In the field of metal processing, aluminum and aluminum alloys have become core materials in the aerospace, automobile manufacturing, electronic communications and other industries due to their light weight, corrosion resistance, high thermal conductivity and other characteristics. However, the low hardness (usually between HB30-HB150), high plasticity and easy sticking characteristics of aluminum put forward Strenge krav til ydelsen af CNC -værktøjer . Valg af egnede CNC -værktøjer kan ikke kun forbedre behandlingseffektiviteten, men også undgå problemer, såsom overdreven overfladefremhed og overdreven værktøjsslitage . Følgende analyserer den bedste CNC -værktøjsløsning til skæring af aluminium fra fire dimensioner: værktøjsmateriale, geometric parameter, coating -teknologi og applikationsscenarios {{5
1. Værktøjsmateriale: Fokuser på balancen mellem "anti-sticking" og "slidstyrke"
Værktøjsmaterialet til at skære aluminium skal opfylde både lav friktionskoefficient og tilstrækkelig hårdhed . I øjeblikket er der tre mest anvendte kategorier:
Ultrafin korncementeret carbid: Baseret på WC-CO-legering, forbedres hårdheden (HRA 90-92) og slidstyrke ved at raffinere kornene (kornstørrelse mindre end eller lig med 0 . 5μm) . modeller med et cobalt indhold på 5% - 8% (f.eks. WC - 6% co) er begge påvirkningsresistente og egnede til ru bearbejdning af aluminiumsprofiler ved mellemfristede hastigheder . De kan effektivt reducere kantknækningen forårsaget af chipekstrudering.
Diamond Tools (PCD): Lavet af polykrystallinske diamantpartikler sintret med et koboltbaseret bindemiddel, de har en hårdhed på op til HV 8000 - 10000 og en friktionskoefficient på kun 0.05 - 0.1 (ca. 1/3 af cementeret cementeret cementeret) {. its ikke-aluminuminum-philic-egenskab Problem, og overfladenes ruhed på den bearbejdede overflade kan nå Ra 0.02 - 0.1 μm . Det er det første valg til aluminiumsdele med høj præcision (såsom motorblokke og optiske linsebaser), men det er dyrere og har svagere påvirkningsmodstand og er ikke passende til intermitterende udskæring .}}}}}}}
Højhastighedsstål (HSS-CO): Højhastighedsstålværktøjer, der indeholder 5% - 10% kobolt, har en rød hårdhed på mere end 600 grader og fremragende sejhed . De er egnede til kompleks aluminiumdele, der danner behandling ved lav hastighed (lineær hastighed mindre end eller lig med 100 m/min Imidlertid er dens slidstyrke begrænset, og den er mere velegnet til produktionsscenarier med små batch .
2. Geometriske parametre: Optimering af chipfjernelse og reduktion af skærekraft
Aluminiums høje plasticitet fører let til chipadhæsion . Designet af værktøjsgeometriske parametre bør fokusere på fjernelse af hurtig chip og reducere skæretemperatur:
Rake angle: A large rake angle (15℃- 25℃) should be used to reduce the extrusion friction between the tool and the chip and reduce the cutting force (can be reduced by 30% - 50% compared to steel parts). For high-silicon aluminum alloys (silicon content > 10%), the rake angle can be appropriately reduced to 10℃- 15 grad for at undgå virkningen af hårde punkter på forkant .
Bagvinkel: Tag 8 grader - 12 grad for at reducere friktionen mellem bagsiden af værktøjet og arbejdsemnet, mens du sikrer styrken i forkant . under efterbehandling, kan bagvinklen øges til 12 grad - 15 grad for at forbedre overfladekvaliteten .
Rake Angle: Brug en positiv rake -vinkel (3 grader - 10 grad) for at få chips til at strømme til overfladen, der skal behandles for at undgå at ridse den forarbejdede overflade . negativ rake -vinkel kan bruges til dyb hulbehandling for at forbedre styrken af værktøjstipet .
Chip Groove: En bred og lav spiralrille (helix vinkel 30 grader - 45 grad) skal designes . Helixvinklen skal matche foderhastigheden for at sikre, at chipsene udledes glat langs rillen {{{{{{{{{{{{{{{ værktøjsdiameteren .
3. Belægningsteknologi: "Invisible Shield" for at forbedre overfladeydelsen
Til de særlige behov ved aluminiumsbehandling skal værktøjsbelægningen have lav overfladeenergi og høj temperaturoxidationsmodstand:
Diamond-like coating (DLC): The friction coefficient of hydrogen-containing DLC coating is as low as 0.05 - 0.15, and it has excellent anti-adhesion properties, which can effectively prevent aluminum chips from accumulating on the cutting edge. Its thickness is usually controlled at 1-3μm to avoid increased brittleness forårsaget af overdreven tyk belægning .
Aluminum titanium nitride coating (AlTiN): It can maintain stability at high temperatures (>800℃) and is suitable for high-speed cutting (line speed>500m/min) . For siliciumholdige aluminiumslegeringer kan slidbestandigheden af altinbelægning udvide værktøjets levetid med 2-3 gange .
Uncoated tools: When processing pure aluminum (purity>99%) Ved lave hastigheder er ikke -overtrukne ultrafine cementerede carbid bedre, fordi det undgår den kemiske reaktion mellem belægning og aluminium, der får "sticking -værktøjet" til at intensivere .
4. Scenarietilpasning: Præcis valg fra grov til ultra-finishing
Forskellige behandlingsscenarier har markant forskellige krav til værktøjer, der skal matches på en målrettet måde:
Roughing (såsom aluminiumsingotfræsning): ultra-fine korncarbidendemøller foretrækkes med en diameter på 10-20 mm, 4-6 klinger, altin-belægning og en linjehastighed på 200-400 m/min og en foderhastighed af {0.1-0.2} mm/tand til effektivt at fjerne effektiv
Semi-finishing (såsom aluminiumslegeringsskaloverfladefræsning): PCD-indsættelse af fræseren anbefales med en forkantsradius på0.05-0.1 mm, en liniehastighed på 500-800 m/min.
Ultra-finishing (såsom optisk spejldrejning): Naturlige diamantværktøjer (enkelt krystal diamant) skal anvendes, kantradiusen er mindre end 0 . 01mm, den lineære hastighed er 1000-2000 m/min, og med mikroblygningssystemet kan en mirroreffekt af RA mindre end eller lig med 0,02} opnås.
Dyb hulboring (såsom behandling af aluminiumsradiatorhullet): Brug interne kølekarbidbor med en helixvinkel på 35 grader og en toppunktvinkel på 118 grader, og brug højtryks køleolie (tryk 5-10 MPA) til at tvinge chip-fjernelse for at undgå chipblokering .}
Kort sagt, det bedste CNC-værktøj til skæring af aluminium skal danne en synergi mellem materialer, parametre, belægninger og scenarier . til masseproduktion, der forfølger omkostningseffektivitet, ultra-fine carbide + DLC-belægning er et afbalanceret valg; For scenarier med høje præcision og høje overfladekvalitetskrav er PCD -værktøjer stadig en uerstattelig kerneopløsning . I faktiske anvendelser er det også nødvendigt at dynamisk justere aluminiumslegeringssammensætningen (såsom silicium- og kobberindhold), behandlingsmetode (fræsning, drejning, boring) og udstyrsstivhed for at opnå en effektiv og stabil aluminumprocesser .}}}}}}}}}}}}} ønskerTjenester til CNC Cutting Aluminium? Klik på knappen nedenfor for at kontakte os .