Čistý hliník má vlastnosti, ako je nízka hustota, nízky bod topenia a vynikajúca plasticita. Jeho hustota je približne jedna{1}}tretina hustoty železa a jeho kubická štruktúra-vycentrovaná na čelnej strane mu dáva dobrú tvarovateľnosť, vďaka čomu sa dá ľahko zvinúť do plechov a vytlačiť do profilov. Vykazuje tiež vynikajúcu odolnosť proti korózii v prírodnom prostredí. Samotný čistý hliník má však relatívne nízku pevnosť, čo sťažuje jeho priame použitie v službách obrábania hliníka. Na rozšírenie svojich aplikácií ho priemysel posilňuje pridaním legujúcich prvkov a použitím tepelného spracovania, čím sa vytvorí séria hliníkových zliatin. Pri zachovaní výhod nízkej hmotnosti hliníkové zliatiny dosahujú vysokú pevnosť so špecifickou pevnosťou vyššou ako mnohé legované ocele, čo z nich robí ideálne konštrukčné materiály pre výrobu strojov, dopravu, energetické zariadenia a letecký priemysel. Trup lietadiel, plášte, kompresory a ďalšie komponenty sa vo veľkej miere vyrábajú z hliníkových zliatin. Výmena zvárania ocele za hliníkové zliatiny môže znížiť konštrukčnú hmotnosť o viac ako 50 %, čím sa výrazne zlepší výkon zariadenia.
S rýchlym rozvojom priemyselnej technológie a výroby neustále rastie dopyt po hliníkových obrábaných dieloch, čo vedie k neustálemu prehlbovaniu technológie spracovania hliníkových zliatin. Vzájomná podpora technológie nanášania materiálov a spracovania urobila z tavenia, odlievania, valcovania a presného obrábania hliníkové zliatiny kľúčovými oblasťami výskumu v tomto odvetví, čím sa poskytuje dostatok priestoru pre špičkové{1}}výrobné oblasti, ako je presné obrábanie hliníka.
Prvým kritickým procesom pri CNC frézovaní hliníkových dielov je tavenie, predovšetkým na prípravu kvalifikovaných ingotov pre následné spracovanie plastov. Plynové-alebo olejové{2}}dozvukové pece sa bežne používajú v priemyselnej výrobe s kapacitou od 20 do 40 ton. Menšie výrobné linky využívajú aj odporové dozvukové pece s kapacitou približne 10 ton. Na zlepšenie účinnosti tavenia a zníženie príjmu plynu a oxidačných inklúzií sa široko používajú kruhové pece so sklopným horným-základom. Proces tavenia si vyžaduje-monitorovanie v reálnom čase a úpravu zloženia pomocou rýchleho analyzátora, pričom ochranný povlak sa poskytuje pomocou práškového taviva, predovšetkým chloridu draselného a chloridu sodného, v dávke 0,4 % až 2 % hmotnosti vsádzky pece. Teplota tavenia je stabilne kontrolovaná na 700-750 stupňov.
Po roztavení si roztavený hliník vyžaduje rafináciu a filtráciu, aby sa odstránil vodík a -kovové inklúzie, čím sa zlepší čistota roztaveného hliníka. Metódy zušľachťovania hliníka CNC sústruženie sú rozdelené na pevné rafinovanie a plynové rafinovanie. Tradičné čistenie chlórom je účinné, ale veľmi znečisťujúce; v súčasnosti sa bežne používajú ekologické rafinačné činidlá, ako sú dusík-zmesi chlóru a inertné plyny. Obsah kyslíka a vlhkosti v plyne musí byť prísne kontrolovaný pod 0,03 % a 0,3 g/m³. Vákuové dynamické odplyňovanie môže účinne odstrániť plyn a sodík. Pri filtračných procesoch sa bežne používajú médiá ako sklenená sieťka, mikroporézna keramika a častice oxidu hlinitého a môžu sa tiež kombinovať s elektrofluidmi na hlboké odstránenie nečistôt.
Proces odlievania hliníkových dielov na mieru často využíva vertikálne alebo horizontálne vodou{0}}chladené polo{1}}kontinuálne odlievanie. Na optimalizáciu mikroštruktúry a kvality povrchu sú čoraz bežnejšie pokročilé procesy, ako sú elektromagnetické kryštalizátory a odlievanie za horúca-. Vodou{5}}chladené polo{6}}kontinuálne liatie využíva kryštalizátor na rýchle chladenie a tvarovanie; teplota odlievania je zvyčajne 50 – 110 stupňov nad čiarou likvidu zliatiny a rýchlosť odlievania a chladenia je maximalizovaná. Od svojho zavedenia v polovici 20. storočia sa technológia kontinuálneho odlievania a valcovania hliníkových plechov a pásov stala kľúčovou výrobnou metódou pre tenké plechy a polotovary z hliníkových fólií.
Spracovanie plechu a pásov sústružených hliníkových dielov sa sústreďuje na valcovanie plochých valcov, ktoré zahŕňa valcovanie za tepla, valcovanie za studena, tepelné spracovanie a dokončovacie procesy. Tvrdé hliníkové zliatiny si pred valcovaním za tepla vyžadujú homogenizačnú úpravu pri teplote mierne pod eutektickou teplotou nízkeho-bodu topenia-, udržiavanú 12–24 hodín a možno ich podľa potreby opláštiť hliníkom s hrúbkou plášťovej vrstvy približne 4 % hrúbky plechu. Valcovanie za tepla je väčšinou dokončené nad teplotou rekryštalizácie. Veľké výrobné linky využívajú-viacstolové kontinuálne valcovanie, ktoré je schopné spracovať ingoty na 2,5–3,5 mm valcované za tepla{11}}zvitky s celkovou mierou deformácie presahujúcou 90 %.
Valcovanie za studena sa vykonáva pri izbovej teplote, čím sa získajú tenké pásy s vysokou{0}}presnosťou a vysokou{1}}povrchovou-úpravou. V kombinácii s hydraulickým lisovaním a systémami kontroly tvaru môže rozmerová presnosť dosiahnuť mikrónovú úroveň. Proces valcovania za studena vo všeobecnosti využíva úplné mazanie olejom a segmentované chladenie na zabezpečenie kvality povrchu a rovinnosti pásu. Následné dokončovacie, vyrovnávacie a vyrovnávacie procesy ďalej zlepšujú rozmerovú stabilitu CNC hliníkových dielov. Vyrovnanie po kalení musí byť dokončené počas inkubačnej doby starnutia a deformácia musí byť kontrolovaná v rámci 2 %.
Vynikajúce komplexné vlastnosti a vyzretý systém spracovania hliníkových zliatin ich robí široko používanými v CNC obrábaných hliníkových dieloch, konštrukčných komponentoch a funkčných častiach. Od tavenia a odlievania po valcovanie a tvarovanie a potom až po presné obrábanie, celý procesný reťazec podporuje diverzifikovanú výrobu produktov z hliníkových zliatin a neustále poháňa vývoj ľahkých konštrukčných komponentov smerom k vyššej presnosti a vyššiemu výkonu.
Kontaktujte nás
Ak potrebujeteCNC obrábanie hliníkových dielovriešenia, prispôsobené služby alebo podpora procesných technológií, kontaktujte nás pre profesionálne riešenia.
