Eines der beliebtesten Metalle in der heutigen Welt ist Aluminium. Man findet es bei Flugzeug- und Autokarosserien, Fensterrahmen und Küchengeräten, und Aluminium wird in großen Mengen in Industrie und Haushalt benötigt. Es hat ein geringes Gewicht, korrodiert nicht, hat gute elektrisch leitfähig Diese Eigenschaften gehören zu den wertvollsten, weshalb es in einer Reihe von Branchen verwendet wird.

Dennoch gibt es auch einige Probleme bei der Arbeit mit Aluminium, insbesondere beim Schneiden. Aluminium ist dehnbarer und weicher als die meisten Metalle und kann sich daher unter Hitze oder Stress verformen, wenn es nicht mit dem richtigen Schneideverfahren bearbeitet wird. Aus diesem Grund ist die Wahl des richtigen Schneidverfahrens äußerst wichtig, um Präzision, Sicherheit, Effizienz und Qualität der Oberfläche zu erreichen.

In diesem Artikel werden die gängigsten Verfahren zum Schneiden von Aluminium behandelt. Diese sind mechanisch, thermisch, abrasiv und computergesteuert. Wir werden sehen, wie jedes Verfahren durchgeführt wird, wann es angewendet werden sollte und was die Vor- und Nachteile sind.

Was bedeutet es, Aluminium zu schneiden?

Das Schneiden von Aluminium bezieht sich auf den Prozess der Entflechtung, Formung oder Größenänderung von Aluminium durch den Einsatz verschiedener Werkzeuge oder Methoden. Es handelt sich um einen Prozess, bei dem ein Teil des Aluminiums in Form eines Blechs, einer Stange, einer Platte oder eines Strangpressprofils geschnitten wird, um eine geeignete Größe, Form oder ein geeignetes Design für eine bestimmte Anwendung zu erhalten.

Was ist die Bedeutung des Aluminiumschneidens?

Es wird Aluminium verwendet:

• Bauwesen (Fenster und Türen)
• Automobile (Fahrzeugrahmen, Teile)
• Luft- und Raumfahrt (Flugzeugteile)
• Elektronik (Kühler, Gehäuse, usw.)
• Möbel, Utensilien (Möbel, Utensilien)

Um in den genannten Verfahren verwendet werden zu können, muss Aluminium präzise und sauber geschnitten werden, entsprechend den Anforderungen des Designs.

 Die Formen des Aluminiumschneidens sind:

• Scheren/Mechanische Trennsägen
• Thermisches Schneiden - Laser oder Plasma können verwendet werden
• Abrasives Schneiden - Wasserstrahl oder Schleifscheibe. Beim Abrasivschneiden wird mit Wasserstrahlen oder Schleifscheiben gearbeitet.
• CNC-Bearbeitung - Computergesteuerte Maschinen, wie Fräsen, Bohren

Das Schneiden von Aluminium erfolgt in den folgenden Hauptschritten:

• Aluminium ist biegsam und kann überhitzt werden.
• Möglicherweise benötigen sie spezielle Messer oder Kühlboxen.
• Die Art des Zuschnitts sollte sich nach der Dicke und den Konstruktionsspezifikationen richten.

Einfach ausgedrückt:

Wir verwandeln Aluminium in die Stücke, die wir tatsächlich verwenden können, indem wir es mit Hilfe von Maschinen, Hitze oder sogar Wasser schneiden. Es ist so, als würde man mit einem Messer oder einem Laser Papier schneiden, nur dass es hier um Metall geht.

1. Mechanische Formen des Schneidens

Die physische Trennung des Materials erfolgt durch mechanische Trennverfahren. Dies sind alte, aber gute Methoden, insbesondere für gerade oder einfache Schnitte. Einige der gängigen mechanischen Schneidetechniken sind:

A. Sägen

Eine der einfachsten und beliebtesten Methoden zum Schneiden von Aluminium ist das Sägen. Die gängigsten Arten von Sägen sind folgende:

• Bandsäge: Eine Bandsäge ist eine Art von Säge mit einem langen, durchgehenden Sägeblatt, das sich in einer Richtung über Rollen bewegt. Sie eignet sich besonders gut für das Schneiden von großen Aluminiumstangen, Rohren und unregelmäßigen Formen. Mit Bandsägen lassen sich glatte Schnitte durchführen, und es sind flexible Winkel möglich.
• Kreissäge: Diese Säge hat ein rotierendes Kreissägeblatt und wird normalerweise zum Schneiden von geraden Seiten an Aluminiumblechen, Profilen und Strangpressprofilen verwendet. Kreissägen haben eine hohe Schnittgeschwindigkeit, aber sie erzeugen viel Wärme und benötigen gleichzeitig Kühl- oder Schmiermittel, um ein Verstopfen des Blattes zu verhindern.
• Kalte Säge: Kaltsägen sind gezahnte Sägeblätter und laufen kalt, verwenden aber ein Kühlmittel und werden mit langsamer Geschwindigkeit eingesetzt. Dadurch wird ein Hitzestau vermieden, was bei weichen, bearbeitbaren Metallen wie Aluminium unerlässlich ist. Das Ergebnis ist eine kantenlose, gratfreie Oberfläche und weniger Verzug.

Scheren

Unter Scheren versteht man ein Verfahren, bei dem ein Schneidemesser mit einer geraden Kante über eine feste Kante bewegt wird, um Aluminiumblech zu schneiden. Es ist wie das Schneiden von Metall mit einer Schere.

• Guillotine-Schere: Sie wird häufig in Fertigungsbetrieben verwendet und schneidet die Bleche mit nur einem einzigen Hub sauber ab. Es funktioniert gut, schneidet saubere gerade Linien und verschwendet nicht viel.
• Manuelle und hydraulische Scheren: Manuelle Scheren werden für leichte Arbeiten und für Bleche eingesetzt. Hydraulische Modelle können für schwere Aluminiumbleche oder Industriebleche verwendet werden.

Vorteile des mechanischen Schneidens

• Kostengünstig
• Grundausstattung
• Gerade Schnitte sind gut.

Nachteile

• Nicht-komplexe Zahlen gelten nicht für sie
• Es können Grate und Kräuselungen entstehen, die zu Graten und Kräuselungen führen können
• Es funktioniert möglicherweise nicht sehr gut in der Großproduktion

2. Thermische Schneidverfahren

Bei den thermischen Verfahren des Schneidens wird Wärme eingesetzt, die das Aluminium schmilzt oder verdampft. Dies sind schnelle und präzise Methoden, die in Produktions- und Fertigungsbetrieben eingesetzt werden.

A. Laserschneiden

Beim Laserschneiden wird das Licht durch einen Strahl gebündelt, wodurch Aluminium geschnitten wird. Die Bearbeitung des Strahls erfolgt mit CNC-Systemen, die eine hohe Genauigkeit gewährleisten.

• Funktionsweise: Beim Abfeuern des Lasers wird das Aluminium an der Kontaktstelle geschmolzen oder verdampft, und Blasgase wie Stickstoff oder Sauerstoff werden verwendet, um das geschmolzene Metall zur Seite zu drücken.
• Anwendungen: Hervorragend geeignet für dünnes Aluminium (in der Regel bis zu 10 mm) und einfach in der Anwendung, so dass sich exquisite Details leicht erzielen lassen.

Profis

• Es ist billiger als ein Laser,
• Sehr wenig Verzerrung vorhanden
• Reproduzierbarkeit computergesteuert

Beschränkungen:

• Aluminium reflektiert die Laserstrahlen, was spezielle Faserlaser erfordert.
• Teure Ausrüstung
• unsignierte Papiere von größerem Gewicht

B. Schneiden mit Plasma

Beim Plasmaschneiden wird das Metall mit einem Strahl aus ionisiertem Hochtemperaturgas geschmolzen und geblasen.

Geeignet für: Dickes Aluminiumblech (ab 10 mm)

Profis

• Bei dicken Materialien ist er immer schneller als ein Laser
• Keine Hardcopy gültig wie Laser 

Nachteile

• Träger von raueren Kreuzfahrtlinien
• mehr Schlacke oder Krätze zum Reinigen
• Hergestellt durch Wasserstrahl

3. Abrasive Schneidsysteme

Bei diesen Verfahren wird das Material durch Reibung oder Erosion abgetragen, anstatt scharfe Klingen oder Hitze zu verwenden.

A. Wasserstrahlschneiden

Beim Wasserstrahlschneiden wird ein Hochdruckwasserstrahl verwendet, der mit Abrasivmaterial wie Granat kombiniert werden kann, um Aluminium zu durchbohren.

Wesentliche Merkmale:

• Keine Wärmezone, daher keine Möglichkeit der Verformung
• Kann dickes Material schneiden, das bis zu mehreren Zentimetern dick ist
• Luftfahrzeuge und medizinische Güter

Profis

• Nein, stämmige Auster; nein, schneller als Laser; nein, schneller als Feuerschwerter
• Hat keinen Einfluss auf die Materialeigenschaften
• Croitentes Kompositionen

B. Die teuren Arbeiten

Bei dieser Technik wird das Aluminium durch eine rotierende Schleifscheibe zerkleinert.

Anwendungen: Schneiden von Stangen, Rohren und Winkelstäben aus Aluminium

Vorteile:

• Schnell und ohne langweiligen Effekt
• Billige Rohschnitte

Nachteilig:

• Hitze und Funkenbildung
• Eventuell müssen die Kanten nachträglich bearbeitet werden

4. Aluminium CNC-Bearbeitung

Das CNC-Schneiden ist ein digital gesteuertes Verfahren, bei dem eine programmierbare Computersoftware zur Steuerung der Schneidwerkzeuge verwendet wird.

A. CNC-Fräsen

Ein rotierendes Werkzeug fährt über die Oberfläche des Aluminiummaterials und trägt es entlang der X-, Y- und Z-Achse ab. Anwendungen gibt es in mehrteiliger Form, z. B. Motorenteile oder Elektronikgehäuse.

B. Einschalten der CNC

Die Aluminiumprobe wird gedreht und mit einem stationären Fräser in Form gebracht. Es wird bei zylindrischen Bauteilen wie Wellen und Buchsen eingesetzt.

C. CNC-Bohren

Es wurde verwendet, um sehr präzise Löcher in Aluminium zu bohren. Die genaue Tiefe jedes Lochs, seine Position und sein Durchmesser werden durch CAD-Dateien bestimmt.

Vorteile

• Ultrapräzise
• Es ist praktisch, Entwürfe auszuarbeiten
• Verwenden Sie Flammschutzmittel/Augenschutzmittel/Ohrenschützer.
• Ergänzend zur Großserienfertigung

Benachteiligungen

• Hochpreisige Einrichtung Käufe
• Es wird professionelles Personal benötigt.

5. Manuelles Schneiden und automatisiertes Schneiden

Bei der Entscheidung zwischen dem manuellen und dem automatisierten Schneideverfahren sind mehrere Punkte zu berücksichtigen:

• Schneiden im manuellen Modus, Automatisches Schneiden Kriterien
• Einerseits sind die Anfangskosten niedrig. Andererseits sind hohe Anfangsinvestitionen von Natur aus
• Fachwissen, Gewöhnliches Können, Technisches Fachwissen jeglicher Art
• Band Produktion in kleinem Maßstab Massenproduktion

Das Schneiden von Hand (z. B. mit einer Handsäge oder einer Handschere) kann für Hobbybastler oder die Herstellung von Kleinteilen geeignet sein. Im Gegensatz dazu erfordert die industrielle Fertigung automatisierte Maschinen wie CNC-, Laser- oder Plasmabearbeitung.

6. Sicherheitserwägungen

Das Schneiden von Aluminium kann ein gefährliches Material sein, abhängig von den Sicherheitsmaßnahmen:

• Scharfe Kanten: Nach dem Schneiden sind die Kanten oft scharf und können den Benutzer schneiden. Immer entgraten.
• Fliegende Trümmer: Mechanische und abrasive Methoden der Projektile können konstruiert werden. Die Augen müssen geschützt werden.
• Hitze und Funken: Es gibt den thermischen Prozess der Erzeugung hoher Temperaturen und ultravioletter Strahlung. Auspuffanlagen und Masken.
• Staub und Dämpfe: Beim Abrasiv- und Plasmaschneiden können Staub oder giftige Dämpfe freigesetzt werden. Raucher und Masken.
• Es sollte stets auf eine angemessene Belüftung geachtet werden, die Geräte sollten mit Schutzvorrichtungen verwendet werden, und es sollte ein regelmäßiger Zeitplan für die Überprüfung der Werkzeuge aufgestellt werden.

7. Die richtige Schnittmethode

Die Wahl einer geeigneten Methode hängt von mehreren Faktoren ab:

• Dicke des Materials: Wasserstrahl oder Plasma werden verwendet, wenn die Dicke des Aluminiums hoch ist, und Laser oder Sägen, wenn das Blech dünn ist.
• Bevorzugte Ausführung: Laser und CNC erzeugen das beste Finish; die Eigenschaften von mechanischem und Plasma müssen möglicherweise nachbearbeitet werden.
• Das Niveau der Produktion: Geringer Produktionsumfang, personalisierte Einzelfertigung mit manuellen Geräten. Roboter.
• Haushalt: Der Preis für manuelle und mechanische Werkzeuge ist billig, aber nicht genau. Der Preis von Lasern und CNC ist höher, aber effektiver.

Aluminium Schneiden Materialien

Auch wenn Aluminium die Hauptkomponente ist, die geschnitten werden muss, hängt der Prozess doch von einer Vielzahl von Hilfsmaterialien ab, darunter Schneidwerkzeuge, Kühlmittel, Schleifmittel und Maschinenteile. Die Auswahl dieser Materialien ist entscheidend für glatte Schnitte, lange Standzeiten der Schneidwerkzeuge und hochwertige Oberflächen.

1. Laserschneidwerkzeuge und Klingen

Für das mechanische Schneiden werden bevorzugt hartmetallbestückte Klingen und Schnellstahl (HSS) sowie diamantbeschichtete Werkzeuge eingesetzt. Hartmetalle sind sehr widerstandsfähig und eignen sich für den Hochgeschwindigkeitseinsatz, während HSS flexibel und wirtschaftlich ist, wenn es um sehr einfache Zerspanung geht. Vollhartmetallfräser werden beim CNC-Fräsen eingesetzt, weil sie präzise und robust sind. Die diamantbeschichteten Werkzeuge werden nur für Feinstarbeiten verwendet, bei denen alles glatt und mit sehr engen Toleranzen sein muss.

2. Kühlmittel und Schmiermittel

Aluminiummaterial kann zur Überhitzung und zum Verkleben mit den Werkzeugen neigen. Um dies zu verhindern, werden während des Schneidprozesses Kühl- und Schmiermittel eingesetzt. Dabei handelt es sich um synthetische Kühlmittel, lösliche Öle und Sprühnebel, die die Reibung und das Verstopfen der Werkzeuge minimieren und die Oberflächengüte erhöhen. Um thermische Verformungen bei Hochgeschwindigkeitsvorgängen zu vermeiden, werden Kühlmittel auf Nebel- oder Luftbasis eingesetzt.

3. Abrasive Materialien

Beim Wasserstrahlschneiden wird ein Wasserstrahl unter hohen Druck gesetzt und dann mit einem Abrasivmaterial - in der Regel Granat - kombiniert, das das dicke oder geschichtete Aluminium durchtrennt. Granat wird auch deshalb verwendet, weil es scharf, hart und nicht umweltgefährdend ist. Aluminiumoxid- oder Siliziumkarbidscheiben können beim Schleifen und Schmirgeln eingesetzt werden, um eine saubere Kante zu erhalten oder um nach dem Schneiden etwas zu politisieren.

4. Laser Brennschneidhilfen

Für das Laserschneiden von Aluminium werden Assistenzgase wie Stickstoff oder Autogen verwendet. Stickstoff wird in der Regel gewählt, um eine saubere, oxidfreie Kante zu erhalten, insbesondere bei Bearbeitungen, die schweißbar oder beschichtbar sein sollen. Sauerstoff ist zwar schneller und kostengünstiger, kann aber zu verbrannten Kanten führen und wird daher in der Regel nicht für hochpräzise Kurven verwendet, sondern nur für solche, die eher grob sind.

5. Werkstückträger und Vorrichtungsmaterialien

Weiche Klemmbacken, Schraubstöcke und sogar Vakuumtische aus Materialien wie Nylon, Gummi oder Urethan werden verwendet, um Aluminium während des Schneidens zu verbinden. Dadurch wird die Möglichkeit von Kratzern oder Dellen in der weichen Aluminiumoberfläche vermieden und der Schneidvorgang stabilisiert.

Die Zukunft des Aluminiumschneidens

Die Zukunft des Aluminiumschneidens ist vielversprechend, da es sich um einen sich schnell entwickelnden Bereich handelt, der durch die Fortschritt der Automatisierung, digitale Fertigung und Nachhaltigkeit. Angesichts des Drucks auf die Industrie, sowohl die Geschwindigkeit als auch die Genauigkeit zu erhöhen und den Ausschuss zu minimieren, wird die konventionelle Zerspanung verbessert und durch intelligente, adaptive Technologien ergänzt oder in einigen Bereichen sogar ersetzt.

CNC- und Laserschneider arbeiten daran, intelligenter zu werden. Sie werden mit künstlicher Intelligenz (KI) verbunden und mit maschinellem Lernen trainiert, um die Schneidparameter automatisch zu ändern und die Aluminiumsorte und -dicke zu verändern. Die Systeme erhöhen die Genauigkeit, reduzieren Fehler und Materialverschwendung.

Faserlaser liegen aufgrund ihrer Effizienz und der Fähigkeit, einen nichtthermischen, verzerrenden Schnitt bei einigen reflektierenden Metallen wie Aluminium zu erzeugen, im Trend. Inzwischen sind hybride Systeme auf dem Vormarsch, bei denen Laser, Wasserstrahl und Mechanik kombiniert werden, so dass die Hersteller die Stärken von zwei Disziplinen in einem Bearbeitungsprozess nutzen können.

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Schlussfolgerung 

Das Schneiden von Aluminium ist einer der wichtigsten Prozesse in der Fertigungsindustrie, im Baugewerbe, in der Automobilindustrie, in der Luft- und Raumfahrt und in unzähligen anderen Bereichen. Da Aluminium leicht, weich und korrosionsbeständig ist, sollte die richtige Schneidmethode gewählt werden, um Verformungen, Überhitzung oder schlechte Oberflächen zu vermeiden. Ob es sich nun um die alten mechanischen Formen des Sägens oder Scherens handelt oder um die modernen Hightech-Verfahren Laser-, Wasserstrahl-, Plasma- oder CNC-Schneiden - jedes Verfahren hat seine Berechtigung, je nach der Dicke des zu schneidenden Materials, der erforderlichen Genauigkeit, der Geschwindigkeit und dem Budget.

Das mechanische Schneiden ist kostengünstig und wird häufig beim Schneiden von geraden Blechen und Profilen eingesetzt. Laser- und Plasmaschneiden sind thermische Schneidverfahren, die sich für schnellere, großvolumige Arbeiten eignen. Die Abrasionsverfahren führen kalte Schnitte durch, ohne die Eigenschaften des Materials zu verändern, und können daher bei empfindlichen oder dicken Materialien eingesetzt werden. In der Zwischenzeit ermöglicht die CNC-Bearbeitung eine besonders hohe Genauigkeit und eignet sich perfekt für die Bearbeitung anspruchsvoller Formen und computergesteuerter Prozesse.

Bei der Auswahl der geeigneten Aluminiumschneidetechnik müssen Parameter wie Genauigkeit, Effizienz, Kosten und Materialeigenschaften miteinander in Einklang gebracht werden. Unabhängig von den Mitteln sind Sicherheitsverfahren, geeignete Werkzeuge und das Wissen des Bedieners unerlässlich. Angesichts der ständig steigenden Anforderungen der Industrie (in Bezug auf Leistung und Einhaltung von Toleranzen) entwickeln sich die Aluminiumschneidetechniken ständig weiter, um mehr Qualität, Nachhaltigkeit und Produktivität im aktuellen Fertigungsumfeld zu gewährleisten.

FAQs

1. Wie schneidet man Bleche aus Aluminium?

Den saubersten und genauesten Schnitt erhält man durch Laserschneiden oder Kreissägen von dünnen Blechen. Laser eignen sich am besten für sehr detaillierte Arbeiten, während Sägen am besten für schnelle und gerade Schnitte geeignet sind.

2. Ist es möglich, Aluminium mit einer normalen Säge zu schneiden?

Ja, aber mit einer Hartmetallklinge, die für Nichteisenmetalle geeignet ist. Die normalen Holzklingen können klemmen oder ruckartige, unsichere Schnitte liefern.

3. Funktioniert ein Wasserstrahlschnitt bei Aluminium?

Ja, ein Wasserstrahl eignet sich hervorragend für Aluminium. Er macht saubere, präzise Schnitte, ohne das Metall zu erhitzen, und verbrennt das Metall nicht, sodass es sich nicht verzieht.

4. Ist Laser- oder Plasmaschneiden von Aluminium besser?

Das kommt darauf an. Laserschneiden ist genauer und hat glatte Kanten bei dünnen Materialien. Plasmaschneiden ist kosteneffizienter und eignet sich für dickere Aluminiumplatten.