Ein vollständiger Leitfaden zur CNC-Bearbeitung von Aluminium

Aluminium ist eines der am häufigsten vorkommenden natürlichen Elemente und kommt typischerweise als Amalgam aus anderen Elementen wie Silikon und Sauerstoff vor. Es ist nicht nur haltbar, sondern auch leicht und hat den zusätzlichen Vorteil einer erhöhten Korrosionsbeständigkeit. Seine Bearbeitbarkeit macht es für eine breite Palette von Anwendungen geeignet.

Was ist CNC-Bearbeitung?

CNC-Bearbeitung ist eine spezielle Technologie für Herstellungsverfahren, bei denen Schneidwerkzeuge automatisiert und von einem Computerprogramm gesteuert werden. Diese fortschrittliche Technologie ist äußerst vielseitig und in verschiedenen Branchen anwendbar.

Vorteile von CNC-Bearbeitungsservices für Aluminium

Zu diesen Vorteilen gehören:

  • Aluminium ist ein formbares Mineral, das sich besser bearbeiten lässt und mit CNC-Fräsgeräten kompatibel ist. Dadurch werden Prozesse wie das Zerspanen einfacher und Sie können komplexe Komponenten herstellen.
  • Einer der Vorteile des Metalls ist seine verbesserte Korrosionsbeständigkeit durch Oxidation an der Luft, was seine Beständigkeit gegenüber Chemikalien erhöht.
  • Sie können dieses Metall für eine Vielzahl von Projekten verwenden, da es recycelt werden kann und somit nachhaltig und umweltfreundlich ist
  • Das Metall ist leicht und behält gleichzeitig ein relativ hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht bei, sodass es dem Bearbeitungsprozess ohne Schaden standhalten kann.
  • Bei Aluminium stehen Ihnen bei der Oberflächenveredelung vielfältige Möglichkeiten zur Auswahl, mit denen Sie die bearbeiteten Bauteile noch individueller gestalten können.
  • Das Metall ist im Vergleich zu anderen Materialien, die bei der CNC-Bearbeitung von Prototypen verwendet werden, relativ billig. Dies bietet Ihnen eine kostengünstige Alternative.
  • Die verschiedenen Aluminiumverbindungen haben eine verbesserte elektrische Leitfähigkeit, was den Anwendungsbereich erweitert.
  • Aufgrund seiner erhöhten Haltbarkeit und Feuchtigkeitsbeständigkeit ist Aluminium neben anderen Vorteilen eine ideale Wahl für den Bearbeitungsprozess.

Maschinen zur CNC-Bearbeitung von Aluminium

Bohren von Aluminium

Bohren von Aluminium

Es gibt eine Vielzahl von Technologien, mit denen Sie Aluminium bearbeiten können. Einige dieser Maschinen sind auf bestimmte Verwendungszwecke spezialisiert und können daher von Konfiguration zu Konfiguration unterschiedlich sein. Zu den in diesem Prozess am häufigsten verwendeten Geräten gehören:

  • CNC-Metalldrehmaschinen: Dieses Gerät fungiert als Stützmechanismus, der das Material beim Drehen festhält. Die Schneid- oder Bohrausrüstung ist im Werkzeugkopf untergebracht, was zu einem präzisen und effizienten Fertigungsprozess führt.
  • CNC-Plasmaschneider; In diesem Werkzeug wird verdichtete Luft mit stark erhöhten Temperaturen verwendet, um das Äquivalent eines Plasmalichtbogens zu erzeugen, der dazu dient, das Material durch Schmelzen zu formen. Ein Computerprogramm bestimmt den Weg, den der Lichtbogen nimmt, während die Druckluft die geschmolzenen Teile vom Teil entfernt.
  • CNC-Lasermaschinen; Die Funktion der Werkzeuge besteht darin, dass sie Strahlen aussenden, die das Werkstück formen, indem sie die unerwünschten Abschnitte verdampfen, schmelzen oder wegbrennen. Das Computerprogramm führt den Strahlengang gegen das auf dem Tisch befestigte Material.
  • CNC-Wasserschneider; Eine schlanke Düse wird verwendet, um einen Weg für die unter hohem Druck stehenden Wasserstrahlen zu schaffen, die beim Schneidprozess verwendet werden. Dem Wasser werden Schleifmittel beigemischt, damit es in das Aluminium eindringt.

Zu den weiteren Werkzeugen, die in diesem Prozess verwendet werden, gehören unter anderem Metallfräser, Wendeschneidplatten, Werkzeuge aus Hartmetall, polykristalliner Diamant und Bohrer.

Gängige Prozesse bei der CNC-Bearbeitung von Aluminium

Die Bearbeitungsverfahren können je nach Ihren spezifischen Anwendungsanforderungen variieren. Zu den häufig verwendeten Prozessen gehören:

Hierbei handelt es sich um ein automatisiertes Verfahren zur Konstruktion hochtolerierter und komplexer Komponenten durch schrittweises Subtrahieren des Materials. Dieser Vorgang wird durch rotierende Schneidwerkzeuge durchgeführt, die an mehreren Stellen platziert werden. Der Eingriff wird in kontrolliertem Tempo und aus verschiedenen Winkeln durchgeführt.

Dieses Verfahren eignet sich für Anwendungen, bei denen es um Produkte geht, die zusammengefügt werden müssen, wie z. B. Bolzen und Schrauben. Bei diesem Verfahren werden Löcher in das Material mit einem Schneidwerkzeug geschnitten, das sich dreht und dabei einen geraden Verlauf beibehält, der senkrecht zur Oberfläche positioniert ist.

Dieses Verfahren eignet sich besser für Anwendungen mit zylindrischen Bauteilen. Bei dem Verfahren wird ein Schneidwerkzeug eingesetzt, das stationär bleibt, während das Material auf einer rotierenden Oberfläche platziert wird und so die zylindrische Form formt.

Aluminiumsorte, geeignet für die CNC-Bearbeitung

Aluminiumlegierungssorte Einfache CNC-Bearbeitung Eigenschaften
1000 Hat eine hervorragende Bearbeitbarkeit, erfordert jedoch aufgrund seiner Weichheit Werkzeuge aus Hartmetall oder polykristallinem Diamant. · Verbesserte Korrosionsbeständigkeit

· Erhöhte elektrische Leitfähigkeit

2000 Hervorragende Bearbeitbarkeit dank seines hervorragenden Festigkeits-Gewichts-Verhältnisses · Verfügt über eine erhöhte Festigkeit

· Verminderte Korrosionsbeständigkeit

3000 Hat eine hervorragende Verarbeitbarkeit und kann einer Wärmebehandlung unterzogen werden · Durchschnittlich stark

· Hervorragende Korrosionsbeständigkeit

4000 Diese Sorte eignet sich besser für Schweißzwecke und ihre Kompatibilität hängt von den für den Bearbeitungsprozess verwendeten Werkzeugen ab · Hervorragende Fließeigenschaften

· Reduzierter Schmelzpunkt

5000 Es weist eine hohe Kompatibilität auf, erfordert jedoch für hervorragende Ergebnisse bestimmte Parameter. · Hervorragende Korrosionsbeständigkeit

· Mittlere bis erhöhte Kraft

· Hervorragende Schweißbarkeit

6000 Verfügt über eine hervorragende Bearbeitbarkeit und kann wärmebehandelt werden, wodurch die Kompatibilität mit dem Bearbeitungsprozess erhöht wird · Mäßige Stärke

· Hervorragende Korrosionsbeständigkeit

· Hervorragende Formbarkeit

· Schweißbarkeit

7000 Diese Sorte verfügt über eine hohe Festigkeit, die bei der Bearbeitung spezielle Werkzeuge erfordert · Sehr hohe Festigkeit

· Reduzierte Korrosionsbeständigkeit

Häufige Herausforderungen bei der CNC-Bearbeitung von Aluminium

Bei der Verwendung von CNC für Aluminiumprozesse treten wahrscheinlich einige Probleme auf. Zu diesen Herausforderungen gehören:

  • Die Formbarkeit des Materials kann sich als Herausforderung erweisen, da es während des Herstellungsprozesses häufig zur Bildung von Spänen, schlechter Oberfläche und Graten kommt. Diese Eigenschaft kann auch zu Ablagerungen an den Schneiden des Schneidwerkzeugs führen, die letztendlich zu Schäden an den Werkzeugen führen.
  • Aufgrund der hohen Wärmeleitfähigkeit des Materials wird die Wärme während der Bearbeitung leicht abgeleitet, was zu verringerter Genauigkeit, erhöhtem Werkzeugverschleiß und möglicher thermischer Verformung führen kann.
  • Legierungen, die Silizium enthalten, weisen eine erhöhte Abrasivität auf, was den Verschleiß der Werkzeuge erhöht. Erhöhte Schäden an den Werkzeugen zwingen Sie dazu, die Werkzeuge ständig zu wechseln, um eine optimale Funktion aufrechtzuerhalten, was die Produktionskosten erhöht.

Anwendungen von CNC-bearbeiteten Aluminiumteilen

Drehen von Aluminium in einer CNC-Maschine

Drehen von Aluminium in einer CNC-Maschine

Es gibt eine Vielzahl von Anwendungen für Aluminiumbauteile, die mittels CNC-Bearbeitung hergestellt werden. Zu diesen Anwendungen gehören:

  • Luft- und Raumfahrtindustrie für Karosserieteile, Sekundärstrukturen, Verbindungselemente und Beschläge
  • Automobilindustrie für Motorkomponenten sowie Fahrwerks- und Federungssysteme
  • Industrielle Ausrüstung und Maschinen wie Vorrichtungen, Bremssättel, Gehäuse und Platten
  • Unterhaltungselektronik inklusive Gehäuse und Komponenten

Abschluss

Die CNC-Bearbeitung ist High-Tech und hat mehrere Vorteile, die sie insbesondere für Aluminium mit vielfältigen Einsatzmöglichkeiten vorteilhaft machen. Mit diesem Verfahren können Sie komplexe und präzise Designs erstellen, die in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt werden können. Es ist jedoch wichtig, die Art des verwendeten Aluminiums zu kennen, damit Sie die besten Werkzeuge für Ihre Anwendung auswählen können.

Mehr Ressourcen::

CNC-Maschinentypen – Quelle: TSINFA

Was ist CNC-Bearbeitung? – Quelle: THOMASNET

CNC-Bearbeitung von Aluminium – Quelle: 3ERP