إذا كنت أخصائي شراء أو مهندس منتج, يمكن أن يوفر لك اختيار المادة المناسبة لآلات CNC الوقت, خفض التكاليف, وتأكد من تلبية أجزائك معايير الصناعة. الألومنيوم هي واحدة من أكثر الخيارات شعبية - المتكافئة فقط للصلب في تردد تصنيع CNC - بفضل مزيجها الفريد من القوة, وزن خفيف, وسهولة المعالجة. هذا الدليل يكسر الخصائص الرئيسية للألمنيوم, أفضل السبائك لعمل CNC, أفضل الممارسات, وتطبيقات العالم الحقيقي, لذلك يمكنك اتخاذ قرارات واثقة لمشاريعك.
1. ما الذي يجعل الألومنيوم يبرز لآلات CNC?
الألومنيوم النقي ناعم, الفضي الأبيض, وغير المغنطيسي-ولكن نادراً ما يتم استخدامه بمفرده. بدلاً من, يمتزج الشركات المصنعة مع عناصر مثل المنغنيز, نحاس, و المغنيسيوم لإنشاء سبائك الألومنيوم مع خصائص محسنة. حتى مع هذه الاختلافات, تشترك جميع سبائك الألومنيوم في السمات الأساسية التي تجعلها مثالية لآلات CNC:
الخصائص الرئيسية للألمنيوم لمشهية CNC
- قابلية الماكينات المتفوقة: الألومنيوم ناعم وسهل القطع, تتطلب 50% أقل قوة من الصلب. هذا يتيح لآلات CNC العمل بشكل أسرع (حتى 3,000 دورة في الدقيقة) وإنتاج أجزاء ذات تحمل ضيقة (منخفضة مثل 0.025 مم) بدون تشوه. على سبيل المثال, مورد تصنيع أقواس الألومنيوم خفضت وقت الإنتاج بواسطة 40% بالمقارنة مع أقواس الصلب.
- قوة عالية محددة: كثافة الألومنيوم هي ثلث الصلب فقط, لذا فإن الأجزاء خفيفة الوزن. ومع ذلك ، فإنه لا يزال يوفر قوة رائعة - مثالية لصناعات مثل Aerospace, حيث يهم وفورات الوزن. مكون طائرة مصنوع من الألمنيوم يزن 60% أقل من نفس الجزء في الصلب, تحسين كفاءة استهلاك الوقود.
- مقاومة تآكل قوية: يقاوم الألومنيوم بشكل طبيعي الصدأ في الهواء والبيئات البحرية, ويمكن تعزيز هذا مع الأنود. وجدت الشركة المصنعة للمعدات البحرية أن أجزاء الألومنيوم المخلوطة استمرت 3x أطول في المياه المالحة من الأجزاء الفولاذية غير المصنفة.
- أداء درجة حرارة منخفضة ممتازة: على عكس الصلب أو المطاط (التي تصبح هشة أقل من الصفر), الألومنيوم يحافظ على ليونة, ليونة, والقوة في البرد الشديد. هذا يجعلها مثالية للمعدات المبردة, مثل خزانات تخزين النيتروجين السائل.
- حسن التوصيل: الألومنيوم النقي لديه توصيل 37.7 مليون سيمنز/م في درجة حرارة الغرفة. في حين أن السبائك أقل توصيلًا, ما زالوا يعملون مع المكونات الإلكترونية - مثل المصارف الحرارية في الهواتف الذكية.
- عالية إعادة تدوير: تصنيع CNC طبعًا, لذلك يخلق الكثير من الخردة. الألومنيوم هو 100% قابل لإعادة التدوير, وإعادة تدويرها تستخدمها 95% طاقة أقل من صنع الألمنيوم الجديد. تم إعادة تدوير صانع الأثاث 200 كجم من رقائق الألومنيوم سنويًا, خفض تكاليف المواد 15%.
- قدرات التنقل: الأنود (عملية كهروكيميائية) يضيف بقوة, طبقة ملونة إلى أجزاء الألومنيوم. هذا يحسن مقاومة التآكل ويتيح لك مطابقة ألوان العلامة التجارية - رائعة للسلع الاستهلاكية مثل أغلفة الكمبيوتر المحمول.
2. سبائك الألومنيوم الأعلى لآلات CNC (مع حالات الاستخدام)
ليست كل سبائك الألومنيوم هي نفسها. يعتمد الخيار الأفضل على غرض الجزء الخاص بك - سواء كان يحتاج إلى قوة عالية, مقاومة التآكل, أو قابلية اللحام. فيما يلي السبائك الأكثر شيوعًا المستخدمة في تصنيع CNC, مع التفاصيل الرئيسية والتطبيقات الحقيقية:
| سبيكة درجة | العناصر الرئيسية | الخصائص الرئيسية | الأفضل ل | تسامح (مم) | التكلفة لكل كجم |
| و AW-6061 / 3.3211 | المغنيسيوم, السيليكون | قوة عالية (180 قوة الشد MPA), قابل لحام | السقالات, مكونات الطيران, سيارات السكك الحديدية | 0.03 | $2.50 |
| و AW-7075 / 3.4365 | الزنك, المغنيسيوم, نحاس | أعلى قوة محددة, أفضل من بعض الفولاذ | شنق الطائرات الشراعية, معدات التسلق, صنع العفن | 0.025 | $4.00 |
| و AW-5083 / 3.3547 | المغنيسيوم, المنغنيز | مقاومة تآكل ممتازة, يعمل في درجات حرارة منخفضة | الأجزاء البحرية, المعدات المبردة | 0.04 | $3.20 |
| و AW-6060 / 3.3206 | المغنيسيوم, السيليكون | قوة متوسطة, من السهل أن تنقل | إطارات البناء, الأجهزة الطبية | 0.035 | $2.30 |
| و AW-5754 / 3.3535 | المغنيسيوم | قابلية لحام كبيرة, آمن الطعام | معدات معالجة الأغذية, أجساد المركبات | 0.045 | $2.80 |
مثال سبيكة العالم الحقيقي: en AW-6061 في تصنيع السيارات
يحتاج صانع السيارات إلى قوي, مهاوي محرك خفيفة الوزن. اختاروا EN-6061 بسبب قوتها العالية وشدها. تزن أعمدة CNC 30% أقل من إصدارات الصلب, تحسين الاقتصاد في استهلاك الوقود بالسيارة 5%. زائد, تعني مقاومة تآكل السبائك أن الأعمدة لم تكن بحاجة إلى طلاء إضافي - التنقيب $2 لكل جزء.
3. كيفية آلة الألومنيوم: أدوات, سرعات, والسوائل
للحصول على أفضل النتائج مع الألومنيوم, تحتاج إلى الأدوات الصحيحة, إعدادات, والعمليات. إليك ما تحتاج إلى معرفته:
الأدوات الأساسية لآلات CNC الألومنيوم
- تصميم الأداة: استخدم قواطع الفلوت 2-3. المزيد من المزامير (يحب 4) كتلة تدفق رقاقة, تسبب في مربى. أداة ثنائية الفلوت هي الأفضل للقطع عالي السرعة (حيث إزالة الرقائق أمر بالغ الأهمية), في حين أن أداة 3-Flute ترجع على تدفق الرقائق وقوة الأداة.
- زاوية دوامة: للآلات الخشنة, استخدم زاوية 35-40 درجة لتقليل الحرارة. للتشطيب, 45° زوايا رقائق تنظيف أسرع وتحسين الانتهاء من السطح. تم تحويل ألواح الألومنيوم الموردة الموردة إلى أدوات زاوية حلزونية 45 درجة وارتداء الأدوات المنخفضة بواسطة 25%.
- زاوية التخليص: احتفظ بها بين 6-10 درجة. صغير جدا (أقل من 6 °) يسبب الاحتكاك; كبير جدا (أكثر من 10 °) يجعل الأداة حشرجة وضربة الجزء.
- مادة الأداة: كربيد هو الخيار الأفضل. يبقى حادًا بسرعات عالية ويقاوم التآكل. ابحث عن أدوات كربيد مع محتوى الكوبالت 2-20 ٪ - وهذا يمنع التفاعل مع الألومنيوم في درجات حرارة عالية (الذي يسبب تراكم الرقائق). الطلاء مثل الكربون يشبه الماس (DLC) أو ثاني أكسيد الزركونيوم يمكن تمديد عمر الأداة بواسطة 30%.
سرعات القطع والأعلاف الحرجة
| نوع الآلات | سرعة قطع (دورة في الدقيقة) | معدل التغذية (مم/ريف) |
| قطع خشنة | 2,000-3000 | 0.15-2.03 |
| قطع غرامة | 3,000-4000 | 0.05-0.15 |
للنصيحة: استخدم دائمًا أسرع سرعة يمكن لآلة CNC التعامل معها. سرعات أسرع تقلل من تراكم الرقائق, درجة حرارة الجزء السفلي, وتحسين النهاية. زادت الشركة المصنعة للإلكترونيات من سرعة القطع من 2,500 ل 3,500 دورة في الدقيقة لمصارف الحرارة الألومنيوم, وقت القطع 20%.
سوائل القطع الصحيحة
لا تقم أبدًا بتجفيف الألومنيوم الجاف - فهو يسبب تراكم الرقائق على الأدوات. بدلاً من, يستخدم المستحلبات القابلة للذوبان في الزيت أو الزيوت المعدنية. تجنب السوائل مع الكلور أو الكبريت - إنها ألومنيوم وصمة عار. تحول متجر CNC إلى مستحلب خالٍ من الكلور وتم القضاء عليه 90% من قضايا تلطيخ الألومنيوم.
4. بعد المعالجة لقطع غيار CNC الألمنيوم
بعد الآلات, يمكنك تعزيز أجزاء الألومنيوم مع هذه العمليات الشائعة:
- الأنود: انخفض الأجزاء في حمض الكبريتيك المخفف ويطبق الجهد لإنشاء صعب, طبقة الألومينا الواقية. كما يتيح لك إضافة ألوان - رائعة للمنتجات الاستهلاكية. تستخدم علامة تجارية كمبيوتر محمول من الألومنيوم الأحمر المقلوب للغلاف, تعزيز نداء المنتج.
- العلاج الرملي/بيرليسنت: يستخدم هواء الضغط العالي لتفجير الرمال أو الخرز الزجاجي على أجزاء. هذا يخلق نهاية ناعمة أو غير لامعة. علاج بيرليسنت (مع حبات زجاجية) مثالي للأجزاء الزخرفية, مثل مقابض الأثاث, ولكن لا ينصح بأجزاء ذات تحمل ضيقة.
- طلاء مسحوق: مسحوق البوليمر الملون البخاخ على أجزاء ويخبزها عند 200 درجة مئوية. هذا يحسن مقاومة الخدش والتآكل. عثر صانع أدوات الحديقة على مقابض الألومنيوم المطلية بالمسحوق استمرت 2x أطول من تلك المطلية.
- المعالجة الحرارية: للسبائك القابلة للعلاج الحرارة (شيء AW-6061), التدفئة والتبريد يقوي الأجزاء. شفرات التوربينات المصنوعة من الفضاء المعالجة بالفضاء, زيادة قوتهم الشد 30%.
5. أين يتم استخدام الألومنيوم في تصنيع CNC?
براعة الألومنيوم تجعلها أفضل اختيار عبر الصناعات. فيما يلي التطبيقات الأكثر شيوعًا:
- الفضاء: الطائرات تستخدم الألومنيوم للأجنحة, جسم الطائرة, وقطع غيار المحرك - تخفيضات الوزن الخفيفة في تكاليف الوقود. تم حفظ شركة طيران رئيسية $1 مليون سنوي على الوقود عن طريق التحول إلى مكونات الألومنيوم.
- السيارات: مهاوي القيادة, عجلات, وغالبا ما تكون أقواس المحرك من الألومنيوم. قامت الشركة المصنعة للسيارات بتخفيض وزن السيارة 150 KG باستخدام أجزاء الألومنيوم, تحسين MPG بواسطة 7%.
- الإلكترونيات: أحواض الحرارة, أغلفة الهاتف, وتعتمد إطارات الكمبيوتر المحمول على توصيل الألومنيوم والوزن الخفيف. تحتفظ أحواض حرارة الألومنيوم في شركة التكنولوجيا ببرودة 10 درجة مئوية من تلك البلاستيكية.
- الغذاء/الأدوية: الألومنيوم لا يتفاعل مع المواد العضوية, لذلك يتم استخدامه للمعدات مثل خلاطات الطعام وتغليف حبوب منع الحمل. اختارت شركة صيدلانية الألومنيوم لزجاجات حبوب منع الحمل لأنها حافظت على الأدوية الطازجة لفترة أطول.
- المعدات الرياضية: خفافيش البيسبول, إطارات الدراجات, ويستخدم أعمدة التزلج الألمنيوم من أجل القوة والخفة. تزن إطارات الألومنيوم لعلامة تجارية للدراجات 500 جرام أقل من إطارات الصلب, جعل ركوب الخيل أسهل.
6. منظور تقنية Yigu حول الألومنيوم لآلات CNC
في Yigu Technology, نوصي بالألمنيوم لمعظم مشاريع CNC - وخاصة إذا كان الوزن, سرعة, أو التكلفة أولوية. لأجزاء عالية التحميل (مثل مكونات الطيران), EN AW-6061 الذهب 7075 هي أفضل الخيارات. للتطبيقات البحرية أو الغذائية, EN AW-5083 الذهب 5754 تقديم مقاومة للتآكل التي لا تضاهى. ننصح العملاء أيضًا باقتران الألومنيوم باستخدام أدوات كربيد وسوائل القطع الخالية من الكلور لتجنب المشكلات. لفرق المشتريات, يمكن لشراء الألمنيوم المعاد تدويره خفض تكاليف المواد بنسبة 10-15 ٪ دون التضحية بجودة.
التعليمات
1. أي سبيكة الألومنيوم هي الأفضل لأجزاء CNC عالية القوة?
En AW-7075 هو الخيار الأفضل. لديها قوة محددة أعلى من بعض الفولاذ وتعمل بشكل جيد لقطع غيار مثل تسلق المعدات أو مكونات الفضاء الجوي. لاحظ فقط أنه ليس مثاليًا للحام-إذا كنت بحاجة إلى أجزاء قابلة لحام عالية القوة, اذهب مع AW-6061.
2. هل يمكنني آلة الألومنيوم بدون قطع السائل?
لا, الآلات الجافة تسبب تراكم رقاقة على الأدوات, الذي يدمر الانتهاء من السطح ويقلل من عمر الأداة. استخدم دائمًا المستحلبات القابلة للذوبان في الزيت أو الزيوت المعدنية (تجنب الكلور/الكبريت). يمكن لهذه الخطوة البسيطة تمديد عمر الأداة بواسطة 50%.
3. هو أنود ضروري لقطع غيار CNC الألومنيوم?
يعتمد ذلك على التطبيق. إذا تعرضت الأجزاء للرطوبة (مثل المعدات البحرية) أو تحتاج إلى نهاية ملونة (مثل السلع الاستهلاكية), أنودس يستحق كل هذا العناء - إنه يحسن مقاومة التآكل والمتانة. للأجزاء الداخلية (مثل أقواس المحرك), قد لا تكون هناك حاجة إليها.
