Одним из самых популярных металлов в современном мире является алюминий. Его можно встретить на корпусах самолетов и автомобилей, рамах окон и кухонных инструментах, алюминий в больших количествах требуется в промышленности и быту. Он имеет небольшой вес, не подвержен коррозии, обладает хорошими проводящий электрический Он обладает высокой пластичностью и тепловыми свойствами, что является одними из наиболее ценных характеристик, благодаря которым он используется в различных отраслях промышленности.
Тем не менее, существуют определенные проблемы, связанные с работой с алюминием, особенно с резкой. Алюминий более пластичен и мягок, чем большинство металлов, и поэтому он может деформироваться под воздействием тепла или стресса, если не использовать правильную процедуру резки. Поэтому выбор правильного способа резки очень важен для достижения точности, безопасности, эффективности и качества поверхности.
В этой статье мы рассмотрим наиболее распространенные способы резки алюминия. Это механическая, термическая, абразивная и компьютерная. Мы увидим, как выполняется каждый из этих процессов, когда их следует применять, а также каковы их плюсы и минусы.
Что значит "разрезать алюминий"?
Резка алюминия - это процесс разделения, придания формы или изменения размеров алюминия с помощью различных инструментов или методов. Это процесс разрезания части алюминия, которая может быть в виде листа, стержня, пластины или экструзии, с целью достижения подходящего размера, формы или дизайна для решения конкретной задачи.
Каково значение резки алюминия?
Используется алюминий:
- Строительство (окна и двери)
- Автомобили (рамы, детали)
- Аэрокосмическая промышленность (детали самолетов)
- Электроника (радиаторы, корпуса и т.д.)
- Мебель, утварь (мебель, утварь)
Для использования в указанных процессах алюминий должен быть точно и аккуратно разрезан в соответствии с требованиями дизайна.
Формами резки алюминия являются:
- Ножницы/механические пилы
- Термическая резка - можно использовать лазер или плазму
- Абразивная резка - водяная струя или шлифовальный круг. Абразивная резка предполагает использование струи воды или шлифовального круга.
- Обработка с ЧПУ - оборудование с компьютерным управлением, такое как фрезерование, сверление
Резка алюминия осуществляется посредством следующих основных этапов:
- Алюминий легко гнется и может перегреваться.
- Им могут понадобиться специальные ножи или охладители.
- Тип резки должен соответствовать толщине и спецификации конструкции.
Проще говоря:
Мы превращаем алюминий в детали, которые можно использовать, разрезая его с помощью машин, тепла или даже воды. Это похоже на использование ножа или лазера для резки бумаги, только здесь это происходит на металле.
1. Механические формы резки
Физическое разделение материала осуществляется с помощью механических средств резки. Это старые, но хорошие способы, особенно для прямых или простых разрезов. К числу распространенных методов механической резки относятся:
A. Распиловка
Одним из самых простых и популярных способов резки алюминия является распиловка. Наиболее популярными являются следующие виды пил:
- Ленточная пила: Ленточная пила - это тип пилы с длинным, непрерывным полотном, которое движется в одном направлении по шкивам. Она особенно хороша для резки больших алюминиевых прутков, труб и деталей неправильной формы. Ленточные пилы дают ровные срезы и позволяют менять углы.
- Циркулярная пила: Эта пила имеет вращающийся круглый диск и обычно используется для резки прямых сторон алюминиевого листа, профилей и экструзий. Циркулярные пилы отличаются высокой скоростью резки, но при этом выделяют много тепла и нуждаются в охлаждающей или смазывающей жидкости, которая предотвращает засорение диска.
- Холодная пила: Холодные пилы имеют зубчатые полотна и работают в холодном режиме, но используют охлаждающую жидкость и работают на медленных оборотах. Это позволяет избежать накопления тепла, что крайне важно при работе с мягкими, легко обрабатываемыми металлами, такими как алюминий. В результате получается бескрайняя, без заусенцев отделка и меньше искажений.
Ножницы
Под ножницами понимается процесс, в котором для резки листового алюминия используется режущее лезвие с прямой кромкой, перемещающееся по неподвижной кромке. Это похоже на резку металла ножницами.
- Гильотинные ножницы: Этот инструмент широко используется в мастерских по изготовлению изделий, он разрезает листы одним движением. Он хорошо работает, вырезая чистые прямые линии, и не требует больших затрат.
- Ручные и гидравлические ножницы: Ручные ножницы используются для легких работ и для листов. Гидравлические модели можно использовать для тяжелых или промышленных алюминиевых листов.
Плюсы механической резки
- Экономически эффективный
- Основное оборудование
- Прямые срезы - это хорошо.
Cons
- К нему не применимы несложные фигуры
- Возможно появление заусениц и ряби, которые могут возникнуть
- В крупномасштабном производстве он может оказаться не очень эффективным
2. Процессы термической резки
В термических процессах резки используется тепло, которое расплавляет или испаряет алюминий. Это быстрые и точные методы, которые используются на заводах по производству и изготовлению изделий.
A. Лазерная резка
Лазерная резка осуществляется путем фокусировки света через луч, что позволяет разрезать алюминий. Работа с лучом осуществляется с помощью систем ЧПУ, что обеспечивает огромную точность.
- Механизм работы: При выстреле лазера алюминий расплавляется или испаряется в точке контакта, а для отвода расплавленного металла в сторону используются дутьевые газы, такие как азот или кислород.
- Применение: Отлично подходит для тонкого алюминия (обычно до 10 мм) и прост в использовании, позволяя легко добиться изысканных деталей.
Плюсы
- Это дешевле, чем лазер,
- Очень мало искажений
- Повторяемость контролируется компьютером
Ограничения:
- Алюминий отражает лазерные лучи, и для этого требуются специальные волоконные лазеры
- Дорогостоящее оборудование
- неподписанные бумаги большего веса
B. Резка с использованием плазмы
При плазменной резке металл расплавляется и раздувается струей высокотемпературного ионизированного газа.
Подходит для: Толстая алюминиевая пластина (до 10 мм)
Плюсы
- При работе с толстыми материалами он всегда быстрее, чем лазер.
- Отсутствие бумажных копий, действительных как лазерные
Cons
- Носитель более грубых круизных линий
- больше шлака или окалины для очистки
- Изготовлено с помощью водяной струи
3. Системы абразивной резки
Эти процессы используются для удаления материала путем трения или эрозии, а не с помощью острых лезвий или тепла.
А. Гидроабразивная резка
Гидроабразивная резка - это процесс, в котором для прокалывания алюминия используется струя воды под высоким давлением в сочетании с абразивным материалом, например, гранатом.
Ключевые особенности:
- Отсутствие зоны нагрева, а значит, отсутствие возможности деформации
- Может резать толстый материал толщиной до нескольких дюймов
- Авиационные и медицинские товары
Плюсы
- Нет, грозный Эйстер; нет, быстрее лазеров; нет, быстрее огненных мечей
- Не оказывает влияния на свойства материала
- Композиции Croitentes
B. Дорогие разработки
В этой технике дробление алюминия происходит с помощью вращающегося абразивного круга.
Приложения: режущие стержни, трубы и угловые прутки из алюминия
Преимущества:
- Быстро и без эффекта скуки
- Дешевые черновые нарезки
Недостатки:
- тепло и искры
- После этого может потребоваться обработка краев
4. Обработка алюминия с ЧПУ
Компьютерное числовое управление (ЧПУ) - это форма процесса резки с цифровым управлением, в котором для управления режущими инструментами используется программируемая компьютерная программа.
A. Фрезерование с ЧПУ
Вращающийся инструмент перемещается по поверхности алюминиевого материала и снимает его по осям X, Y и Z. Применяется в многокомпонентных формах, например, в деталях двигателей или электронных корпусах.
B. Включение ЧПУ
Алюминиевый образец раскручивается, и для его формирования используется стационарный резец. Она применяется для деталей цилиндрической формы, таких как валы и втулки.
C. Сверление с ЧПУ
Он использовался для очень точного сверления отверстий в алюминии. Точная глубина каждого отверстия, его положение и диаметр определяются файлами CAD.
Преимущества
- Сверхточный
- Практично подробно остановиться на дизайне
- Используйте огнезащитные средства/маскировку глаз/муфты.
- Дополнение к крупносерийному производству
Недостатки
- Покупки дорогостоящих заведений
- Потребуются профессиональные операторы.
5. Ручная и автоматизированная резка
При принятии решения о выборе между ручным и автоматизированным методом резки необходимо учитывать несколько моментов:
- Резка в ручном режиме, автоматическая резка Критерии
- С одной стороны, первоначальные затраты невелики. С другой стороны, высокие первоначальные инвестиции по своей природе
- Экспертиза, Обычный навык, Техническая экспертиза любого рода
- Объем Мелкосерийное производство Массовое производство
Ручная резка (например, с помощью ручных пил или ручных ножниц) может подойти для любителей или небольшого производства. Напротив, для промышленного производства требуются автоматизированные станки, такие как ЧПУ, лазер или плазма.
6. Соображения безопасности
Алюминий может быть опасным материалом для резки, в зависимости от мер безопасности:
- Острые края: После резки края остаются острыми и могут порезать пользователя. Всегда снимайте заусенцы.
- Летающие обломки: Можно конструировать снаряды механическим и абразивным способами. Глаза должны быть защищены.
- Тепло и искры: Существует термический процесс создания высоких температур и ультрафиолетового излучения. Вытяжки и маски.
- Пыль и испарения: Абразивная и плазменная резка может вызвать выброс пыли или ядовитых паров. Курильщики и маски.
- Необходимо всегда следить за правильной вентиляцией, использовать защитные приспособления и регулярно проводить осмотр инструмента.
7. Правильный метод резки
Необходимость выбора подходящего метода зависит от нескольких моментов:
- Толщина материала: Гидроабразивная или плазменная резка используется при большой толщине алюминия, а лазерная или пильная резка - при тонком листе.
- Предпочтительная отделка: Лазер и ЧПУ создают наилучшую отделку; атрибуты механической и плазменной обработки могут потребовать доводки после окончания работы.
- Уровень производства: Малые масштабы производства, персонализированное штучное производство осуществляется с использованием ручного оборудования. Роботы.
- Бюджет: Ручные и механические инструменты дешевы, но не точны. Стоимость лазеров и ЧПУ выше, но они более эффективны.
Материалы для резки алюминия
Несмотря на то, что алюминий является основным компонентом, подлежащим резке, процесс зависит от различных вспомогательных материалов, включая режущие инструменты, охлаждающие жидкости, абразивные материалы и детали машин. Выбор этих материалов имеет решающее значение для получения гладких срезов, длительного срока службы инструмента и высококачественной отделки.
1. Инструменты и лезвия для лазерной резки
Для механической резки предпочтительны лезвия из твердого сплава и быстрорежущей стали (HSS), а также инструменты с алмазным напылением. Твердые сплавы очень износостойки и подходят для высокоскоростного использования, в то время как быстрорежущая сталь гибкая и экономичная для использования, когда требуется очень простая резка. Твердосплавные концевые фрезы используются при фрезеровании с ЧПУ, поскольку они точны и прочны. Инструменты с алмазным покрытием используются только для сверхтонких работ, где все должно быть гладким и с очень жесткими допусками.
2. Охлаждающие и смазочные жидкости
Алюминиевый материал может перегреваться и прилипать к инструментам; чтобы этого не происходило, для охлаждения и смазки в процессе резки применяются смазочно-охлаждающие жидкости. Это синтетические охлаждающие жидкости, растворимые масла и туманные спреи, которые минимизируют трение, засорение инструментов и повышают качество обработки поверхности. Для предотвращения тепловой деформации при высокоскоростных операциях применяются туманные или воздушные СОЖ.
3. Абразивные материалы
В процессе гидроабразивной резки струя воды подается под высоким давлением, затем соединяется с абразивным материалом - как правило, гранатом, который подвергается процессу резки толстого или слоистого алюминия. Гранат также используется потому, что он острый, твердый и не представляет опасности для окружающей среды. Круги из оксида алюминия или карбида кремния могут применяться для шлифовки и зачистки, чтобы получить чистый край или полировку после резки.
4. Приспособления для лазерной газовой резки
Для лазерной резки алюминия используются такие газы-ассистенты, как азот или кислород. Азот обычно выбирают для получения чистой кромки без окислов, особенно в тех случаях, когда требуется сварка или нанесение покрытия. Кислород, хотя и более быстрый и экономичный, может вызывать заусенцы на кромках, поэтому его обычно не применяют для высокоточных кривых; его регулярно применяют для более грубых.
5. Материалы для зажимных и крепежных приспособлений
Для скрепления алюминия во время резки используются мягкие губки, тиски и даже вакуумные столы из таких материалов, как нейлон, резина или уретан. Они устраняют возможность появления царапин или вмятин на мягкой алюминиевой поверхности и стабилизируют процесс резки.
Будущее резки алюминия
Можно говорить о светлом будущем алюминиевой резки, поскольку это быстро развивающаяся область, чему способствуют прогресс автоматизации, цифровое производство и устойчивое развитие. В условиях, когда промышленность вынуждена повышать скорость и точность, а также минимизировать количество отходов, традиционная резка будет совершенствоваться, дополняясь, а в некоторых случаях даже заменяясь интеллектуальными, адаптивными технологиями.
Системы ЧПУ и лазерной резки работают над тем, чтобы стать более "умными", их подключают к искусственному интеллекту и обучают машинному обучению, чтобы автоматически изменять параметры резки для изменения марки алюминия и толщины. Эти системы повышают точность, уменьшают количество ошибок и отходов материалов.
Волоконные лазеры становятся модными благодаря своей эффективности и возможности производить нетепловой, искажающий рез на некоторых отражающих металлах, таких как алюминий. В то же время все большее распространение получают гибридные системы, в которых сочетаются лазерная, гидроабразивная и механическая обработка, что позволяет производителям использовать сильные стороны двух дисциплин в рамках одного технологического маршрута.
GC Precision Mould: Ваш надежный производитель пресс-форм
Мы более чем счастливы стать вашим надежным сетевым партнером в области точного производства в GC Precision Mold. Под знаменем качества, инноваций и удовлетворения потребностей клиентов в проектировании и производстве высокоточных пресс-форм, отвечающих требованиям современных конкурентных отраслей, мы доказали, что являемся мастерами в этой области. В автомобильной промышленности, в электронике и в других областях наши профессиональные сотрудники позаботятся о том, чтобы каждая пресс-форма обладала безупречной точностью, долговечностью и производительностью. GC Precision Mold обеспечит вам надежные результаты, удовлетворительные продукты по разумной цене и в рамках бюджета, если вам нужен новый продукт или вы хотите усовершенствовать определенную процедуру. Точность - это наша на, а также наша гарантия.
Заключение
Резка алюминия - один из самых важных процессов в производстве, строительстве, автомобилестроении, аэрокосмической промышленности и многих других отраслях. Поскольку алюминий легкий, мягкий и устойчивый к коррозии, необходимо выбрать подходящий метод резки, чтобы избежать деформации, перегрева или плохой отделки. Будь то старые механические формы распиловки, стрижки или современные высокотехнологичные лазерная, водоструйная, плазменная резка или резка с ЧПУ, каждый из них имеет свое назначение в зависимости от толщины разрезаемого материала, требуемой точности, скорости и бюджета.
Механическая резка недорога и обычно применяется при прямолинейном раскрое листов, а также при раскрое профилей. Лазерная и плазменная резка - это термические методы, которые подходят для более быстрых и больших объемов работ. Абразивные методы делают холодный рез, не изменяя свойств материала, и поэтому могут применяться для чувствительных или толстых материалов. В то же время обработка с ЧПУ обеспечивает сверхвысокую точность и идеально подходит для управления сложными формами и процессами, контролируемыми компьютером.
Чтобы выбрать подходящую технологию резки алюминия, необходимо согласовать такие параметры, как точность, эффективность, стоимость и особенности материала. Процедуры безопасности, соответствующая оснастка и знания оператора имеют важное значение независимо от способа. С учетом постоянно растущих требований промышленности (в плане производительности и точности допусков) технологии резки алюминия постоянно развиваются, чтобы обеспечить более высокое качество, устойчивость и производительность в современных условиях производства.
Вопросы и ответы
1. Как разрезать алюминиевые листы?
Наиболее чистый и точный рез получается при лазерной резке или циркулярной распиловке тонких листов. Лазеры лучше всего подходят для очень детальной работы, а пилы - для быстрых и прямых разрезов.
2. Можно ли резать алюминий обычной пилой?
Да, но с твердосплавным лезвием для работы с цветными металлами. Обычные лезвия по дереву могут заклинить или сделать рывковый, неуверенный рез.
3. Работает ли гидроабразивная резка на алюминии?
Да, водоструйный аппарат прекрасно работает с алюминием. Она делает чистые, точные разрезы без нагрева металла и не сжигает его, поэтому он не деформируется.
4. Что лучше - лазерная или плазменная резка алюминия?
Это зависит от обстоятельств. Лазерная резка более точна и имеет гладкие края на тонких материалах. Плазменная резка более экономична и подходит для более толстых листов алюминия.