Este artigo explora os procesos, ferramentas, parámetros e desafíos implicados no mecanizado CNC de aluminio e as súas aliaxes.Tamén analiza as propiedades do aluminio, as aliaxes máis populares utilizadas no mecanizado CNC, así como a aplicación do aluminio en diversas industrias.
Na súa forma máis pura, o elemento químico aluminio é suave, dúctil, non magnético e de aparencia branca prateada.Non obstante, o elemento non só se usa en forma pura.O aluminio adoita aliarse con varios elementos como manganeso, cobre e magnesio para formar centos de aliaxes de aluminio con varias propiedades significativamente melloradas.Aquí pódense atopar as aliaxes de aluminio máis mecanizadas e as súas designacións por diferentes estándares.
Beneficios de usar aluminio para pezas mecanizadas CNC
Aínda que existen numerosas aliaxes de aluminio con diferentes graos de propiedades, existen propiedades fundamentais aplicables a case todas as aliaxes de aluminio.
Maquinabilidade
O aluminio é facilmente formado, traballado e mecanizado mediante unha variedade de procesos.Pódese cortar de xeito rápido e sinxelo con máquinas-ferramentas porque é brando e se astilla facilmente.Tamén é menos custoso e require menos potencia para a máquina que o aceiro.Estas características son de inmensos beneficios tanto para o maquinista como para o cliente que solicita a peza.Ademais, a boa maquinabilidade do aluminio fai que se deforme menos durante o mecanizado.Isto leva a unha maior precisión xa que permite que as máquinas CNC alcancen tolerancias máis altas.
Relación forza-peso
O aluminio é aproximadamente un terzo da densidade do aceiro.Isto fai que sexa relativamente lixeiro.A pesar do seu peso lixeiro, o aluminio ten unha resistencia moi alta.Esta combinación de resistencia e peso lixeiro descríbese como a relación resistencia-peso dos materiais.A alta relación resistencia-peso de aluminios faino favorable para pezas necesarias en varias industrias, como a automoción e a aeroespacial.
Resistencia á corrosión
O aluminio é resistente aos arañazos e á corrosión nas condicións mariñas e atmosféricas comúns.Podes mellorar estas propiedades anodizadas.É importante ter en conta que a resistencia á corrosión varía en diferentes calidades de aluminio.Non obstante, as calidades mecanizadas con CNC máis regularmente teñen a maior resistencia.
Rendemento a baixas temperaturas
A maioría dos materiais tenden a perder algunhas das súas propiedades desexables a temperaturas baixo cero.Por exemplo, tanto os aceiros ao carbono como o caucho fanse quebradizos a baixas temperaturas.O aluminio, pola súa vez, conserva a súa suavidade, ductilidade e resistencia a moi baixas temperaturas.
Condutividade eléctrica
A condutividade eléctrica do aluminio puro é duns 37,7 millóns de siemens por metro a temperatura ambiente.Aínda que as aliaxes de aluminio poden ter condutividades máis baixas que o aluminio puro, son o suficientemente condutoras para que as súas pezas poidan usarse en compoñentes eléctricos.Por outra banda, o aluminio sería un material inadecuado se a condutividade eléctrica non é unha característica desexable dunha peza mecanizada.
Reciclabilidade
Dado que se trata dun proceso de fabricación subtractivo, os procesos de mecanizado CNC xeran un gran número de chips, que son materiais de refugallo.O aluminio é altamente reciclable, o que significa que require enerxía, esforzo e custo relativamente baixos para reciclar.Isto fai que sexa preferible a aqueles que queiran recuperar o gasto ou reducir o desperdicio de material.Tamén fai que o aluminio sexa un material máis ecolóxico para a máquina.
Potencial de anodización
A anodización, que é un procedemento de acabado superficial que aumenta a resistencia ao desgaste e á corrosión dun material, é fácil de conseguir no aluminio.Este proceso tamén facilita engadir cor ás pezas de aluminio mecanizadas.
Aliaxes de aluminio populares para mecanizado CNC
Desde a nosa experiencia en Xometry, os seguintes 5 graos de aluminio son un dos máis usados para o mecanizado CNC.
EN AW-2007 / 3.1645 / AlCuMgPb
Denominacións alternativas: 3.1645;EN 573-3;AlCu4PbMgMn.
Esta aliaxe de aluminio ten o cobre como principal elemento de aliaxe (4-5%) do cobre.É unha aliaxe de chip curto que é duradeira, lixeira, altamente funcional e ten as mesmas propiedades mecánicas elevadas que a AW 2030. Tamén é adecuada para roscado, tratamento térmico e mecanizado a alta velocidade.Todas estas propiedades fan que a EN AW 2007 sexa amplamente utilizada na produción de pezas de máquinas, parafusos, remaches, porcas, parafusos e barras roscadas.Non obstante, esta calidade de aluminio ten baixa soldabilidade e baixa resistencia á corrosión;polo tanto, recoméndase realizar anodizado de protección despois do mecanizado da peza.
EN AW-5083 / 3.3547 / Al-Mg4,5Mn
Denominacións alternativas: 3,3547;aliaxe 5083;EN 573-3;UNS A95083;ASTM B209;AlMg4,5Mn0,7
AW 5083 é coñecido polo seu excelente rendemento en ambientes severos.Contén magnesio e pequenas trazas de cromo e manganeso.Este grao ten unha resistencia moi elevada á corrosión tanto en ambientes químicos como mariños.De todas as aliaxes non tratables térmicamente, AW 5080 ten a maior resistencia;unha propiedade que conserva mesmo despois da soldadura.Aínda que esta aliaxe non debe usarse en aplicacións con temperaturas superiores a 65 °C, destaca en aplicacións de baixa temperatura.
Debido ao seu conxunto de propiedades desexables, o AW 5080 úsase en numerosas aplicacións, incluíndo equipos crioxénicos, aplicacións mariñas, equipos de presión, aplicacións químicas, construcións soldadas e carrocerías de vehículos.
EN AW 5754 / 3.3535 / Al-Mg3
Denominacións alternativas: 3,3535;aliaxe 5754;EN 573-3;U21NS A95754;ASTM B 209;Al-Mg3.
Ao ser unha aliaxe de aluminio-magnesio forxado coa maior porcentaxe de aluminio, o AW 5754 pódese laminar, forxar e extruir.Tampouco é tratable térmicamente e pódese traballar en frío para aumentar a súa resistencia, pero cunha ductilidade máis baixa.Ademais, esta aliaxe ten unha excelente resistencia á corrosión e unha alta resistencia.Tendo en conta estas propiedades, é comprensible que AW 5754 sexa un dos tipos de aluminio mecanizado CNC máis populares.Normalmente úsase en estruturas soldadas, aplicacións de chan, equipos de pesca, carrocerías de vehículos, procesamento de alimentos e remaches.
EN AW-6060 / 3.3206 / Al-MgSi
Denominacións alternativas: 3.3206;ISO 6361;UNS A96060;ASTM B 221;AlMgSi0,5
Esta é unha aliaxe de aluminio forxado que contén magnesio e silicio.É tratable térmicamente e ten unha resistencia media, boa soldabilidade e boa conformación.Tamén é altamente resistente á corrosión;unha propiedade que se pode mellorar aínda máis mediante o anodizado.A norma EN AW 6060 úsase a miúdo na construción, procesamento de alimentos, equipos médicos e enxeñaría automotriz.
EN AW-7075 / 3.4365 / Al-Zn6MgCu
Denominacións alternativas: 3,4365;UNS A96082;H30;Al-Zn6MgCu.
O zinc é o elemento de aliaxe principal neste grao de aluminio.Aínda que a EN AW 7075 ten unha maquinabilidade media, propiedades de conformación en frío pobres e non é adecuada tanto para soldar como para soldar;ten unha alta relación resistencia a densidade, excelente resistencia aos ambientes atmosféricos e mariños e unha resistencia comparable a algunhas aliaxes de aceiro.Esta aliaxe emprégase nunha ampla gama de aplicacións, incluíndo cadros de ala delta e bicicletas, equipos de escalada, armamento e fabricación de ferramentas de moldes.
EN AW-6061 / 3.3211 / Al-Mg1SiCu
Denominacións alternativas: 3.3211, UNS A96061, A6061, Al-Mg1SiCu.
Esta aliaxe contén magnesio e silicio como os seus principais elementos de aliaxe con trazas de cobre.Cunha resistencia á tracción de 180Mpa, esta é unha aliaxe de alta resistencia e é moi adecuada para estruturas moi cargadas como estadas, vagóns, pezas de máquinas e aeroespaciais.
EN AW-6082 / 3.2315 / Al-Si1Mg
Denominacións alternativas: 3.2315, UNS A96082, A-SGM0,7, Al-Si1Mg.
Formada normalmente por laminación e extrusión, esta aliaxe ten unha resistencia media con moi boa soldabilidade e condutividade térmica.Ten alta resistencia á corrosión por estrés.Ten unha resistencia á tracción que oscila entre 140 e 330 MPa.Emprégase moito na construción offshore e contedores.
Hora de publicación: 29-Xul-2022