer in einem Bereich von 4-5% und ist bekannt für ihre Festigkeit, ihr geringes Gewicht und ihren hohen Gebrauchswert. Sie wird hauptsächlich für die Herstellung von Maschinenteilen, Bolzen, Nieten, Muttern, Schrauben und Gewindestangen verwendet. Es ist auch relativ spröde, hat eine geringe Schweißbarkeit und Korrosionsbeständigkeit und muss daher nach der Bearbeitung eloxiert werden.

2. EN AW-5083 / 3.3547 / Al-Mg4,5Mn

Diese Legierung ist dafür bekannt, dass sie unter extremen Bedingungen außerordentlich gut funktioniert; sie enthält Magnesium, Chrom und Manga Itboaa hat eine hohe Korrosionsbeständigkeit und behält seine Festigkeit auch beim Schweißen bei. Sie wird in kryogenen Anlagen, Schiffsstrukturen, Druckgeräten, chemischen Anwendungen und vielen anderen eingesetzt.

3. EN AW 5754 / 3. 3535 / Al-Mg3

Diese Aluminium-Magnesium-Knetlegierung weist eine gute Korrosionsbeständigkeit und hohe Festigkeit auf und wird für Schweißkonstruktionen, Bodenbeläge, Fahrzeugkarosserien und Lebensmittelverarbeitungsgeräte verwendet.

4. EN AW-6060 / 3. 3206 / Al-MgSi

Diese Legierung ist wärmebehandelbar und lässt sich gut umformen. Sie wird häufig im Bauwesen, in der Medizintechnik und im Automobilbau verwendet.

5. EN AW-7075 / 3.4365 / Al-Zn6MgCu

Diese Legierung ist zwar nur durchschnittlich zerspanbar, hat aber ein hohes Verhältnis von Festigkeit zu Dichte und eine gute Beständigkeit gegen Witterungseinflüsse und wird in der Luft- und Raumfahrt, in der Waffenindustrie und im Werkzeugbau verwendet.

6. EN AW-6061 / 3. 3211 / Al-Mg1SiCu

Diese Legierung hat eine sehr hohe Zugfestigkeit und wird für stark beanspruchte Strukturen wie Eisenbahnwaggons, Maschinenteile und Luft- und Raumfahrtstrukturen verwendet.

7. EN AW-6082 / 3. 2315 / Al-Si1Mg

Diese Legierung weist eine mittlere Festigkeit und gute Schweißbarkeit auf und wird in Offshore-Strukturen und Containern verwendet, da sie gegen Spannungsrisskorrosion resistent ist. Diese Aluminiumlegierungen bieten eine Vielzahl von mechanischen Eigenschaften. Sie werden entsprechend den Anforderungen der CNC-Bearbeitungsanwendungen ausgewählt, um die beste Leistung und Langlebigkeit für den vorgesehenen Einsatz zu gewährleisten.

Allgemeine Techniken der CNC-Bearbeitung von Aluminium

Bei der CNC-Bearbeitung von Aluminium gibt es verschiedene Verfahren, die eingesetzt werden können, um eine hohe Genauigkeit und Präzision der Aluminiumteile zu erreichen. Diese Verfahren sind dazu bestimmt, verschiedene Bedürfnisse und Anforderungen zu erfüllen, die das beste Ergebnis in Bezug auf Qualität und Leistung liefern.

CNC-Drehen ist nach wie vor eine der Grundoperationen bei der Aluminiumbearbeitung. Bei diesem Verfahren dreht sich das Werkstück um seine Achse, während das Schneidwerkzeug fixiert bleibt. Auf diese Weise wird der Materialabtrag und die Formgebung des Werkstücks ermöglicht. Diese Methode wird häufig zur Herstellung zylindrischer oder konischer Formen in Aluminiumteilen eingesetzt.

Eine weitere gängige Technik ist CNC-Fräsen von Aluminium, bei dem das Werkzeug stationär gehalten wird, während das Schneidwerkzeug zum Schneiden des Werkstücks gedreht wird. Dieses Verfahren ermöglicht Schneidevorgänge in verschiedenen Richtungen und ist ideal für das Schneiden von Formen und Designs in Aluminiumteilen.

Taschenfräsen oder Taschenfräsen ist eine besondere Art des CNC-Aluminiumfräsens, bei der eine Tasche, d. h. ein Hohlraum mit einer Öffnung auf einer Seite, in ein Werkstück geschnitten wird. Sie wird üblicherweise zur Herstellung von Aussparungen, Löchern oder anderen komplexen Innenformen in Aluminiumwerkstücken verwendet.

Beim Plandrehen werden flache Querschnittsflächen auf der Oberfläche des Werkstücks erzeugt. Dies kann durch Plandrehen oder Plandrehenfräsen geschehen, um eine glatte und gleichmäßige Oberflächenbeschaffenheit von Aluminiumteilen zu erzielen.

CNC-Bohren ist ein weiteres wichtiges Verfahren der Aluminiumbearbeitung. Es umfasst insbesondere die Herstellung von Löchern in den Werkstücken. Durch den Einsatz von rotierenden Mehrpunkt-Schneidwerkzeugen sorgt das CNC-Bohren für eine präzise und gleichmäßige Lochgröße, die für verschiedene Anwendungen von Aluminiumteilen unerlässlich ist.

Bei der Auswahl der richtigen Werkzeuge für die CNC-Bearbeitung von Aluminium werden die folgenden Aspekte berücksichtigt. Das Werkzeugdesign ist ebenfalls sehr wichtig für den Prozess, da die Anzahl der Spannuten, der Schrägungswinkel und der Freiwinkel alle einen Einfluss auf den Schneidprozess haben. Die Art des Werkzeugmaterials ist ebenfalls wichtig, und Hartmetall ist aufgrund seiner Fähigkeit, die Schärfe zu erhalten und mit hoher Geschwindigkeit zu schneiden, für Aluminium am besten geeignet.

Vorschübe und Geschwindigkeiten sind wesentliche Faktoren bei der CNC-Bearbeitung von Aluminium; sie beziehen sich auf die Schnittgeschwindigkeit und die Vorschubgeschwindigkeit im Bearbeitungsprozess. Kühl- und Schmiermittel sind bei der Bearbeitung sehr wichtig, da sie helfen, Aufbauschneiden zu verhindern und die Lebensdauer der Werkzeuge zu erhöhen.

Diese Verfahren sind bei Aluminiumteilen von entscheidender Bedeutung, da sie zur Verbesserung der physikalischen, mechanischen und ästhetischen Eigenschaften der Aluminiumteile beitragen. Einige dieser Verfahren sind das Perl- und Sandstrahlen, das zur Oberflächenveredelung eingesetzt wird, die Beschichtung zur Verbesserung der Eigenschaften und des Schutzes des Aluminiums, das Eloxieren zur Erzeugung einer harten Oxidschicht auf der Aluminiumoberfläche, die Pulverbeschichtung zur Erhöhung der Festigkeit und Widerstandsfähigkeit und die Wärmebehandlung zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von wärmebehandelbaren Aluminiumlegierungen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Integration verschiedener CNC-Bearbeitungsprozesse, die richtige Werkzeugauswahl, Vorschub- und Geschwindigkeitsraten, die Anwendung von Schneidflüssigkeiten und Nachbearbeitungen die Herstellung von qualitativ hochwertigen und funktionellen Aluminiumteilen für verschiedene Branchen und Anwendungen garantieren.

Industrielle Anwendungen der CNC-Bearbeitung von Aluminium

Aluminiumteile, die mit Hilfe von Computer Numerical Control bearbeitet werden, sind in zahlreichen Branchen unverzichtbar, denn Aluminium und seine Legierungen haben viele wertvolle Eigenschaften.

1. Luft- und Raumfahrtindustrie: Aluminium ist einer der bevorzugten Werkstoffe in der Luft- und Raumfahrtindustrie, da es ein sehr gutes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht aufweist. Aus diesem Grund werden CNC-gefertigte Aluminiumteile in der Luft- und Raumfahrtindustrie häufig verwendet. Diese Eigenschaft macht Aluminiumteile sehr wichtig für Flugzeugarmaturen und verschiedene Teile, die in Flugzeugen verwendet werden, und spielt daher eine sehr wichtige Rolle für die Leistung und Effizienz von Flugzeugen.
2. Automobilsektor: Aluminiumteile werden auch in Automobilen verwendet, um die Kraftstoffeffizienz und Leistung eines Fahrzeugs zu verbessern. Aufgrund ihrer geringen Dichte werden sie in Teilen wie Wellen und Strukturteilen eingesetzt und tragen so dazu bei, das Gewicht des Fahrzeugs und damit den Kraftstoffverbrauch zu senken.
3. Elektrische Ausrüstung: Aufgrund seiner hohen elektrischen Leitfähigkeit wird Aluminium in elektrischen Anwendungen wie Verdrahtungen und elektrischen Leitern verwendet. Die durch CNC-Bearbeitung hergestellten Aluminiumteile werden aufgrund ihrer guten elektrischen Leitfähigkeit und Leistung auch als elektronische Kernteile in Elektrogeräten verwendet.
4. Lebensmittel- und pharmazeutische Industrie: Da Aluminium nicht mit organischen Produkten korrodiert, werden Aluminiumteile gerne in der Lebensmittel- und Arzneimittelindustrie verwendet. Diese Teile lassen keine chemischen Reaktionen und Verunreinigungen zu und werden in Lebensmittelverpackungen, pharmazeutischen Geräten und Verarbeitungsanlagen verwendet.
5. Sportgeräte: Aluminium wird bei der Herstellung von Sportgeräten verwendet, da es ein starkes und leichtes Material ist. Von Baseballschlägern bis hin zu Sportpfeifen werden CNC-gefräste Aluminiumteile für die Herstellung von Sportgeräten verwendet, die stark und effizient für Sportler sind.
6. Kryogenische Anwendungen: Das liegt daran, dass Aluminium seine mechanischen Eigenschaften auch bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt beibehalten kann. Einige dieser Anwendungen betreffen den Transport und die Lagerung kryogener Produkte, bei denen die Aluminiumteile unter solchen Bedingungen Festigkeit und Haltbarkeit bieten.

So werden CNC-gefertigte Aluminiumteile in vielen Industriezweigen aufgrund der erforderlichen mechanischen Eigenschaften wie Festigkeit, Haltbarkeit, geringe Dichte und Korrosionsbeständigkeit in der modernen Industrie eingesetzt.

Schlussfolgerung

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass in der Luft- und Raumfahrt, in der Automobilindustrie und in der Elektronikindustrie in erheblichem Maße CNC-gefräste Aluminiumteile verwendet werden, weil sie stabil sind, Strom leiten und über einen langen Zeitraum nicht rosten. Diese Teile tragen entscheidend zur Steigerung der Leistung, Produktivität und Qualität des Endprodukts bei und sind daher in der modernen Fertigungsindustrie sehr wichtig.

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