Aquest article explora els processos, eines, paràmetres i reptes implicats en el mecanitzat CNC d'alumini i els seus aliatges.També analitza les propietats de l'alumini, els aliatges més populars utilitzats en el mecanitzat CNC, així com l'aplicació de l'alumini en diverses indústries.
En la seva forma més pura, l'element químic alumini és suau, dúctil, no magnètic i d'aspecte blanc platejat.Tanmateix, l'element no només s'utilitza en forma pura.L'alumini sol aliar-se amb diversos elements com ara manganès, coure i magnesi per formar centenars d'aliatges d'alumini amb diverses propietats significativament millorades.Els aliatges d'alumini més mecanitzats i les seves designacions segons diferents estàndards es poden trobar aquí.
Beneficis d'utilitzar alumini per a peces mecanitzades CNC
Tot i que hi ha nombrosos aliatges d'alumini amb diferents graus de propietats, hi ha propietats fonamentals aplicables a gairebé tots els aliatges d'alumini.
Mecanització
L'alumini es forma, es treballa i es mecanitza fàcilment mitjançant una varietat de processos.Es pot tallar ràpidament i fàcilment amb màquines-eina perquè és suau i s'estella fàcilment.També és menys costós i requereix menys potència per mecanitzar que l'acer.Aquestes característiques són d'immens beneficis tant per al mecànic com per al client que demana la peça.A més, la bona mecanització de l'alumini fa que es deformi menys durant el mecanitzat.Això condueix a una major precisió, ja que permet que les màquines CNC aconsegueixin toleràncies més altes.
Relació força-pes
L'alumini és aproximadament un terç de la densitat de l'acer.Això fa que sigui relativament lleuger.Tot i el seu pes lleuger, l'alumini té una resistència molt alta.Aquesta combinació de força i pes lleuger es descriu com la relació resistència-pes dels materials.L'alta relació resistència-pes de l'alumini fa que sigui favorable per a les peces necessàries en diverses indústries, com ara l'automoció i la indústria aeroespacial.
Resistencia a la corrosió
L'alumini és resistent a les ratllades i a la corrosió en condicions marines i atmosfèriques comunes.Podeu millorar aquestes propietats mitjançant l'anodització.És important tenir en compte que la resistència a la corrosió varia en diferents graus d'alumini.Els graus mecanitzats amb CNC amb més regularitat, però, tenen la major resistència.
Rendiment a baixes temperatures
La majoria dels materials tendeixen a perdre algunes de les seves propietats desitjables a temperatures sota zero.Per exemple, tant els acers al carboni com el cautxú es tornen trencadissos a baixes temperatures.L'alumini, al seu torn, conserva la seva suavitat, ductilitat i resistència a temperatures molt baixes.
Conductivitat elèctrica
La conductivitat elèctrica de l'alumini pur és d'uns 37,7 milions de siemens per metre a temperatura ambient.Tot i que els aliatges d'alumini poden tenir conductivitats més baixes que l'alumini pur, són prou conductors perquè les seves peces puguin utilitzar-se en components elèctrics.D'altra banda, l'alumini seria un material inadequat si la conductivitat elèctrica no és una característica desitjable d'una peça mecanitzada.
Reciclabilitat
Com que es tracta d'un procés de fabricació subtractiu, els processos de mecanitzat CNC generen un gran nombre d'encenalls, que són materials de rebuig.L'alumini és altament reciclable, la qual cosa significa que requereix una energia, un esforç i un cost relativament baixos per reciclar.Això fa que sigui preferible a aquells que volen recuperar les despeses o reduir el malbaratament de material.També fa que l'alumini sigui un material més respectuós amb el medi ambient per mecanitzar.
Potencial d'anodització
L'anodització, que és un procediment d'acabat superficial que augmenta el desgast i la resistència a la corrosió d'un material, és fàcil d'aconseguir en alumini.Aquest procés també facilita l'addició de color a les peces d'alumini mecanitzats.
Aliatges d'alumini populars per a mecanitzat CNC
Des de la nostra experiència a Xometry, els 5 graus d'alumini següents són un dels més utilitzats per al mecanitzat CNC.
EN AW-2007 / 3.1645 / AlCuMgPb
Denominacions alternatives: 3.1645;EN 573-3;AlCu4PbMgMn.
Aquest aliatge d'alumini té el coure com a element d'aliatge principal (4-5%) del coure.És un aliatge de xip curt que és durador, lleuger, altament funcional i té les mateixes propietats mecàniques elevades que l'AW 2030. També és adequat per a roscat, tractament tèrmic i mecanitzat d'alta velocitat.Totes aquestes propietats fan que EN AW 2007 s'utilitzi àmpliament en la producció de peces de màquines, cargols, femelles, cargols i barres roscades.Tanmateix, aquest grau d'alumini té una baixa soldabilitat i una baixa resistència a la corrosió;per tant, es recomana dur a terme l'anoditzat de protecció després del mecanitzat de la peça.
EN AW-5083 / 3.3547 / Al-Mg4,5Mn
Denominacions alternatives: 3,3547;aliatge 5083;EN 573-3;UNS A95083;ASTM B209;AlMg4,5Mn0,7
AW 5083 és conegut pel seu excel·lent rendiment en entorns severs.Conté magnesi i petites traces de crom i manganès.Aquest grau té una resistència molt alta a la corrosió tant en ambients químics com marins.De tots els aliatges no tractables tèrmicament, AW 5080 té la resistència més alta;una propietat que conserva fins i tot després de la soldadura.Tot i que aquest aliatge no s'ha d'utilitzar en aplicacions amb temperatures superiors a 65 °C, destaca en aplicacions de baixa temperatura.
A causa del seu conjunt de propietats desitjables, AW 5080 s'utilitza en nombroses aplicacions, com ara equips criogènics, aplicacions marines, equips a pressió, aplicacions químiques, construccions soldades i carrosseries de vehicles.
EN AW 5754 / 3.3535 / Al-Mg3
Denominacions alternatives: 3,3535;aliatge 5754;EN 573-3;U21NS A95754;ASTM B 209;Al-Mg3.
En ser un aliatge forjat d'alumini i magnesi amb el percentatge més alt d'alumini, l'AW 5754 es pot laminar, forjar i extrudir.Tampoc és tractable tèrmicament i es pot treballar en fred per augmentar la seva resistència, però amb una ductilitat menor.A més, aquest aliatge té una excel·lent resistència a la corrosió i una gran resistència.Tenint en compte aquestes propietats, és comprensible que AW 5754 sigui un dels graus d'alumini mecanitzat CNC més populars.Normalment s'utilitza en estructures soldades, aplicacions de sòls, equips de pesca, carrosseries de vehicles, processament d'aliments i reblons.
EN AW-6060 / 3.3206 / Al-MgSi
Denominacions alternatives: 3.3206;ISO 6361;UNS A96060;ASTM B 221;AlMgSi0,5
Aquest és un aliatge d'alumini forjat que conté magnesi i silici.És tractable tèrmicament i té una resistència mitjana, bona soldabilitat i bona conformabilitat.També és altament resistent a la corrosió;una propietat que es pot millorar encara més mitjançant l'anoditzat.L'EN AW 6060 s'utilitza sovint en construcció, processament d'aliments, equips mèdics i enginyeria d'automoció.
EN AW-7075 / 3.4365 / Al-Zn6MgCu
Denominacions alternatives: 3,4365;UNS A96082;H30;Al-Zn6MgCu.
El zinc és l'element d'aliatge principal en aquest grau d'alumini.Tot i que EN AW 7075 té una mecanabilitat mitjana, propietats pobres de conformació en fred i no és adequat tant per a la soldadura com per a la soldadura;té una alta relació resistència a densitat, una excel·lent resistència als ambients atmosfèrics i marins i una resistència comparable a alguns aliatges d'acer.Aquest aliatge s'utilitza en una àmplia gamma d'aplicacions, com ara bastidors d'ala delta i bicicletes, equips d'escalada, armament i fabricació d'eines de motlle.
EN AW-6061 / 3.3211 / Al-Mg1SiCu
Designacions alternatives: 3.3211, UNS A96061, A6061, Al-Mg1SiCu.
Aquest aliatge conté magnesi i silici com els seus principals elements d'aliatge amb traces de coure.Amb una resistència a la tracció de 180Mpa, aquest és un aliatge d'alta resistència i és molt adequat per a estructures amb molta càrrega, com ara bastides, autocars, peces de màquines i aeroespacials.
EN AW-6082 / 3.2315 / Al-Si1Mg
Designacions alternatives: 3.2315, UNS A96082, A-SGM0,7, Al-Si1Mg.
Format típicament per laminació i extrusió, aquest aliatge té una resistència mitjana amb molt bona soldabilitat i conductivitat tèrmica.Té una alta resistència a la corrosió d'esquerdes.Té una resistència a la tracció que oscil·la entre 140 i 330 MPa.S'utilitza molt en la construcció i els contenidors offshore.
Hora de publicació: 29-jul-2022