Ovaj članak istražuje procese, alate, parametre i izazove uključene u CNC strojnu obradu aluminija i njegovih legura.Također se govori o svojstvima aluminija, najpopularnije legure koja se koristi u CNC obradi, kao i o primjeni aluminija u raznim industrijama.
U svom najčišćem obliku, kemijski element aluminij je mekan, duktilan, nemagnetičan i srebrnobijelog izgleda.Međutim, element se ne koristi samo u čistom obliku.Aluminij se obično legira s različitim elementima kao što su mangan, bakar i magnezij kako bi se dobile stotine aluminijskih legura s različitim značajno poboljšanim svojstvima.Najčešće strojno obrađene aluminijske legure i njihove oznake po različitim standardima možete pronaći ovdje.
Prednosti korištenja aluminija za CNC strojno obrađene dijelove
Iako postoje brojne aluminijske legure s različitim stupnjevima svojstava, postoje temeljna svojstva primjenjiva na gotovo sve aluminijske legure.
Obradivost
Aluminij se lako oblikuje, obrađuje i strojno obrađuje različitim postupcima.Može se brzo i lako rezati pomoću alatnih strojeva jer je mekan i lako se lomi.Također je jeftiniji i zahtijeva manje energije za obradu od čelika.Ove karakteristike su od ogromne koristi i za strojara i za kupca koji naručuje dio.Nadalje, dobra obradivost aluminija znači da se manje deformira tijekom strojne obrade.To dovodi do veće točnosti jer omogućuje CNC strojevima da postignu veće tolerancije.
Omjer čvrstoće i težine
Aluminij ima oko trećinu gustoće čelika.To ga čini relativno laganim.Unatoč svojoj maloj težini, aluminij ima vrlo visoku čvrstoću.Ova kombinacija čvrstoće i male težine opisuje se kao omjer čvrstoće i težine materijala.Visoki omjer čvrstoće i težine aluminija čini ga povoljnim za dijelove koji su potrebni u nekoliko industrija kao što su automobilska i zrakoplovna industrija.
Otpornost na koroziju
Aluminij je otporan na ogrebotine i koroziju u uobičajenim morskim i atmosferskim uvjetima.Ova svojstva možete poboljšati eloksiranjem.Važno je napomenuti da otpornost na koroziju varira u različitim vrstama aluminija.Međutim, tipovi koji se najčešće obrađuju CNC-om imaju najveću otpornost.
Izvedba na niskim temperaturama
Većina materijala gubi neka od svojih poželjnih svojstava na temperaturama ispod ništice.Na primjer, i ugljični čelici i guma postaju krti na niskim temperaturama.Aluminij pak zadržava svoju mekoću, rastegljivost i čvrstoću na vrlo niskim temperaturama.
Električna provodljivost
Električna vodljivost čistog aluminija je oko 37,7 milijuna siemena po metru na sobnoj temperaturi.Iako aluminijske legure mogu imati manju vodljivost od čistog aluminija, one su dovoljno vodljive da se njihovi dijelovi mogu koristiti u električnim komponentama.S druge strane, aluminij bi bio neprikladni materijal ako električna vodljivost nije poželjna karakteristika strojnog dijela.
Mogućnost recikliranja
Budući da se radi o subtraktivnom proizvodnom procesu, CNC procesi obrade stvaraju veliki broj čipova, koji su otpadni materijali.Aluminij se u velikoj mjeri može reciklirati, što znači da zahtijeva relativno malo energije, truda i troškova za recikliranje.To ga čini poželjnijim za one koji žele nadoknaditi izdatke ili smanjiti rasipanje materijala.To također čini aluminij ekološki prihvatljivijim materijalom za strojnu obradu.
Potencijal anodizacije
Anodizaciju, koja je postupak završne obrade površine koji povećava otpornost materijala na habanje i koroziju, lako je postići u aluminiju.Ovaj proces također olakšava dodavanje boje strojno obrađenim aluminijskim dijelovima.
Popularne aluminijske legure za CNC obradu
Iz našeg iskustva u Xometryju, sljedećih 5 vrsta aluminija su jedne od najčešće korištenih za CNC obradu.
EN AW-2007 / 3.1645 / AlCuMgPb
Alternativne oznake: 3.1645;EN 573-3;AlCu4PbMgMn.
Ova aluminijska legura ima bakar kao glavni legirajući element (4-5%) bakra.To je legura s kratkim krhotinama koja je izdržljiva, lagana, vrlo funkcionalna i ima ista visoka mehanička svojstva kao AW 2030. Također je prikladna za narezivanje navoja, toplinsku obradu i brzu strojnu obradu.Sva ova svojstva čine EN AW 2007 naširoko korištenim u proizvodnji dijelova strojeva, vijaka, matica zakovica, vijaka i navojnih šipki.Međutim, ova vrsta aluminija ima nisku zavarljivost i nisku otpornost na koroziju;stoga se preporuča izvršiti zaštitnu anodizaciju nakon strojne obrade dijelova.
EN AW-5083 / 3.3547 / Al-Mg4,5Mn
Alternativne oznake: 3.3547;Legura 5083;EN 573-3;UNS A95083;ASTM B209;AlMg4,5Mn0,7
AW 5083 je poznat po svojim izvrsnim performansama u teškim uvjetima.Sadrži magnezij i male tragove kroma i mangana.Ovaj stupanj ima vrlo visoku otpornost na koroziju u kemijskom i morskom okruženju.Od svih legura koje se ne mogu toplinski obraditi, AW 5080 ima najveću čvrstoću;svojstvo koje zadržava i nakon zavarivanja.Iako se ova legura ne bi trebala koristiti u primjenama s temperaturama višim od 65°C, izvrsna je u primjenama na niskim temperaturama.
Zbog skupa poželjnih svojstava, AW 5080 se koristi u brojnim primjenama uključujući kriogenu opremu, pomorske primjene, tlačnu opremu, kemijske primjene, zavarene konstrukcije i karoserije vozila.
EN AW 5754 / 3.3535 / Al-Mg3
Alternativne oznake: 3.3535;Legura 5754;EN 573-3;U21NS A95754;ASTM B 209;Al-Mg3.
Budući da je kovana legura aluminija i magnezija s najvećim postotkom aluminija, AW 5754 se može valjati, kovati i ekstrudirati.Također se ne može toplinski obrađivati i može se hladno obrađivati kako bi se povećala njegova čvrstoća, ali uz nižu duktilnost.Osim toga, ova legura ima izvrsnu otpornost na koroziju i ima visoku čvrstoću.S obzirom na ova svojstva, razumljivo je da je AW 5754 jedan od najpopularnijih CNC strojno obrađenih razreda aluminija.Obično se koristi u zavarenim konstrukcijama, primjenama podova, opremi za ribolov, karoserijama vozila, obradi hrane i zakovicama.
EN AW-6060 / 3.3206 / Al-MgSi
Alternativne oznake: 3.3206;ISO 6361;UNS A96060;ASTM B 221;AlMgSi0,5
Ovo je legura kovanog aluminija koja sadrži magnezij i silicij.Može se toplinski obraditi i ima prosječnu čvrstoću, dobru zavarljivost i dobru sposobnost oblikovanja.Također je vrlo otporan na koroziju;svojstvo koje se može dodatno poboljšati eloksiranjem.EN AW 6060 često se koristi u građevinarstvu, preradi hrane, medicinskoj opremi i automobilskoj industriji.
EN AW-7075 / 3.4365 / Al-Zn6MgCu
Alternativne oznake: 3.4365;UNS A96082;H30;Al-Zn6MgCu.
Cink je primarni legirajući element u ovoj vrsti aluminija.Iako EN AW 7075 ima prosječnu obradivost, slaba svojstva hladnog oblikovanja i nije prikladan ni za zavarivanje ni za lemljenje;ima visok omjer čvrstoće i gustoće, izvrsnu otpornost na atmosferske i morske uvjete i čvrstoću usporedivu s nekim čeličnim legurama.Ova se legura koristi u vrlo širokom rasponu primjena, uključujući okvire ovjesnih jedrilica i bicikala, opremu za penjanje po stijenama, oružje i proizvodnju alata za kalupe.
EN AW-6061 / 3.3211 / Al-Mg1SiCu
Alternativne oznake: 3.3211, UNS A96061, A6061, Al-Mg1SiCu.
Ova legura sadrži magnezij i silicij kao glavne legirajuće elemente s bakrom u tragovima.S vlačnom čvrstoćom od 180Mpa, ovo je legura visoke čvrstoće i vrlo je prikladna za visoko opterećene strukture kao što su skele, vagoni, dijelovi strojeva i zrakoplovstva.
EN AW-6082 / 3.2315 / Al-Si1Mg
Alternativne oznake: 3.2315, UNS A96082, A-SGM0,7, Al-Si1Mg.
Obično oblikovana valjanjem i ekstruzijom, ova legura ima srednju čvrstoću s vrlo dobrom zavarljivošću i toplinskom vodljivošću.Ima visoku otpornost na pucanje od korozije pod naponom.Ima vlačnu čvrstoću koja se kreće od 140 – 330 MPa.Uvelike se koristi u izgradnji na moru i kontejnerima.
Vrijeme objave: 29. srpnja 2022