راهنمای کامل ماشینکاری CNC آلومینیوم

آلومینیوم یکی از غنی ترین عناصر طبیعی است که معمولاً به صورت ترکیبی از عناصر دیگری مانند سیلیکون و اکسیژن یافت می شود. این نه تنها بادوام است، بلکه سبک وزن است و مزیت آن افزایش مقاومت در برابر خوردگی است. ماشینکاری بودن آن باعث می شود تا برای طیف وسیعی از کاربردها قابل استفاده باشد.

چیست ماشینکاری CNC؟

ماشینکاری CNC یک فناوری تخصصی است که برای فرآیندهای تولیدی استفاده می شود که شامل ابزارهای برشی است که به صورت خودکار و توسط یک برنامه کامپیوتری کنترل می شوند. این فناوری پیشرفته بسیار متنوع است و در صنایع مختلف قابل استفاده است.

مزایای خدمات ماشینکاری CNC آلومینیوم

این مزایا عبارتند از؛

• آلومینیوم یک ماده معدنی چکش خوار است که قابلیت ماشین کاری آن را افزایش می دهد و آن را با تجهیزات روتر CNC سازگار می کند. این کار فرآیندهایی مانند تراشه را آسان‌تر می‌کند و به شما امکان می‌دهد اجزای پیچیده را تولید کنید.
• یکی از مزایای فلز افزایش مقاومت آن در برابر خوردگی به لطف اکسیداسیون در هنگام قرار گرفتن در معرض هوا است که مقاومت آن را در برابر مواد شیمیایی افزایش می دهد.
• شما می توانید از این فلز برای طیف گسترده ای از پروژه ها استفاده کنید زیرا می توان آن را بازیافت کرد و آن را پایدار و سازگار با محیط زیست کرد.
• این فلز سبک وزن است در حالی که نسبت استحکام به وزن نسبتاً افزایش یافته ای را حفظ می کند که به آن امکان می دهد بدون هیچ آسیبی در برابر فرآیند ماشینکاری مقاومت کند.
• با آلومینیوم، گزینه‌های مختلفی وجود دارد که می‌توانید از میان آنها برای تکمیل سطح انتخاب کنید که به شما امکان می‌دهد قطعات ماشینکاری شده را بیشتر سفارشی کنید.
• این فلز در مقایسه با سایر مواد مورد استفاده در نمونه اولیه ماشینکاری CNC نسبتا ارزانتر است. این به شما یک جایگزین مقرون به صرفه می دهد.
• ادغام های مختلف آلومینیوم رسانایی الکتریکی را افزایش داده است که دامنه کاربرد آن را گسترش می دهد.
• آلومینیوم با افزایش دوام و مقاومت در برابر رطوبت از جمله مزایای دیگر، یک انتخاب ایده آل برای فرآیند ماشینکاری است.

ماشین آلات مورد استفاده در ماشینکاری CNC آلومینیوم

فناوری‌های مختلفی برای ماشین‌کاری آلومینیوم وجود دارد. برخی از این ماشین‌ها برای استفاده‌های انتخابی تخصصی هستند و بنابراین ممکن است از یک پیکربندی به پیکربندی دیگر متفاوت باشند. متداول ترین تجهیزات مورد استفاده در این فرآیند عبارتند از:

• تراش فلزی CNC: این تجهیزات به عنوان یک مکانیسم پشتیبانی عمل می کند که مواد را در حین چرخش محکم نگه می دارد. تجهیزات برش یا حفاری در سر ابزار نصب می شود که منجر به فرآیند ساخت دقیق و کارآمد می شود.
• برش پلاسما CNC; در این ابزار از هوای متراکم شده با دمای بسیار بالا استفاده می شود تا معادل قوس پلاسمایی تشکیل شود که برای شکل دادن به مواد با ذوب شدن در آن استفاده می شود. یک برنامه کامپیوتری مسیری را که قوس طی می کند در حالی که هوای فشرده قطعات مذاب را از قطعه جدا می کند، تعیین می کند.
• دستگاه های لیزر CNC; ابزارها با انتشار پرتوهایی عمل می کنند که قطعه را با تبخیر، ذوب یا سوزاندن بخش های ناخواسته شکل می دهند. برنامه کامپیوتری مسیر پرتو را در برابر موادی که روی میز محکم شده است هدایت می کند.
• برش آب CNC؛ یک نازل باریک برای ایجاد مسیری برای جت های آب با فشار بالا که در فرآیند برش استفاده می شوند، استفاده می شود. مواد ساینده با آب مخلوط می شوند تا به آلومینیوم بریده شود.

از دیگر ابزارهای مورد استفاده در این فرآیند می توان به آسیاب های فلزی، درج، کاربید، ابزار الماس پلی کریستالی و مته ها و غیره اشاره کرد.

فرآیندهای رایج در ماشینکاری CNC آلومینیوم

روش های ماشینکاری ممکن است بسته به نیاز برنامه خاص شما متفاوت باشد. برخی از فرآیندهای رایج مورد استفاده عبارتند از:

• فرز CNC

این یک روش خودکار است که برای طراحی اجزای با تحمل بالا و پیچیده با کم کردن تدریجی مواد استفاده می شود. این فرآیند توسط ابزارهای برش چرخشی که در چندین نقطه قرار می گیرند انجام می شود. این روش با سرعت کنترل شده با استفاده از زوایای مختلف انجام می شود.

• حفاری CNC

این روش برای کاربردهایی مناسب است که شامل محصولاتی است که نیاز به اتصال به یکدیگر مانند پیچ و مهره دارند. این روش شامل بریدن سوراخ‌هایی در مواد با ابزار برشی است که می‌چرخد و در عین حال مسیر مستقیمی را که عمود بر سطح قرار دارد حفظ می‌کند.

• تراش CNC

این روشی است که برای کاربردهایی که شامل اجزای استوانه ای هستند مناسب تر است. این روش شامل یک ابزار برشی است که ثابت می ماند در حالی که مواد روی یک سطح دوار قرار می گیرند و به آن اجازه می دهد شکل استوانه ای را طراحی کند.

درجه آلومینیوم مناسب برای ماشینکاری CNC

درجه آلیاژ آلومینیوم	سهولت برای ماشینکاری CNC	خواص
1000	کارایی بالایی دارد اما به دلیل نرمی به ابزار کاربید یا الماس پلی کریستالی نیاز دارد.	· مقاومت در برابر خوردگی افزایش یافته است · افزایش هدایت الکتریکی
2000	ماشینکاری عالی به لطف نسبت استحکام به وزن برتر آن	· دارای قدرت بالا · کاهش مقاومت در برابر خوردگی
3000	کارایی بالایی دارد و می تواند تحت عملیات حرارتی قرار گیرد	· از نظر قدرت متوسط · مقاومت برتر در برابر خوردگی
4000	این درجه برای اهداف جوشکاری مناسب تر است و سازگاری آن به ابزارهای مورد استفاده برای فرآیند ماشینکاری بستگی دارد.	· خواص جریان عالی · کاهش نقطه ذوب
5000	سازگاری بسیار خوبی دارد اما برای نتایج عالی به پارامترهای خاصی نیاز دارد.	· مقاومت در برابر خوردگی عالی · استحکام متوسط تا بالا · جوش پذیری عالی
6000	قابلیت ماشینکاری عالی دارد و می تواند تحت عملیات حرارتی قرار گیرد و سازگاری آن با فرآیند ماشینکاری افزایش می یابد	· قدرت متوسط · مقاومت در برابر خوردگی برتر · شکل پذیری عالی · قابلیت جوشکاری
7000	این درجه دارای استحکام بالایی است که به ابزارهای تخصصی در هنگام انجام فرآیند ماشینکاری نیاز دارد	· استحکام بسیار بالا · کاهش مقاومت در برابر خوردگی

چالش های رایج در ماشینکاری CNC آلومینیوم

هنگام استفاده از CNC برای فرآیندهای مرتبط با آلومینیوم، مشکلاتی وجود دارد که احتمالاً با آنها مواجه خواهید شد. این چالش ها عبارتند از؛

• چکش‌خواری این ماده می‌تواند چالش‌برانگیز باشد زیرا اغلب منجر به تشکیل براده‌ها، پرداخت ضعیف و فرزها در طول فرآیند تولید می‌شود. این خاصیت همچنین می تواند باعث ایجاد در لبه های ابزار برش شود که در نهایت به ابزار آسیب می رساند.
• با توجه به رسانایی حرارتی بالا، گرما به راحتی در طول پردازش دفع می شود که می تواند منجر به کاهش دقت، افزایش سایش ابزار و تغییر شکل حرارتی احتمالی شود.
• آلیاژهایی که حاوی سیلیکون هستند سایندگی بیشتری دارند که سرعت سایش و پارگی ابزار را افزایش می دهد. افزایش آسیب به ابزارها شما را مجبور می کند که برای حفظ عملکرد بهینه ابزارها را تغییر دهید که هزینه های تولید را افزایش می دهد.

کاربردهای قطعات ماشینکاری CNC آلومینیومی

کاربردهای زیادی برای قطعات آلومینیومی تولید شده با ماشینکاری CNC وجود دارد. این برنامه ها عبارتند از

• صنعت هوافضا برای پانل های بدنه، سازه های ثانویه، اتصال دهنده ها و اتصالات
• صنعت خودرو برای اجزای موتور و شاسی و سیستم تعلیق
• تجهیزات و ماشین آلات صنعتی مانند فیکسچرها، کولیس ها، محفظه ها و پانل ها
• لوازم الکترونیکی مصرفی از جمله محفظه ها و قطعات

نتیجه

ماشینکاری CNC با تکنولوژی بالا است و دارای چندین مزیت است که آن را به ویژه برای آلومینیوم که دارای طیف وسیعی از کاربردها است مفید می کند. این روش به شما این امکان را می دهد که طرح های پیچیده و دقیقی را ایجاد کنید که می تواند در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار گیرد. با این حال، درک نوع آلومینیومی که به شما امکان می دهد بهترین ابزار را برای برنامه خود انتخاب کنید، مهم است.

منابع بیشتر:

انواع دستگاه CNC – منبع: TSINFA

ماشینکاری CNC چیست؟ – منبع: THOMASNET

ماشینکاری CNC آلومینیوم – منبع: 3ERP