Un guide complet sur l'usinage CNC de l'aluminium

Aluminium est l’un des éléments naturels les plus abondants que l’on trouve généralement sous la forme d’un amalgame composé d’autres éléments tels que le silicone et l’oxygène. Il est non seulement durable, mais également léger avec l’avantage supplémentaire d’avoir une résistance accrue à la corrosion. Son usinabilité le rend applicable à une large gamme d'applications.

Qu'est-ce que Usinage CNC?

L'usinage CNC est une technologie spécialisée utilisée pour les procédures de fabrication impliquant des outils de coupe automatisés et contrôlés par un programme informatique. Cette technologie avancée est très polyvalente et est applicable dans diverses industries.

Avantages des services d'usinage CNC en aluminium

Ces avantages comprennent :

• L'aluminium est un minéral malléable qui améliore son usinabilité, le rendant compatible avec les équipements de routeur CNC. Cela facilite les processus tels que le déchiquetage, vous permettant de produire des composants complexes.
• L’un des avantages du métal est sa résistance accrue à la corrosion grâce à l’oxydation lorsqu’elle est exposée à l’air, augmentant ainsi sa résistance aux produits chimiques.
• Vous pouvez utiliser ce métal pour un large éventail de projets car il peut être recyclé, ce qui le rend durable et respectueux de l'environnement.
• Le métal est léger tout en conservant un rapport résistance/poids relativement élevé, ce qui lui permet de résister au processus d'usinage sans aucun dommage.
• Avec l'aluminium, vous pouvez choisir parmi diverses options en matière de finition de surface, ce qui vous permet de personnaliser davantage les composants usinés.
• Le métal est relativement moins cher que les autres matériaux utilisés dans les prototypes d'usinage CNC. Cela vous offre une alternative rentable.
• Les différents amalgames d'aluminium ont une conductivité électrique améliorée, ce qui élargit la gamme de ses applications.
• Avec sa durabilité accrue et sa résistance à l’humidité, entre autres avantages, l’aluminium est un choix idéal pour le processus d’usinage.

Machines à utiliser dans l'usinage CNC de l'aluminium

Il existe diverses technologies que vous pouvez utiliser pour usiner l’aluminium. Certaines de ces machines sont spécialisées pour des usages sélectionnés et peuvent donc varier d'une configuration à l'autre. L'équipement le plus couramment utilisé dans ce processus comprend :

• Tours à métaux CNC: Cet équipement fonctionne comme un mécanisme de support maintenant fermement le matériau lors de sa rotation. L'équipement de coupe ou de perçage est installé dans la tête de l'outil, ce qui permet un processus de fabrication précis et efficace.
• Découpeurs plasma CNC; Dans cet outil, de l'air compacté à des températures très élevées est utilisé pour former l'équivalent d'un arc de plasma qui permet de façonner le matériau en le fondant. Un programme informatique détermine le chemin emprunté par l'arc pendant que l'air comprimé élimine les morceaux fondus de la pièce.
• Machines laser CNC; Les outils fonctionnent en émettant des faisceaux qui façonnent la pièce en vaporisant, fondant ou brûlant les sections indésirables. Le programme informatique guide le trajet du faisceau contre le matériau fixé sur la table.
• Coupeuses d'eau CNC; Une buse fine est utilisée pour fournir un passage aux jets d'eau à haute pression utilisés dans le processus de découpe. Des matériaux abrasifs sont mélangés à l’eau pour lui permettre de pénétrer dans l’aluminium.

Les autres outils utilisés dans ce processus comprennent des fraises à métaux, des plaquettes, des outils en carbure, des outils diamantés polycristallins et des forets, entre autres.

Processus courants dans l'usinage CNC de l'aluminium

Les procédures d'usinage peuvent varier en fonction des exigences spécifiques de votre application. Certains des processus couramment utilisés comprennent :

• Fraisage CNC

Il s’agit d’une procédure automatisée utilisée pour concevoir des composants complexes et à haute tolérance en soustrayant progressivement la matière. Ce processus est effectué par des outils de coupe rotatifs placés en plusieurs points. La procédure se déroule à un rythme contrôlé sous différents angles.

• Forage CNC

Cette procédure convient aux applications impliquant des produits nécessitant un assemblage, tels que des boulons et des vis. La procédure consiste à percer des trous dans le matériau avec un outil de coupe qui tourne tout en maintenant une trajectoire droite positionnée perpendiculairement à la surface.

• Tournage CNC

Il s’agit d’une procédure mieux adaptée aux applications impliquant des composants cylindriques. La procédure implique un outil de coupe qui reste stationnaire pendant que le matériau est placé sur une surface rotative lui permettant de concevoir la forme cylindrique.

Qualité d'aluminium adaptée à l'usinage CNC

Catégorie d'alliage d'aluminium	Facilité pour l'usinage CNC	Propriétés
1000	A une maniabilité supérieure mais nécessite des outils en carbure ou en diamant polycristallin en raison de sa douceur.	· Résistance améliorée à la corrosion · Conductivité électrique accrue
2000	Excellente usinabilité grâce à son rapport résistance/poids supérieur	· Présente une résistance élevée · Diminution de la résistance à la corrosion
3000	A une grande maniabilité et peut subir un traitement thermique	· Force moyenne · Résistance supérieure à la corrosion
4000	Cette nuance est mieux adaptée au soudage et sa compatibilité dépend des outils utilisés pour le processus d'usinage.	· Excellentes propriétés d'écoulement · Point de fusion réduit
5000	Il a une grande compatibilité mais nécessite des paramètres spécifiques pour d'excellents résultats.	· Excellente résistance à la corrosion · Résistance moyenne à élevée · Grande soudabilité
6000	Possède une excellente usinabilité et peut être traité thermiquement, augmentant ainsi sa compatibilité avec le processus d'usinage	· Force modérée · Résistance supérieure à la corrosion · Excellente formabilité · Soudabilité
7000	Cette nuance a une résistance élevée qui nécessite des outils spécialisés lors du processus d'usinage.	· Très haute résistance · Résistance à la corrosion réduite

Défis courants dans l’usinage CNC de l’aluminium

Vous êtes susceptible de rencontrer certains problèmes lors de l'utilisation de la CNC pour des processus liés à l'aluminium. Ces défis comprennent :

• La malléabilité du matériau peut s'avérer être un défi car elle entraîne souvent la formation de copeaux, une mauvaise finition et des bavures au cours du processus de fabrication. Cette propriété peut également provoquer une accumulation sur les bords des outils de coupe, ce qui finit par endommager les outils.
• Étant donné la conductivité thermique élevée du matériau, la chaleur est facilement évacuée pendant le traitement, ce qui peut entraîner une précision réduite, une usure accrue des outils et une éventuelle déformation thermique.
• Les alliages contenant du silicium ont une abrasivité accrue, ce qui augmente le taux d'usure des outils. Des dommages accrus aux outils vous obligeront à continuer de changer les outils pour maintenir un fonctionnement optimal, ce qui augmente les coûts de production.

Applications des pièces usinées CNC en aluminium

Il existe une multitude d’applications pour les composants en aluminium produits par usinage CNC. Ces applications incluent :

• Industrie aérospatiale pour panneaux de carrosserie, structures secondaires, fixations et raccords
• Industrie automobile pour les composants de moteurs et les systèmes de châssis et de suspension
• Équipements et machines industriels tels que luminaires, étriers, boîtiers et panneaux
• Electronique grand public, y compris les boîtiers et les composants

Conclusion

L'usinage CNC est une technologie de haute technologie et présente plusieurs avantages qui le rendent particulièrement avantageux pour l'aluminium qui a une gamme diversifiée d'applications. Cette procédure vous permet de créer des conceptions complexes et précises pouvant être utilisées dans une multitude d’industries. Il est cependant important de comprendre le type d’aluminium dont vous disposez, ce qui vous permettra de sélectionner les meilleurs outils pour votre application.

Davantage de ressources:

Types de machines CNC – Source : TSINFA

Qu'est-ce que l'usinage CNC – Source : THOMASNET

Usinage CNC de l'aluminium – Source : 3ERP