Se você é um especialista em compras ou engenheiro de produto, Escolher o material certo para a usinagem CNC pode economizar seu tempo, cortar custos, e garantir que suas peças atendam aos padrões do setor. Alumínio é uma das escolhas mais populares - segundo apenas para aço na frequência de usinagem CNC - graças à sua mistura única de força, Peso leve, e facilidade de processamento. Este guia quebra as principais características do alumínio, As principais ligas para o trabalho do CNC, Melhor práticas de usinagem, e aplicativos do mundo real, Então você pode tomar decisões confiantes para seus projetos.
1. O que faz o alumínio se destacar para a usinagem CNC?
O alumínio puro é macio, prateado branco, e não magnético-mas raramente é usado sozinho. Em vez de, Os fabricantes o misturam com elementos como manganês, cobre, e magnésio para criar ligas de alumínio com propriedades aprimoradas. Mesmo com essas variações, Todas as ligas de alumínio compartilham características principais que as tornam ideais para usinagem CNC:
Características -chave do alumínio para usinagem CNC
- MACHINABILIDADE SUPERIOR: O alumínio é macio e fácil de cortar, exigindo 50% menos força que aço. Isso permite que as máquinas CNC funcionem mais rápido (até 3,000 RPM) e produzir peças com tolerâncias apertadas (Tão baixo quanto 0.025 mm) sem deformação. Por exemplo, um fornecedor de usinagem suportes de alumínio reduziu o tempo de produção por 40% Comparado aos suportes de aço.
- Alta força específica: A densidade do alumínio é apenas um terço do aço, Então as peças são leves. No entanto, ainda oferece força impressionante - perfeita para indústrias como aeroespacial, Onde a economia de peso é importante. Um componente plano feito de alumínio pesa 60% menos do que a mesma parte em aço, melhorando a eficiência do combustível.
- Forte resistência à corrosão: O alumínio resiste naturalmente à ferrugem em ambientes aéreos e marinhos, E isso pode ser impulsionado com Anodizando. Um fabricante de equipamentos marítimos descobriu que as peças de alumínio anodizado duravam 3x mais tempo em água salgada do que peças de aço não revestidas.
- Excelente desempenho de baixa temperatura: Ao contrário de aço ou borracha (que se tornam quebradiços abaixo de zero), O alumínio mantém sua suavidade, ductilidade, e força no frio extremo. Isso o torna ideal para equipamentos criogênicos, como tanques de armazenamento de nitrogênio líquido.
- Boa condutividade: O alumínio puro tem uma condutividade de 37.7 milhões de siemens/m à temperatura ambiente. Enquanto as ligas são menos condutivas, Eles ainda trabalham para componentes eletrônicos - como o calor dos smartphones.
- Alta reciclabilidade: A usinagem CNC é subtrativa, Então isso cria muito sucata. Alumínio é 100% reciclável, e reciclagem que ele usa 95% menos energia do que fazer novo alumínio. Um fabricante de móveis reciclado 200 kg de lascas de alumínio anualmente, Cortando os custos do material por 15%.
- Anodizando recursos: Anodizando (um processo eletroquímico) adiciona um difícil, camada colorida para peças de alumínio. Isso melhora a resistência ao desgaste e permite combinar as cores da marca - excelente para bens de consumo, como carcaças de laptop.
2. Ligas de alumínio superiores para usinagem CNC (Com casos de uso)
Nem todas as ligas de alumínio são iguais. A melhor escolha depende do propósito de sua parte - seja ele, Resistência à corrosão, ou soldabilidade. Abaixo estão as ligas mais comuns usadas na usinagem CNC, com detalhes -chave e aplicativos reais:
| Grau de liga | Elementos principais | Propriedades -chave | Melhor para | Tolerância (mm) | Custo por kg |
| E AW-6061 / 3.3211 | Magnésio, Silício | Alta resistência (180 MPA resistência à tração), soldável | Andaimes, Componentes da aviação, Carros ferroviários | 0.03 | $2.50 |
| E AW-7075 / 3.4365 | Zinco, Magnésio, Cobre | Maior força específica, melhor do que alguns aços | Pendure planadores, equipamento de escalada, fabricação de mofo | 0.025 | $4.00 |
| E AW-5083 / 3.3547 | Magnésio, Manganês | Excelente resistência à corrosão, funciona em temperaturas baixas | Peças marinhas, Equipamento criogênico | 0.04 | $3.20 |
| E AW-6060 / 3.3206 | Magnésio, Silício | Resistência média, fácil de anodizar | Quadros de construção, dispositivos médicos | 0.035 | $2.30 |
| E AW-5754 / 3.3535 | Magnésio | Grande soldabilidade, seguro de comida | Equipamento de processamento de alimentos, corpos do veículo | 0.045 | $2.80 |
Exemplo de liga do mundo real: EN AW-6061 na fabricação automotiva
Uma fabricante de carros precisava de forte, eixos de acionamento leves. Eles escolheram EN AW-6061 por causa de sua alta resistência à tração e soldabilidade. Os eixos usinados por CNC pesavam 30% menos que versões de aço, melhorando a economia de combustível do carro por 5%. Mais, A resistência à corrosão da liga significava que os eixos não precisavam de revestimento extra - salvando $2 por parte.
3. Como fazer alumínio: Ferramentas, Velocidades, e fluidos
Para obter os melhores resultados com alumínio, você precisa das ferramentas certas, configurações, e processos. Aqui está o que você precisa saber:
Ferramentas essenciais para usinagem CNC de alumínio
- Design da ferramenta: Use 2–3 cortadores de flauta. Mais flautas (como 4) Bloqueie o fluxo de chip, causando atolamentos. Uma ferramenta de 2 flass é melhor para corte de alta velocidade (onde a remoção de chips é crítica), Enquanto uma ferramenta de três flautes equilibra o fluxo de chips e a força da ferramenta.
- Ângulo espiral: Para usinagem áspera, Use ângulos de 35 a 40 ° para reduzir o fogo. Para acabamento, 45° ângulos limpos lascas limpas mais rapidamente e melhoram o acabamento da superfície. Um fornecedor de usinagem de alumínio mudou para ferramentas de ângulo espiral de 45 ° e desgaste reduzido da ferramenta por 25%.
- Ângulo de folga: Mantenha -o entre 6 e 10 °. Muito pequeno (abaixo de 6 °) causa atrito; Muito grande (acima de 10 °) faz com que a ferramenta choca e danifique a parte.
- Material da ferramenta: Carboneto é a melhor escolha. Ele permanece nítido em alta velocidade e resiste ao desgaste. Procure ferramentas de carboneto com 2 a 20% de conteúdo de cobalto - isso impede a reação com alumínio em altas temperaturas (que causa o acúmulo de chips). Revestimentos como Carbono semelhante ao diamante (DLC) ou dióxido de zircônio pode prolongar a vida da ferramenta por 30%.
Velocidades e feeds críticos de corte
| Tipo de usinagem | Velocidade de corte (RPM) | Taxa de alimentação (mm/rev) |
| Corte áspero | 2,000–3.000 | 0.15–2.03 |
| Corte fino | 3,000–4.000 | 0.05–0.15 |
Para a ponta: Sempre use a velocidade mais rápida que sua máquina CNC pode lidar. Velocidades mais rápidas reduzem o acúmulo de chips, temperatura da peça inferior, e melhorar o acabamento. Um fabricante eletrônico aumentou a velocidade de corte de 2,500 para 3,500 RPM para dissipadores de calor de alumínio, Cortando o tempo do ciclo por 20%.
Os fluidos de corte certos
Nunca use a seca de alumínio da máquina - causa o acúmulo de chips nas ferramentas. Em vez de, usar emulsões solúveis em petróleo ou óleos minerais. Evite fluidos com cloro ou enxofre - eles. Uma loja CNC mudou para emulsão livre de cloro e eliminou 90% de problemas de coloração de alumínio.
4. Pós-processamento para peças CNC de alumínio
Após a usinagem, Você pode aprimorar peças de alumínio com esses processos comuns:
- Anodizando: Dips peças em ácido sulfúrico diluído e aplica tensão para criar um difícil, camada de alumina protetora. Ele também permite adicionar cores - excelente para produtos de consumo. Uma marca de laptop usou alumínio anodizado vermelho para sua carcaça, Aumentando o apelo do produto.
- Sandbasting/tratamento perolado: Usa ar de alta pressão para explodir areia ou contas de vidro em peças. Isso cria um acabamento suave ou fosco. Tratamento perolado (com contas de vidro) é ideal para peças decorativas, como alças de móveis, mas não é recomendado para peças com tolerâncias apertadas.
- Revestimento em pó: Sprays de polímero colorido em pó em peças e as assa a 200 ° C. Isso melhora a resistência a arranhões e corrosão. Um fabricante de ferramentas de jardim encontrou alças de alumínio revestidas em pó duravam 2x mais do que as pintadas.
- Tratamento térmico: Para ligas tratáveis térmicas (coisa como AW-6061), Aquecimento e resfriamento fortalecem as peças. Um fornecedor aeroespacial tratado térmico em lâminas de turbina, aumentando sua força de tração por 30%.
5. Onde é o alumínio usado na usinagem CNC?
A versatilidade do alumínio faz com que seja uma das principais indústrias. Aqui estão as aplicações mais comuns:
- Aeroespacial: Os aviões usam alumínio para asas, fuselages, e peças do motor - seus custos leves de combustível. Uma grande companhia aérea salva $1 milhões anualmente em combustível, mudando para componentes de alumínio.
- Automotivo: Eixos de acionamento, rodas, e suportes do motor geralmente são alumínio. Um fabricante de automóveis reduziu o peso de um veículo por 150 kg usando peças de alumínio, melhorando seu MPG por 7%.
- Eletrônica: Afotos de calor, Casas telefônicas, e os quadros de laptop dependem da condutividade e do peso do alumínio. Os dissipadores de calor de alumínio de uma empresa de tecnologia mantiveram os processadores 10 ° C mais frios do que os de plástico.
- Alimentos/farmacêuticos: O alumínio não reage com materiais orgânicos, por isso é usado para equipamentos como misturadores de alimentos e embalagens de comprimidos. Uma empresa farmacêutica escolheu alumínio para garrafas de comprimidos porque mantinha as drogas frescas mais longas.
- Equipamento esportivo: Morcegos de beisebol, quadros de bicicleta, e postes de esqui usam alumínio para resistência e leveza. Os quadros de alumínio de uma marca de bicicleta pesavam 500g a menos que os quadros de aço, facilitando os passeios.
6. Perspectiva da tecnologia YIGU sobre alumínio para usinagem CNC
Na tecnologia Yigu, Recomendamos o alumínio para a maioria dos projetos de CNC - especialmente se o peso, velocidade, ou custo é uma prioridade. Para peças de alta carga (como componentes da aviação), EN AW-6061 OURO 7075 são as principais opções. Para aplicações marinhas ou alimentares, EN AW-5083 OURO 5754 Ofereça resistência imbatível à corrosão. Também aconselhamos os clientes a emparelhar alumínio com ferramentas de carboneto e fluidos de corte sem cloro para evitar problemas. Para equipes de compras, A compra de alumínio reciclado pode reduzir os custos do material em 10 a 15% sem sacrificar a qualidade.
Perguntas frequentes
1. Qual liga de alumínio é melhor para peças CNC de alta resistência?
EN AW-7075 é a melhor escolha. Possui uma força específica mais alta do que alguns aços e funciona bem para peças como equipamento de escalada ou componentes aeroespaciais. Basta observar que não é ideal para soldagem-se você precisar de peças de alta resistência soldáveis, Vá com EN AW-6061.
2. Posso usinar alumínio sem cortar fluido?
Não, A usinagem a seco causa o acúmulo de chips em ferramentas, que arruina o acabamento da superfície e reduz a vida da ferramenta. Sempre use emulsões solúveis em óleo ou óleos minerais (Evite cloro/enxofre). Este passo simples pode prolongar a vida útil da ferramenta por 50%.
3. A anodização é necessária para peças CNC de alumínio?
Depende do aplicativo. Se as peças forem expostas à umidade (como equipamentos marinhos) ou precisa de um acabamento colorido (como bens de consumo), A anodização vale a pena - melhora a resistência e durabilidade da corrosão. Para peças internas (como suportes do motor), pode não ser necessário.
