Unul dintre cele mai populare metale din lumea contemporană este aluminiul. Acesta poate fi găsit pe caroseriile avioanelor și automobilelor, pe ramele ferestrelor și pe uneltele de bucătărie, iar aluminiul în cantități mari este necesar în sectoarele industriale și domestice. Este ușor în greutate, nu corodează, are o bună electric conductiv și proprietățile termice și este extrem de maleabil; acestea sunt unele dintre caracteristicile sale cele mai valoroase și de aceea este utilizat într-o gamă largă de industrii.
Cu toate acestea, există și anumite probleme legate de lucrul cu aluminiul, în special la tăiere. Aluminiul este mai ductil și mai moale decât majoritatea metalelor și, prin urmare, se poate deforma sub acțiunea căldurii sau a stresului atunci când nu este manipulat cu procedura de tăiere corectă. Acesta este motivul pentru care procesul de selectare a unui mod corect de tăiere este extrem de important pentru a obține precizie, siguranță, eficiență și calitate a suprafeței.
Acest articol va discuta despre procedurile de tăiere a aluminiului aplicate în mod obișnuit. Acestea sunt mecanice, termice, abrazive și controlate de calculator. Vom vedea cum se realizează fiecare proces, când ar trebui aplicat și care sunt avantajele și dezavantajele acestora.
Ce înseamnă să tai aluminiu?
Tăierea aluminiului se referă la procesul de dezasamblare, modelare sau redimensionare a aluminiului prin utilizarea diferitelor instrumente sau metode. Este un proces de tăiere a unei părți din aluminiu, care poate fi sub formă de foaie, tijă, placă sau extrudat, pentru a obține o dimensiune, o formă sau un design adecvat pentru o anumită aplicație.
Care este semnificația tăierii aluminiului?
Se utilizează aluminiu:
- Construcții (ferestre și uși)
- Automobile (rame de mașini, piese)
- Industria aerospațială (piese de avioane)
- Electronice (radiatoare, carcase, etc.)
- Mobilier, ustensile (mobilier, ustensile)
Pentru a fi utilizat în procesele menționate, aluminiul trebuie să fie tăiat precis și îngrijit, în conformitate cu cerințele de proiectare.
Formele de tăiere a aluminiului sunt:
- Foarfece / ferăstraie mecanice de tăiat
- Thermal Cutting – Laser or plasma can be used
- Abrasive Cutting – Water jet or grinding wheel. Abrasive cutting involves water jets or grinding wheels.
- Prelucrare CNC - Echipamente controlate de calculator, cum ar fi frezarea, găurirea
Tăierea aluminiului se face prin următorii pași principali:
- Aluminiul este flexibil și poate fi supraîncălzit.
- Este posibil să aibă nevoie de cuțite sau răcitoare speciale.
- Tipul de tăiere trebuie să fie în conformitate cu grosimea și specificațiile de proiectare.
Simplu spus:
Transformăm aluminiul în piese pe care le putem folosi efectiv, tăindu-l cu ajutorul mașinilor, căldurii sau chiar apei. Este ca și cum am folosi un cuțit sau un laser pentru a tăia hârtie, doar că aici este vorba despre metal.
1. Forme mecanice de tăiere
Separarea fizică a materialului se face prin mijloace mecanice de tăiere. Acestea sunt metode vechi, dar bune, în special pentru tăieri drepte sau simple. Unele dintre tehnicile comune de tăiere mecanică sunt:
A. Ferăstrău
Una dintre cele mai simple și mai populare modalități de tăiere a aluminiului este fierăstrăul. Cele mai populare tipuri de ferăstraie sunt următoarele:
- Ferăstrău cu bandă: Un ferăstrău cu bandă este un tip de ferăstrău care are o lamă lungă, continuă și care se deplasează într-o singură direcție de-a lungul unor scripeți. Acesta este deosebit de bun pentru tăierea barelor mari de aluminiu, a țevilor și a formelor neregulate. Utilizând ferăstraiele cu bandă se obțin tăieturi netede și sunt posibile unghiuri flexibile.
- Ferăstrău circular: Acest ferăstrău are o lamă circulară rotativă și este utilizat în mod normal pentru a tăia laturi drepte pe o foaie de aluminiu, profile și extrudate. Ferăstraiele circulare au viteze de tăiere rapide, dar produc multă căldură și necesită în același timp lichid de răcire sau lubrifiant care să prevină înfundarea lamei.
- Ferăstrău rece: Ferăstraiele la rece sunt lame dințate și funcționează la rece, dar folosesc un agent de răcire și sunt utilizate la pași lenți. Acest lucru evită acumularea de căldură, ceea ce este imperativ atunci când se utilizează metale moi și prelucrabile, cum ar fi aluminiul. Rezultatul este un finisaj fără muchii, fără bavuri și mai puține distorsiuni.
Tundere
Cioplirea se referă la procesul care utilizează acțiunea unei lame de tăiere cu o margine dreaptă care se deplasează pe una fixă pentru a tăia foi de aluminiu. Este ca și cum ai tăia metalul cu foarfeca.
- Foarfecă ghilotină: Acesta este utilizat pe scară largă în atelierele de fabricare și taie foile curat cu o singură lovitură. Funcționează bine, taie linii drepte curate și nu irosește mult.
- Foarfece manuale și hidraulice: Foarfecele manual sunt utilizate în lucrări ușoare și pentru foi. Modelele hidraulice pot fi utilizate pentru foi de aluminiu grele sau de dimensiuni industriale.
Avantajele tăierii mecanice
- Rentabil
- Echipament de bază
- Tăieturile drepte sunt bune.
Contra
- Cifrele necomplexe nu i se aplică
- Este posibil să apară bavuri și rufe, care pot apărea bavuri și rufe
- Este posibil să nu funcționeze foarte bine în producția la scară largă
2. Procese de tăiere termică
Căldura este utilizată în procesele termice de tăiere, care topește sau evaporă aluminiul. Acestea sunt metode rapide și precise care sunt utilizate în fabricile de producție și fabricare.
A. Tăiere cu laser
Tăierea cu laser funcționează prin concentrarea luminii printr-un fascicul, tăind astfel un aluminiu. Lucrul asupra fasciculului se face cu ajutorul sistemelor CNC pentru a oferi o precizie imensă.
- Mecanism de funcționare: Când laserul este lansat, aluminiul este topit sau vaporizat în punctul de contact, iar gazele de suflare, cum ar fi azotul sau oxigenul, sunt utilizate pentru a îndepărta metalul topit.
- Aplicații: Excelent pe aluminiu subțire (în general până la 10 mm) și ușor de utilizat, facilitând obținerea de detalii rafinate.
Avantaje
- Este mai ieftin decât un laser,
- Există foarte puțină distorsiune
- Repetabilitate controlată de calculator
Limitări:
- Aluminiul este reflectorizant pentru razele laser, iar acest lucru necesită lasere speciale cu fibră
- Echipamente costisitoare
- hârtii nesemnate de o greutate mai mare
B. Tăierea cu ajutorul plasmei
În tăierea cu plasmă, metalul este topit și suflat cu ajutorul unui jet de gaz ionizat la temperatură ridicată.
Potrivit pentru: Placă de aluminiu groasă (până la 10 mm)
Avantaje
- Pe materiale groase, este întotdeauna mai rapid decât un laser
- Nici o copie pe hârtie valabilă ca laser
Contra
- Purtător de linii de croazieră mai dure
- o cantitate mai mare de zgură sau zgură pentru purjare
- Fabricat prin jet de apă
3. Sisteme de tăiere abrazivă
Aceste procese sunt utilizate pentru a îndepărta materialul prin frecare sau eroziune în locul utilizării de lame ascuțite sau căldură.
A.Tăierea cu jet de apă
Tăierea cu jet de apă este un proces care utilizează un jet de apă de înaltă presiune care poate fi combinat cu material abraziv, cum ar fi granatul, pentru a perfora aluminiul.
Caracteristici principale:
- Nu există zonă de încălzire, prin urmare nu există șanse de deformare
- Poate tăia materiale groase, care au o grosime de câțiva centimetri
- Aeronave și produse medicale
Avantaje
- Nu, Burly Ayster; nu, mai rapid decât laserele; nu, mai rapid decât săbiile de foc
- Nu are nicio influență asupra proprietăților materialului
- Compoziții Croitentes
B. Funcționarea costisitoare
În această tehnică, zdrobirea aluminiului se face prin intermediul unei roți abrazive care se rotește.
Aplicații: tije de tăiere, țevi și bare unghiulare din aluminiu
Beneficii:
- Rapid și fără un efect plictisitor
- Tăieturi brute ieftine
Dezavantaje:
- căldură și scântei produse
- S-ar putea să fie nevoie să se lucreze la margini după aceea
4. Prelucrarea CNC a aluminiului
Tăierea cu control numeric computerizat (CNC) este o formă de proces controlat digital în care un software programabil este utilizat pentru a controla uneltele de tăiere.
A. Frezare CNC
O unealtă rotativă se deplasează pe suprafața materialului din aluminiu și îl îndepărtează de-a lungul axelor X, Y și Z. Aplicațiile există într-o formă multiplă, de exemplu, piese de motor sau carcase electronice.
B. Pornirea CNC
Eșantionul de aluminiu este rotit, iar un cutter staționar este utilizat pentru a-l forma. Acesta este implementat pe componente care sunt cilindrice, cum ar fi arbori și bucșe.
C. Găurire CNC
A fost folosit pentru a face găuri foarte precise în aluminiu. Adâncimea exactă a fiecărei găuri, poziția și diametrul acesteia sunt reglementate de fișierele CAD.
Avantaje
- Ultra-precise
- Este practic să se elaboreze pe modele
- Folosiți materiale ignifuge/disimularea ochilor/tușuri pentru urechi.
- Suplimentare pentru producția de cantități mari
Dezavantaje
- Achiziții de stabilire la costuri ridicate
- Vor fi necesari operatori profesioniști.
5. Tăierea manuală și tăierea automatizată
Există mai multe puncte care trebuie luate în considerare atunci când trebuie luată decizia între metoda de tăiere manuală și metoda de tăiere automată:
- Tăiere în modul manual, Tăiere automată Criterii
- Pe de o parte, costul inițial este scăzut. Pe de altă parte, investiția inițială ridicată este prin natura
- Expertiză, Competență obișnuită, Expertiză tehnică de orice fel
- Volum Producție la scară mică Producție în masă
Tăierea manuală (de exemplu, folosind ferăstraie manuale sau foarfece manuale) poate fi adecvată pentru amatori sau pentru fabricarea la scară mică. Dimpotrivă, fabricarea la scară industrială necesită mașini automate, cum ar fi CNC, laser sau plasmă.
6. Considerații privind siguranța
Aluminiul poate fi un material periculos pentru tăiere, în funcție de măsurile de siguranță:
- Margini ascuțite: Odată ce a fost tăiat, marginile tind să fie ascuțite și pot tăia utilizatorul. Debavurați întotdeauna.
- Resturi zburătoare: Pot fi construite metode mecanice și abrazive de proiectile. Ochii trebuie să fie protejați.
- Căldură și scântei: Există procesul termic de generare a temperaturilor ridicate și a radiațiilor ultraviolete. Evacuări și măști.
- Praf și vapori: Tăierea abrazivă și cu plasmă poate cauza emisii de praf sau vapori otrăvitori. Fumători și măști.
- Întotdeauna trebuie respectată ventilația adecvată, iar echipamentul trebuie utilizat cu apărători și trebuie stabilit un program regulat pentru inspectarea uneltelor.
7. Metoda corectă de tăiere
Necesitatea de a alege o metodă adecvată se bazează pe mai multe aspecte:
- grosimea materialului: Jet de apă sau plasmă este utilizat atunci când grosimea aluminiului este mare, și laser sau sawTing este utilizat atunci când foaia este subțire.
- Finisaj preferat: Laserul și CNC creează cel mai bun finisaj; atributele mecanice și ale plasmei pot necesita finisare după lucrare.
- Nivelul de producție: Producția la scară redusă, producția personalizată de bunuri la bucată se realizează cu ajutorul echipamentelor manuale. Roboți.
- Buget: Prețul instrumentelor manuale și mecanice este ieftin, dar nu este precis. Prețul laserelor și al CNC este mai mare, dar mai eficient.
Materiale de tăiere din aluminiu
Chiar dacă aluminiul este componenta principală care trebuie tăiată, procesul depinde totuși de o varietate de materiale suport, inclusiv unelte de tăiere, agenți de răcire, abrazivi și piese de mașini. Selectarea acestor materiale este crucială pentru a obține tăieturi netede, o durată lungă de viață a sculei de linie și finisaje de înaltă calitate.
1. Unelte și lame de tăiere cu laser
Pentru a efectua tăieri mecanice, sunt preferate lamele cu vârf din carbură și oțel de mare viteză (HSS), precum și uneltele acoperite cu diamant. Carburile sunt foarte rezistente și potrivite pentru utilizarea la viteze mari, în timp ce HSS este flexibil și economic de utilizat atunci când este necesară o tăiere foarte simplă. Frezele din carbură solidă sunt utilizate în frezarea CNC deoarece sunt precise și robuste. Uneltele acoperite cu diamant sunt utilizate numai pentru lucrări ultrafine, unde totul trebuie să fie neted și cu toleranțe foarte strânse.
2. Lichide de răcire și lubrifianți
Materialul din aluminiu poate avea tendința de a se supraîncălzi și de a se lipi de unelte; pentru a se asigura că acest lucru nu se întâmplă, fluidele de tăiere sunt aplicate pentru a răci și lubrifia în timpul procesului de tăiere. Acestea sunt lichide de răcire sintetice, uleiuri solubile și pulverizări cu ceață, care reduc la minimum frecarea, înfundarea sculelor și sporesc finisarea suprafeței. Pentru a preveni deformarea termică în cazul operațiunilor de mare viteză, se utilizează agenți de răcire pe bază de ceață sau aer.
3. Materiale abrazive
În procesul de tăiere cu jet de apă, un jet de apă este pus sub presiune ridicată, apoi combinat cu un material abraziv - în general granat care este supus unui proces de tăiere a aluminiului gros sau stratificat. Granatul este utilizat și pentru că este ascuțit, dur și nepericulos pentru mediu. Roțile din oxid de aluminiu sau carbură de siliciu pot fi utilizate în utilizarea de șlefuire și șlefuire pentru a oferi o margine curată sau pentru a politiza după ce s-a tăiat ceva.
4. Ajutoare de tăiere cu laser cu gaz
Pentru tăierea cu laser a aluminiului, se utilizează gaze asistente precum azotul sau oxi. Azotul este în mod normal selectat pentru a obține o margine curată fără oxid, în special în prelucrarea în care nevoile trebuie să poată fi sudate sau să fie acoperite. Deși mai rapid și rentabil, oxigenul poate provoca margini arse, prin urmare nu se aplică în mod obișnuit în curbele de înaltă precizie; se aplică în mod regulat pe cele de natură mai grosieră.
5. Materiale de prindere și fixare
Se utilizează fălci moi, menghine și chiar mese de vidare cu materiale precum nailon, cauciuc sau uretan pentru a lipi aluminiul în timpul tăierii. Acestea elimină posibilitatea de a obține zgârieturi sau lovituri în suprafața moale a aluminiului și stabilizează procedura de tăiere.
Viitorul tăierii aluminiului
Se poate discuta despre un viitor mai luminos al tăierii aluminiului, deoarece acesta este un domeniu care evoluează rapid, ajutat de progresul automatizării, producția digitală și durabilitatea. Având în vedere presiunile exercitate asupra industriei pentru a crește atât viteza, cât și precizia și pentru a reduce la minimum risipa, tăierea convențională va suferi îmbunătățiri pentru a o completa și chiar a o înlocui, în unele clasificări, cu tehnologii inteligente și adaptive.
Tăierea cu CNC și cu laser lucrează pentru a deveni mai inteligentă și sunt conectate la inteligența artificială și instruite în învățarea mecanică, pentru a modifica automat parametrii de tăiere pentru a schimba calitatea aluminiului și grosimea. Sistemele cresc precizia, reduc erorile și risipa de materiale.
Laserele cu fibră devin la modă datorită eficienței lor și capacității de a produce o tăiere non-termică, distorsionantă, pe unele metale reflectorizante, cum ar fi aluminiul. Între timp, sistemele hibride, care adoptă o combinație de laser, jet de apă și mecanică, sunt în creștere, astfel încât producătorii pot profita de punctele forte ale două discipline în cadrul unei singure căi de prelucrare.
GC Precision Mould: Producătorul dvs. de matrițe de încredere
Suntem mai mult decât bucuroși să devenim partenerul dvs. de rețea de încredere în producția de precizie la GC Precision Mold. Sub semnul calității, inovației și satisfacției clienților în proiectarea și fabricarea matrițelor de înaltă precizie care îndeplinesc cerințele industriilor competitive actuale, ne-am dovedit a fi maestrul în această capacitate și capacitate. În industria auto, în electronică și în alte domenii, personalul nostru profesionist se va asigura că fiecare matriță are precizie, durabilitate și performanță impecabile. GC Precision Mold vă va aduce rezultate fiabile, produse satisfăcătoare la o rată proficientă și în limitele bugetului atunci când aveți nevoie de un produs nou sau doriți să îmbunătățiți o anumită procedură. Acuratețea este în na noastră, dar și garanția noastră.
Concluzie
Tăierea aluminiului este unul dintre cele mai importante procese din sectoarele de producție, construcții, automobile, industria aerospațială și multe altele. Deoarece aluminiul este ușor, moale și rezistent la coroziune, trebuie selectată metoda de tăiere adecvată, astfel încât să se evite deformarea, supraîncălzirea sau finisajele teribile. Fie că este vorba de vechile forme mecanice de tăiere cu ferăstrăul, forfecare sau de tăierea modernă cu laser, jet de apă, plasmă sau CNC de înaltă tehnologie, fiecare are o utilizare specifică în funcție de grosimea materialului de tăiat, de precizia necesară, de viteză și de buget.
Tăierea mecanică este ieftină și frecvent utilizată pentru tăierea în linie dreaptă a foilor și, de asemenea, a profilelor. Laserul și plasma sunt metode de tăiere termică care sunt potrivite pentru lucrări mai rapide și de volum mare. Abordările abrazive realizează tăieri la rece prin faptul că nu modifică proprietățile materialului și, astfel, pot fi utilizate în cazul materialelor sensibile sau groase. În același timp, prelucrarea CNC permite o precizie foarte mare și este perfectă pentru gestionarea formelor sofisticate și a proceselor controlate de calculator.
Pentru a selecta tehnica adecvată de tăiere a aluminiului, trebuie să se reconcilieze parametri precum precizia, eficiența, costul și caracteristicile materialului. Procedurile de siguranță, uneltele adecvate și cunoștințele din partea operatorului sunt esențiale indiferent de mijloc. Având în vedere creșterea constantă a cerințelor industriei (în ceea ce privește performanța și apropierea de toleranțe), tehnologiile de tăiere a aluminiului evoluează continuu pentru a oferi mai multă calitate, durabilitate și productivitate în mediul de producție actual.
Întrebări frecvente
1. Cum se taie foile de aluminiu?
Cea mai curată și mai precisă tăiere se obține prin tăierea cu laser sau prin tăierea circulară a foilor subțiri. Laserele funcționează cel mai bine la lucrări foarte detaliate, iar ferăstraiele funcționează cel mai bine la tăieri rapide și drepte.
2. Este posibil să tăiați aluminiu folosind un ferăstrău normal?
Da, dar cu o lamă cu vârf de carbură pentru a fi utilizată cu metale neferoase. Lamele obișnuite pentru lemn se pot bloca sau pot produce tăieturi sacadate, nesigure.
3. O tăiere cu jet de apă funcționează pe aluminiu?
Da, un jet de apă funcționează minunat pe aluminiu. Face tăieturi curate și precise fără a încălzi metalul și nu arde metalul, astfel încât acesta nu se deformează.
4. Este mai bună tăierea cu laser sau cu plasmă a aluminiului?
Depinde. Tăierea cu laser este mai precisă și are margini netede pe materiale subțiri. Tăierea cu plasmă este mai rentabilă și mai adecvată atunci când se utilizează plăci mai groase de aluminiu.