Se sei uno specialista di approvvigionamento o un ingegnere del prodotto, Scegliere il materiale giusto per la lavorazione a CNC può farti risparmiare tempo, tagliare i costi, e assicurati che le tue parti soddisfino gli standard del settore. Alluminio è una delle scelte più popolari - secondo solo l'acciaio nella frequenza di lavorazione a CNC - grazie al suo unico mix di resistenza, peso leggero, e facilità di elaborazione. Questa guida rompe le caratteristiche chiave dell'alluminio, Le migliori leghe per il lavoro CNC, MACCHINING BEST PRACTICHE, e applicazioni del mondo reale, Quindi puoi prendere decisioni sicure per i tuoi progetti.
1. Cosa distingue l'alluminio per la lavorazione del CNC?
L'alluminio puro è morbido, bianco-argenteo, e non magnetico, ma raramente è usato da solo. Invece, I produttori lo fondono con elementi come manganese, rame, E magnesio per creare leghe di alluminio con proprietà migliorate. Anche con queste varianti, Tutte le leghe in alluminio condividono i tratti core che li rendono ideali per la lavorazione del CNC:
Caratteristiche chiave dell'alluminio per la lavorazione a CNC
- Machinabilità superiore: L'alluminio è morbido e facile da tagliare, richiedere 50% meno forza dell'acciaio. Questo consente alle macchine CNC di lavorare più velocemente (fino a 3,000 RPM) e produrre parti con tolleranze strette (Basso come 0.025 mm) senza deformazione. Per esempio, Un fornitore di staffe in alluminio che lavora in alluminio ha ridotto i tempi di produzione di 40% Rispetto alle staffe di acciaio.
- Elevata resistenza specifica: La densità dell'alluminio è solo un terzo dell'acciaio, Quindi le parti sono leggere. Eppure offre ancora una forza impressionante, perfetta per industrie come Aerospace, dove il risparmio di peso conta. Un componente piano realizzato in alluminio pesa 60% meno della stessa parte in acciaio, Migliorare l'efficienza del carburante.
- Forte resistenza alla corrosione: L'alluminio resiste naturalmente alla ruggine in ambienti aria e marini, E questo può essere aumentato con Anodizzante. Un produttore di attrezzature marine ha scoperto che le parti di alluminio anodizzate sono durate 3 volte più a lungo in acqua salata rispetto alle parti in acciaio non rivestite.
- Eccellenti prestazioni a bassa temperatura: A differenza dell'acciaio o della gomma (che diventano fragili sotto lo zero), L'alluminio mantiene la sua morbidezza, duttilità, e forza al freddo estremo. Questo lo rende ideale per l'attrezzatura criogenica, come serbatoi di accumulo di azoto liquido.
- Buona conduttività: L'alluminio puro ha una conduttività di 37.7 milioni di Siemens/m a temperatura ambiente. Mentre le leghe sono meno conduttive, Funzionano ancora per i componenti elettronici, come i dissipatori di calore negli smartphone.
- Elevata riciclabilità: La lavorazione a CNC è sottrattiva, Quindi crea un sacco di scarti. L'alluminio è 100% riciclabile, e il riciclaggio usa 95% meno energia rispetto a fare un nuovo alluminio. Un produttore di mobili riciclato 200 kg di patatine in alluminio ogni anno, Tagliare i costi del materiale da parte di 15%.
- Capacità di anodizzazione: Anodizzante (un processo elettrochimico) Aggiunge un duro, Strato colorato alle parti in alluminio. Questo migliora la resistenza all'usura e ti consente di abbinare i colori del marchio, gravi per i beni di consumo come gli involucri di laptop.
2. Leghe di alluminio migliori per la lavorazione a CNC (Con casi d'uso)
Non tutte le leghe in alluminio sono le stesse. La scelta migliore dipende dallo scopo della tua parte, sia che abbia bisogno di alta forza, Resistenza alla corrosione, o saldabilità. Di seguito sono riportate le leghe più comuni utilizzate nella lavorazione a CNC, con dettagli chiave e applicazioni reali:
| Grado in lega | Elementi principali | Proprietà chiave | Meglio per | Tolleranza (mm) | Costo per kg |
| E AW-6061 / 3.3211 | Magnesio, Silicio | Alta resistenza (180 Forza di trazione MPA), saldabile | Impalcatura, Componenti dell'aviazione, Auto ferroviarie | 0.03 | $2.50 |
| E AW-7075 / 3.4365 | Zinco, Magnesio, Rame | La massima forza specifica, Meglio di alcuni acciai | Appendi gli alianti, attrezzatura da arrampicata, Making Making | 0.025 | $4.00 |
| E AW-5083 / 3.3547 | Magnesio, Manganese | Eccellente resistenza alla corrosione, funziona a basse temperature | Parti marine, Attrezzatura criogenica | 0.04 | $3.20 |
| E AW-6060 / 3.3206 | Magnesio, Silicio | Media forza, facile da anodizzare | Cornici di costruzione, dispositivi medici | 0.035 | $2.30 |
| E AW-5754 / 3.3535 | Magnesio | Ottima saldabilità, cibo-cibo | Attrezzatura per la trasformazione alimentare, corpi di veicoli | 0.045 | $2.80 |
Esempio di lega del mondo reale: En aw-6061 nella produzione automobilistica
Un produttore di automobili aveva bisogno di forte, alberi di trasmissione leggeri. Hanno scelto en AW-6061 a causa della sua alta resistenza alla trazione e saldabilità. Gli alberi conchinati CNC pesavano 30% Meno delle versioni in acciaio, Migliorare il consumo di carburante dell'auto da 5%. Più, La resistenza alla corrosione della lega significava che gli alberi non avevano bisogno di un rivestimento extra, che si alzava $2 per parte.
3. Come macchiare l'alluminio: Utensili, Velocità, e fluidi
Per ottenere i migliori risultati con l'alluminio, Hai bisogno degli strumenti giusti, impostazioni, e processi. Ecco cosa devi sapere:
Strumenti essenziali per la lavorazione CNC in alluminio
- Progettazione di strumenti: Utilizzare 2–3 taglieri di flauto. Più flauti (Piace 4) Flusso di chip a blocchi, causando marmellate. Uno strumento a 2 flutti è il migliore per il taglio ad alta velocità (dove la rimozione del chip è fondamentale), mentre uno strumento a 3 flutti bilancia il flusso di chip e la resistenza allo strumento.
- Angolo a spirale: Per la lavorazione ruvida, Utilizzare angoli a 35–40 ° per ridurre il calore. Per finire, 45° angoli pulire i chip più velocemente e migliorare la finitura superficiale. Un fornitore di pannelli in alluminio che lavorano a 45 ° Strumenti ad angolo a spirale e usura ridotta degli utensili da 25%.
- Angolo di clearance: Mantienilo tra 6-10 °. Troppo piccolo (sotto 6 °) provoca attrito; troppo grande (oltre 10 °) rende lo strumento tremio e danneggia la parte.
- Materiale dell'utensile: Carburo è la scelta migliore. Rimane acuto alle alte velocità e resiste ad usura. Cerca strumenti in carburo con contenuto di cobalto al 2-20%: questo impedisce la reazione con l'alluminio ad alte temperature (che causa l'accumulo di chip). Rivestimenti come carbonio simile a un diamante (DLC) O biossido di zirconio può estendere la durata degli strumenti di 30%.
Velocità di taglio critiche e alimenti
| Tipo di lavorazione | Velocità di taglio (RPM) | Velocità di alimentazione (mm/rev) |
| Taglio ruvido | 2,000–3.000 | 0.15–2.03 |
| Taglio fine | 3,000–4.000 | 0.05–0.15 |
Per la punta: Usa sempre la velocità più rapida che la macchina CNC può gestire. Velocità più rapide riducono l'accumulo di chip, temperatura della parte inferiore, e migliorare la finitura. Un produttore di elettronica ha aumentato la velocità di taglio da 2,500 A 3,500 RPM per dissipatori di calore in alluminio, taglio del tempo di ciclo 20%.
I fluidi di taglio giusti
Mai secco in alluminio macchina: causa l'accumulo di chip sugli strumenti. Invece, utilizzo Emulsioni solubili in olio O oli minerali. Evita fluidi con cloro o zolfo: in alluminio colorato. Un negozio CNC è passato all'emulsione senza cloro ed eliminato 90% di problemi di colorazione in alluminio.
4. Post-elaborazione per parti di CNC in alluminio
Dopo la lavorazione, Puoi migliorare le parti di alluminio con questi processi comuni:
- Anodizzante: Immergere le parti in acido solforico diluito e applica la tensione per creare un duro, strato di allumina protettivo. Ti consente anche di aggiungere colori, grati per i prodotti di consumo. Un marchio per laptop ha usato l'alluminio anodizzato rosso per il suo involucro, aumento dell'appello del prodotto.
- Trattamento di sabbia/perlescente: Utilizza l'aria ad alta pressione per far saltare le perle di sabbia o di vetro sulle parti. Questo crea una finitura liscia o opaca. Trattamento perlescente (con perle di vetro) è l'ideale per le parti decorative, Come le maniglie dei mobili, ma non è consigliato per le parti con tolleranze strette.
- Rivestimento in polvere: Sprays polimero colorato in polvere su parti e le cuoci a 200 ° C. Ciò migliora la resistenza a graffi e corrosione. Un produttore di attrezzi da giardino ha trovato maniglie in alluminio rivestito in polvere durato 2x più lunghi di quelli dipinti.
- Trattamento termico: Per leghe trattabili a calore (cosa un AW-6061), Il riscaldamento e il raffreddamento rafforza le parti. Un fornitore aerospaziale le lame di turbina in alluminio trattate con calore, aumentando la loro resistenza alla trazione di 30%.
5. Dove viene l'alluminio utilizzato nella lavorazione a CNC?
La versatilità dell'alluminio lo rende una scelta migliore in tutti i settori. Ecco le applicazioni più comuni:
- Aerospaziale: Gli aerei usano l'alluminio per le ali, Fuseli, e parti del motore: il suo peso leggero taglia i costi del carburante. Una grande compagnia aerea salvata $1 milioni ogni anno sul carburante passando a componenti in alluminio.
- Automobile: Alberi di trasmissione, ruote, e le staffe del motore sono spesso in alluminio. Un produttore di automobili ha ridotto il peso di un veicolo di 150 kg usando parti di alluminio, Migliorare il suo mpg di 7%.
- Elettronica: Dissipatori di calore, Involucro del telefono, E i cornici per laptop si affidano alla conduttività dell'alluminio e al peso leggero. I dissipatori di calore in alluminio di un'azienda tecnologica mantengono i processori più freddi di 10 ° C di quelli in plastica.
- Alimenti/farmaceutici: L'alluminio non reagisce con i materiali organici, Quindi viene utilizzato per attrezzature come miscelatori alimentari e imballaggi per pillole. Un'azienda farmaceutica ha scelto alluminio per bottiglie di pillole perché ha mantenuto i farmaci freschi più a lungo.
- Attrezzatura sportiva: Mazze da baseball, cornici per biciclette, e i pali da sci usano l'alluminio per forza e leggerezza. Le cornici in alluminio di un marchio di biciclette pesavano 500 g in meno rispetto alle cornici in acciaio, semplificare le corse.
6. La prospettiva di Yigu Technology sull'alluminio per la lavorazione del CNC
Alla tecnologia Yigu, Raccomandiamo l'alluminio per la maggior parte dei progetti CNC, specialmente se il peso, velocità, o il costo è una priorità. Per parti ad alto carico (Come i componenti dell'aviazione), En aw-6061 oro 7075 sono le migliori scelte. Per applicazioni marine o alimentari, En aw-5083 oro 5754 Offri una colpistica resistenza alla corrosione. Consigliamo inoltre ai clienti di abbinare l'alluminio con strumenti in carburo e fluidi di taglio senza cloro per evitare problemi. Per le squadre di appalti, L'acquisto di alluminio riciclato può ridurre i costi del materiale del 10-15% senza sacrificare la qualità.
FAQ
1. Quale lega di alluminio è meglio per le parti CNC ad alta resistenza?
En aw-7075 è la scelta migliore. Ha una resistenza specifica più elevata rispetto ad alcuni acciai e funziona bene per parti come l'ingranaggio da arrampicata o i componenti aerospaziali. Basta notare che non è l'ideale per la saldatura, se hai bisogno di parti ad alta resistenza saldabili, vai con en aw-6061.
2. Posso machine alluminio senza fluido di taglio?
NO, La lavorazione a secco provoca l'accumulo di chip sugli strumenti, che rovina la finitura della superficie e riduce la durata dello strumento. Usa sempre emulsioni o oli minerali (Evita il cloro/zolfo). Questo semplice passaggio può prolungare la durata degli strumenti 50%.
3. È anodizzante necessario per le parti di CNC in alluminio?
Dipende dall'applicazione. Se le parti sono esposte all'umidità (Come l'attrezzatura marina) o hai bisogno di una finitura colorata (Come i beni di consumo), ne vale la pena anodizzare: migliora la resistenza alla corrosione e la durata. Per parti interne (come parentesi motori), Potrebbe non essere necessario.
