راهنمای انتخاب و هزینه ماشینکاری CNC درجه بندی آلومینیوم

انتخاب بهینهنمرات آلومینیوم برای ماشینکاری CNCبه تعادل قدرت تسلیم، تشکیل تراشه، تنش زدایی و سازگاری پس از پردازش- نیاز دارد. در حالی کهAl6061-T651به دلیل قابلیت ماشینکاری و هزینه متعادل، به عنوان استاندارد صنعتی برای قطعات ساختاری عمومی عمل می کند.Al7075-T651استحکام درجه{0}در هوافضا (بازده 503 مگاپاسکال) را با قیمت مواد اولیه بالاتر اما زمان چرخه ماشینکاری کمتر ارائه می‌کند. از مصرف خودداری کنیدAl5052برای اجزای پیچیده آسیاب شده به دلیل سنگ‌زدگی شدید- لبه بالا (BUE) و هزینه‌های بالا بریدن. آن را برای ورق های فلزی یا قطعات تبدیل شده اولیه رزرو کنید. برای جیب های نازک-دیواری یا تلورانس های تنگ (زیر0.012 ± میلی متر(T651یاT7451) برای جلوگیری از تاب برداشتن استرس{0}}.

انتخاب مواد خام در مقابل کل هزینه ساخت قطعات CNC

در تولید دقیق CNC، هزینه های خرید مواد اولیه تنها 15 تا 30 درصد از کل قیمت واحد یک قطعه تمام شده را نشان می دهد. کار ماشینکاری، زمان دوک، سایش ابزار برش، بازده تکمیل ثانویه، و نرخ ضایعات باقیمانده 70٪ تا 85٪ را تعیین می کند. انتخاب یک درجه نادرست آلیاژ آلومینیوم صرفاً بر اساس قیمت گذاری شمش خام اغلب کل هزینه پروژه را افزایش می دهد.

تفکیک هزینه کل بخش:

· مواد اولیه:15% - 30%

· ماشینکاری:40% - 55% (برگرفته از قابلیت ماشینکاری و کنترل تراشه)

· دبر زدایی و تکمیل:10% - 20% (برگرفته از شکل‌پذیری و گالینگ)

· ضایعات و کیفیت کیفیت:5% - 10% (برگرفته از تاب خوردن استرس باقیمانده)

Dazao Machinery Shop-مطالعه موردی طبقه: استرس 18000 دلاری{3}}رویداد ضایعات رهایی بخش

Xiamen Dazao Machinery طی یک دوره تولید در سال 2021 برای مشتری رباتیک پزشکی مطابق با ISO9001{3}} طرحی را برای 250 واحد محفظه حسگر الکترونیکی با دیواره نازک (ضخامت دیواره 1.5 میلی متر) پذیرفت. طراحی مشتری استاندارد مشخص شده استAl6061-T6انبار صفحه برای کنترل هزینه های مواد.

توالی ماشینکاری شامل فرز جیبی سنگین بود که 72 درصد از حجم بیلت اصلی را در مرکز ماشینکاری 5 محوره CNC حذف کرد. پس از آزاد کردن گیره های فیکسچر هیدرولیک پس از پایان نهایی، تنش های باقیمانده حرارتی داخلی در اکسترود قفل می شوند.T6بشقاب شل شد قطعات تاب خورده و یک کمان مرکزی را نشان می دهد1.85 میلی متر، بسیار فراتر از تحمل صافی طراحی0.05 ± میلی متر.

کل دسته 250 قسمتی اسقاط شد. علت اصلی انحراف ابزار یا فرسودگی دوک نبود، بلکه وضعیت تنش پسماند آزاد نشده استاندارد بود.T6خلق و خوی دازائو 18000 دلار ضرر در زمان ماشین و سهام جذب کرد. اجرای مجدد کار با استفاده از استرس-تسکین یافته استAl6061-T651سهام-که تحت کشش دائمی 1.5% تا 3% قرار می‌گیرد-خاموش کردن-قطعات مسطح در داخل0.02 ± میلی مترخواندن نشانگر کل (TIR) ​​مستقیماً از دستگاه.

شکاف بین قیمت مواد خام و هزینه واقعی قطعه

مدیران تدارکات اغلب موجودی آلومینیوم خام را بر اساس وزن مقایسه می کنند:

· Al5052-H32:~ 3.20 دلار / کیلوگرم

· Al6061-T6:~ 3.80 دلار / کیلوگرم

· Al7075-T6:~ 8.50 دلار / کیلوگرم

با این حال، پردازشAl5052در مرکز فرز CNC به کاهش سرعت برش تا 40% برای مدیریت ساختار لبه بالا (BUE) نیاز دارد و چرخه‌های تخلیه دستی به طور متوسط ​​6 دقیقه در هر قطعه اضافه می‌شود. برعکس،Al7075برش هایی با تشکیل تراشه تمیز و شکننده در سرعت دوک بیش از 18000 دور در دقیقه، کاهش 35 درصدی زمان چرخه دستگاه در مقایسه باAl6061.

درک مکانیک مهندسی مختلفنمرات آلومینیوم برای ماشینکاری CNCتیم های مهندسی و تدارکات را قادر می سازد تا هزینه کل مالکیت (TCO) را بدون به خطر انداختن یکپارچگی مکانیکی به حداقل برسانند. برای تفصیل جزئیات پروتکل‌های راه‌اندازی طبقه-فروشگاه، به ما مراجعه کنیدراهنمای جامع ماشینکاری CNC آلومینیوم.

سه نقطه کور ماشینکاری CNC بحرانی که توسط کتابچه های مواد نادیده گرفته شده است

بیشتر راهنماهای مواد تجاری، معیارهای اساسی استحکام کششی و ازدیاد طول را از برگه اطلاعات تامین کننده فهرست می کنند. آن‌ها نمی‌توانند به پدیده‌های{1} ماشین‌کاری دنیای واقعی که در سطح مغازه با آن‌ها مواجه می‌شوند رسیدگی کنند.

نقطه کور 1: تله مزاج T6 در مقابل T651 (اعوجاج استرس حرارتی باقیمانده)

متن استاندارد مواد را مشخص می کندAl6061-T6یاAl7075-T6. راT6نامگذاری نشان دهنده عملیات حرارتی محلول به دنبال پیری مصنوعی است. در طول مرحله خاموش کردن سریع آب در عملیات حرارتی، پوشش بیرونی صفحه آلومینیومی به سرعت سرد می شود در حالی که هسته داغ می ماند. این دیفرانسیل حرارتی تانسورهای کشش پسماند نامتقارن شدید و تنش فشاری را در انبار قفل می کند.

هنگامی که یک آسیاب انتهایی CNC به یک برش می دهدT6صفحه و حذف مواد به طور ناموزون، تعادل تنش داخلی از بین می رود. مواد باقی مانده برای تسکین نیروی داخلی به عقب برگشته و باعث خمیدگی، پیچش یا حجامت فوری می شود.

T6 TEMPER (بدون کشش):

· لایه بیرونی: استرس کششی داخلی بالا

· لایه اصلی: استرس فشاری بالا

· نتیجه: فرز جیبی سنگین، تنش‌های داخلی را نامتعادل می‌کند و باعث می‌شود قطعات در هنگام رها شدن فیکسچر تاب بردارند.

T651 TEMPER (کشش 1.5٪ - 3%):

· لایه های بیرونی و هسته ای: میدان های استرس خنثی شده

· نتیجه: کشش مکانیکی تنش را دوباره توزیع می‌کند و ثبات ابعادی را برای تحمل‌های محکم تا 0.01 ± میلی‌متر حفظ می‌کند.

راT651تعیین مزاج (مانندAl6061-T651یاAl7075-T651) نشان می دهد که پس از عملیات حرارتی محلول، آسیاب به طور مکانیکی مواد را بین 1.5٪ تا 3٪ در امتداد محور طولی خود کش می دهد. این تغییر شکل پلاستیکی میدان‌های تنش پسماند داخلی را دوباره توزیع و خنثی می‌کند.

· قوانین مهندسی:برای هر قطعه آسیاب شده CNC که در آن حذف مواد بیش از 40 درصد حجم بیلت خام است، یا جایی که ضخامت دیواره کمتر از آن است.2.0 میلی متر، مشخص کردنT651(یاT7451برای سری 7000) برای تضمین پایداری ابعاد تا پایین اجباری است0.01 ± میلی متر.

Blind Spot 2: The 5052 Galling Trap and Hidden Deburring Labor Copenses

راهنماهای مواد اغلب به بازار عرضه می شوندAl5052به عنوان یک گزینه مقرون به صرفه و بسیار مقاوم در برابر خوردگی-. در حالی که برای برش ورق فلز و فشار خمش ترمز - صادق است،ماشینکاری cnc آلومینیوم 5052چالش های پردازشی قابل توجهی را ارائه می دهد.

چونAl5052فاقد عناصر اصلی تقویت کننده مانند سیلیکون یا مس است، شکل پذیری بالا و مقاومت برشی پایینی از خود نشان می دهد. در طول فرز CNC:

1. آلومینیوم نرم به لبه برش کاربید می چسبد و الف را تشکیل می دهدساخته شده-لبه بالا (BUE).

2. BUE زاویه چنگک موثر ابزار را تغییر می دهد و باعث پاره شدن سطوح می شود (Ra > 3.2 میکرومتر) و تسریع ریز-تراشه کردن لبه ابزار.

3. به جای برش تمیز، مواد در امتداد مسیر خروج ابزار به صورت پلاستیکی تغییر شکل می دهند و باعث ایجاد فرزهای سنگین و انعطاف پذیر می شوند.

تعامل ابزار / مواد در لبه برش:

آلیاژ شکننده (به عنوان مثال، Al7075):تنش برشی بالا منجر به تراشه های تمیز، کوتاه و شکسته با BUE صفر می شود.

آلیاژ انعطاف پذیر (به عنوان مثال، Al5052):چسبندگی مواد باعث ایجاد-لبه بالا (BUE) می‌شود که منجر به سوراخ‌های سنگین و پارگی سطح می‌شود.

روکش دستی نیمکت مجتمعAl5052هندسه می تواند به 5 تا 15 دقیقه برای هر قطعه نیاز داشته باشد که به سرعت از هر گونه صرفه جویی اولیه در مواد اولیه پیشی می گیرد.

نقطه کور 3: آنودایز کردن اختلاف رنگ در مجموعه های مکانیکی آلیاژی مخلوط-

هنگام طراحی مجموعه‌های چند-قسمتی-مانند یک پایانه روباتیک-که شامل یک6061صفحه نصب و الف7075مهندسان بازوی سازه-اغلب یک پیام تکمیلی را مشخص می‌کنند: نوع II آنودایز سیاه در هر MIL-A-8625.

هنگامی که این قطعات در یک حمام مخزن آندایز کننده پردازش می شوند، با تغییرات سایه بصری مشخص ظاهر می شوند:

· Al6061حاوی 0.4٪ - 0.8٪ سیلیکون و 0.8٪ - 1.2٪ منیزیم است. یک لایه اکسید آلومینیوم شفاف و یکنواخت (Al₂O₃) که رنگ ارگانیک سیاه را به طور یکنواخت جذب می کند و پوششی عمیق و جت-ساتن سیاه ایجاد می کند.

· Al7075حاوی 5.1٪ - 6.1٪ روی و 2.1٪ - 2.9٪ مس است. در طولاسید سولفوریک آندایز کردن قبل از اچفازهای بین فلزی فاز، مس و روی با سرعت های مختلف حل می شوند و شکست نور را در سراسر پوشش آندی تغییر می دهند. پایان به دست آمده در7075اغلب به رنگ خاکستری تیره یا قهوه ای مایل به-سیاه با بازتاب متغیر ظاهر می شود.

دیفرانسیل جذب رنگ آنودایز کننده:

· Al6061 (0.6٪ Si، 1.0٪ Mg):لایه اکسید آندی قطر منافذ یکنواختی ایجاد می‌کند که منجر به یک جت خالص-سیاه می‌شود.

· Al7075 (5.6٪ روی، 1.6٪ مس):لایه اکسید آندی ساختارهای منفذی نامنظمی را تشکیل می دهد که منجر به رنگ خاکستری تیره یا قهوه ای می شود.

اگر یکنواختی بصری بین اجزای جفت گیری یک نیاز سخت است، از مخلوط کردن خودداری کنیدسری 6000وسری 7000آلیاژها در یک مجموعه قابل مشاهده هستند، یا از حمام های شیمیایی قبل از درمان غیر{0}}اچینگ{{1} که با هماهنگی شریک نهایی شما مشخص شده است استفاده کنید.

تجزیه و تحلیل فنی آلیاژهای آلومینیوم ماشینکاری اولیه CNC

انتخاببهترین آلومینیوم برای ماشینکاری cncنیاز به ارزیابی ترکیبات شیمیایی، خواص مکانیکی فیزیکی، پارامترهای برش و ویژگی های تکمیلی دارد.

آلیاژ 6061-T651: مشخصات متالورژی و ماشینکاری

Al6061(بارش سخت شده با منیزیم و سیلیکون) تقریباً 70٪ از تمام قطعات آلومینیومی CNC دقیق تولید شده در سراسر جهان را تشکیل می دهد.

ترکیب شیمیایی معمولی Al6061-T651 (٪ بر حسب وزن):

· سیلیکون (Si): 0.4 - 0.8

· آهن (آهن):حداکثر 0.7

· مس (مس): 0.15 - 0.4

· منگنز (Mn):حداکثر 0.15

· منیزیم (Mg):0.8 - 1.2

· کروم (Cr):0.04 - 0.35

· روی (روی):حداکثر 0.25

تقویت فاز متالورژی

استحکام بالایAl6061-T651از طریق سخت شدن بارش حاصل می شود. عملیات حرارتی محلول در 530 درجه، عناصر آلیاژی را در محلول جامد حل می کند. خاموش کردن سریع آب این ساختار را در دمای اتاق حفظ می کند. پیری مصنوعی در دمای 160 درجه به مدت 18 ساعت باعث رسوب‌های فازی مانند سوزن ظریف (Mg) می‌شود.₂Si) در سراسر ماتریس تشکیل شود. این میکروسکوپی دررفتگی پین را رسوب می دهد و قدرت تسلیم را از 55 مگاپاسکال افزایش می دهد.Oخلق و خوی) به276 مگاپاسکالدرT651خلق و خوی

ناهمسانگردی ساختار دانه (L در مقابل LT در مقابل جهت ST)

استوک میله اکسترود شده و صفحه نورد جهت دانه مکانیکی جهت دار را نشان می دهند:

· طولی (L):جهت نورد/اکستروژن (بالاترین مقاومت کششی: 310 مگاپاسکال).

· عرضی بلند (LT):در عرض صفحه (کمی کاهش کشیدگی).

عرضی کوتاه (ST):از طریق ضخامت صفحه (مستعد لایه برداری تحت بارهای عرضی بالا).

هنگام طراحی براکت‌های ساختاری بار سنگین، تنش‌های خمشی اولیه را به موازات جهت دانه‌های غلتشی L تراز کنید.

مشخصات ماشینکاری (قابلیت ماشینکاری آلومینیوم 6061)

6061امتیاز ماشینکاری را نشان می دهد50%نسبت به برش رایگان-2011آلومینیوم وقتی با ابزار کاربید صیقلی-بریده می‌شود، تراشه‌های قابل پیش‌بینی و فر به دست می‌آید. دستیابی به سازگاریاستانداردهای پرداخت سطح تا 0.8 میکرومتر Raدر عملیات فرز استاندارد 3 محوره و 5 محوری بدون سنگ زنی ثانویه به راحتی قابل دستیابی است.

ماتریس پارامتر برش کامل برای Al6061-T651:

هندسه و سرعت ابزار بهینه

· سرعت سطحی (V_c):600 - 1200 متر در دقیقه (2000 - 4000 SFM)

· تغذیه به ازای هر دندان (f_z): 0.05 - 0.20 میلی متر / دندان (0.002 - 0.008 اینچ / دندان)

· هندسه ابزار توصیه شده:3-آسیاب انتهای فلوت با زاویه مارپیچ 37 درجه تا 45 درجه، فلوت‌های صیقلی و حاشیه استوانه‌ای برای از بین بردن پچ پچ در حین پاس‌های تکمیلی با سرعت بالا.

برنامه های کاربردی ایده آل

براکت‌های خودرو، بازوهای ربات ساختاری، محفظه‌های حسگر، پایه‌های ماشین‌آلات صنعتی، و اجزای نمونه اولیه که به تعادلی از استحکام، جوش‌پذیری و مقاومت در برابر خوردگی نیاز دارند.

آلیاژ 7075-T651: ویژگی‌های مکانیکی هوافضا و ماشین‌کاری با سرعت بالا

هنگامی که نسبت استحکام سازه به وزن، معیار طراحی اولیه است،Al7075استاندارد صنعت است. آلیاژ کردن با روی (5.1٪ - 6.1٪) و منیزیم ساختاری ریز را ایجاد می کند که می تواند با مقاومت کششی فولاد سازه مطابقت داشته باشد.

ترکیب شیمیایی معمولی Al7075-T651 (٪ بر حسب وزن):

· روی (روی): 5.1 - 6.1

· منیزیم (Mg):2.1 - 2.9

· مس (مس):1.2 - 2.0

· آهن (آهن):حداکثر 0.5

· سیلیکون (Si):حداکثر 0.4

· منگنز (Mn):حداکثر 0.3

· کروم (Cr):0.18 - 0.28

· تیتانیوم (Ti):حداکثر 0.2

مقایسه خواص مکانیکی:

· Al6061-T651:مقاومت کششی 276 مگاپاسکال|برینل سختی 95 HB

· Al7075-T651:استحکام تسلیم کششی 503 مگاپاسکال|سختی برینل 150 HB

· فولاد سازه ای (A36):مقاومت کششی 250 مگاپاسکال|برینل سختی 119 HB

مکانیسم های سخت شدن رسوبی (η′فازMgZn₂)

درAl7075استحکام توسط رسوبات منسجم و نیمه{0}منسجم ناپایدار η′ (MgZn₂) در طول پیری مصنوعی در دمای 120 درجه به مدت 24 ساعت تشکیل می شود. این رسوبات متراکم در برابر حرکت نابجایی تحت تنش مکانیکی بالا مقاومت می کنند و این امر باعث می شود7075-T651استحکام کششی نهایی570 مگاپاسکالو حد استقامت160 مگاپاسکال(500 میلیون چرخه استرس معکوس).

مشخصات ماشینکاری (ماشینکاری آلومینیوم 7075)

با وجود سختی بالا(150 HB), Al7075فوق العاده خوب برش می دهد استحکام تسلیم بالای آن باعث می‌شود تراشه‌ها به سرعت شکسته شوند و به جای نوارهای پیوسته طولانی، تراشه‌های بخش کوتاه و به راحتی تخلیه شوند.

این شکل گیری تراشه تمیز به اپراتورهای ماشین اجازه می دهد تا اعماق برش محوری تهاجمی را اجرا کنند (الف_p) و تغذیه جدول بالا. با این حال، تنش برشی بالاتر مواد، نیروهای برشی را تقریباً 30 تا 40 درصد در مقایسه با6061اگر قدرت اسپیندل یا استحکام ابزار کافی نباشد، سایش کناره ابزار را تسریع می کند.

ماتریس پارامتر برش کامل برای Al7075-T651:

اقتصاد: وقتی 7075 هزینه کل را کاهش می دهد (6061 در مقابل 7075 آلومینیوم)

یک برنامه جیبی سنگین را در نظر بگیرید که یک بیلت 10 کیلوگرمی را تا یک منیفولد هوافضای 1.2 کیلوگرمی ماشین کاری می کند:

تحلیل تجارت اقتصادی (6061 در مقابل 7075):

· هزینه مواد اولیه:Al6061-T{1}} $38.00|Al7075-T{4}} 85.00 دلار

· زمان چرخه خشن:Al6061-T{1}} دقیقه|Al7075-T{3}} دقیقه

· زمان چرخه پایان:Al6061-T{1}} دقیقه|Al7075-T{3}} دقیقه

· کل زمان ماشین:Al6061-T{1}} دقیقه|Al7075-T{3}} دقیقه

· هزینه ماشینکاری (@ 90 دلار در ساعت):Al6061-T{1}} 60.00 دلار|Al7075-T{4}} 36.00 دلار

· هزینه کل قسمت:Al6061-T{1}} $98.00|Al7075-T{4}} 121.00 دلار

در حالی کهAl7075هزینه مواد خام را تا 47.00 افزایش داد و 16 دقیقه در زمان ماشین صرفه جویی کرد (24.00 صرفه جویی). در ماشین‌های-محور 5{{7}بالا با نرخ‌های ساعتی بالاتر (150+ دلار در ساعت)، صرفه‌جویی در زمان چرخه7075می تواند حق بیمه مواد اولیه خود را به طور کامل جبران کند.

درمان بیش از حد پیری: T7351 در مقابل T7651 Tempers

استاندارد7075-T651هنگامی که در معرض محیط های دریایی تحت بارهای کششی پایدار قرار می گیرد، به ترک خوردگی تنشی (SCC) حساس است. برای کاهش SCC، نقشه‌های هوافضا معمولاً دو-مرحله بیش از حد را مشخص می‌کنند:

· دمای T7351:بیش از حد در 160 درجه تا 180 درجه. استحکام تسلیم کششی را تا 13٪ کاهش می دهد (به435 مگاپاسکال) اما مقاومت SCC را نسبت به سطوح ایمنی افزایش می دهد.

· دمای T7651:افزایش سن متوسط استحکام بالا (460 مگاپاسکال) را با مقاومت در برابر خوردگی لایه برداری متعادل می کند.

آلیاژ 5052-H32: مرزهای ماشینکاری و کاهش گالینگ

Al5052متعلق به خانواده 5000-سری (Al-Mg) است. قدرت خود را از سخت شدن با محلول جامد و کار سرد بدست می آورد.H32یاH34از طریق پیری بارش حرارتی، آن را غیر-گرما-می‌کند.

ترکیب شیمیایی معمولی Al5052-H32 (٪ بر حسب وزن):

· منیزیم (Mg): 2.2 - 2.8

· کروم (Cr): 0.15 - 0.35

· آهن (آهن):حداکثر 0.4

· سیلیکون (Si):حداکثر 0.25

· مس (مس):حداکثر 0.1

· منگنز (Mn):حداکثر 0.1

· روی (روی):حداکثر 0.1

مشخصات ماشینکاری (ماشینکاری cnc آلومینیوم 5052)

Al5052دارای امتیاز ماشینکاری پایین تری است (35%). شکل پذیری بالای آن (12% تا 20% ازدیاد طول در هنگام شکست) باعث می شود که مواد به جای برش تمیز در سراسر کاتر لکه دار شوند.

ماتریس پارامتر برش کامل برای Al5052-H32:

خرید-تاکتیک‌های کف‌سازی و کاهش مایع خنک‌کننده

برای ماشین کاری با موفقیتAl5052بدون ایجاد لبه یا پارگی نخ:

1. انتخاب ابزار:برای کاهش ضریب اصطکاک، از روترهای یک-فلوت یا 2-کاربید فلوت / آسیاب انتهایی با پوشش‌های کربن الماس مانند (DLC) یا نیترید زیرکونیوم (ZrN) استفاده کنید.<0.1).

2. زاویه شن کش:Specify high radial rake angles (>15 درجه) و لبه های برش تیز. از ابزارهایی با آماده‌سازی زمین یا شعاع لبه‌ها پرهیز کنید.

3. خنک کننده با فشار بالا:امولسیون مایع خنک‌کننده محلول در آب را مستقیماً در فشارهای بیش از حد به منطقه برش دهید.50 بار (725 psi)به طور مکانیکی تراشه های چسبنده را از لوله فلوت خارج کنید.

محدودیت های برنامه

رزرو کنید5052برای محفظه‌های تجهیزات دریایی، مخازن ذخیره‌سازی مایعات، و اتصالات چرخشی ساده که در آن‌ها مقاومت شدید در برابر خوردگی نمک در آب بیشتر از راندمان ماشین‌کاری با حجم بالا است.

آلیاژ 2024-T3: استحکام خستگی و محدودیت های خوردگی

Al2024یک آلیاژ Al-مس-منیزیم است که به دلیل چقرمگی شکست و استحکام خستگی سیکلی تحت بارهای کششی بالا شناخته شده است.

ترکیب شیمیایی معمولی Al2024-T3 (٪ بر حسب وزن):

· مس (مس): 3.8 - 4.9

· منیزیم (Mg):1.2 - 1.8

· منگنز (Mn):0.3 - 0.9

· آهن (آهن):حداکثر 0.5

· سیلیکون (Si):حداکثر 0.5

· روی (روی):حداکثر 0.25

· کروم (Cr):حداکثر 0.1

مشخصات ماشینکاری (ماشینکاری آلومینیوم 2024)

2024 ماشین‌هایی با تشکیل تراشه‌های کوتاه و شکننده به دلیل محتوای مس (3.8٪ - 4.9٪) که سطح بالایی را ایجاد می‌کنند.Ra 0.4 میکرومتر). امتیاز ماشینکاری را نشان می دهد70%.

ماتریس ویژگی (2024-T3):

· استحکام تسلیم کششی:345 مگاپاسکال

· حد خستگی:138 مگاپاسکال (500 میلیون سیکل)

· قابلیت جوشکاری:ضعیف / توصیه نمی شود (ترک داغ)

· مقاومت در برابر خوردگی:ضعیف (نیاز به روکش / آنودایز دارد)

آسیب پذیری خوردگی جوی

بر خلاف6061, Al2024مقاومت ضعیفی در برابر خوردگی اتمسفر و گالوانیکی از خود نشان می دهد. ذرات بین‌فلزی غنی از مس-سلول‌های میکرو-گالوانیکی محلی ایجاد می‌کنند که هنگام قرار گرفتن در معرض رطوبت باعث ایجاد حفره‌های شدید می‌شوند.

· الزامات طراحی:همه CNC ماشینکاری شده-2024اجزاء باید بلافاصله پس از ماشینکاری، عملیات سطحی محافظ را دریافت کنند-به طور معمول آندایز کردن با اسید کرومیک (نوع I)، آندایزینگ سولفوریک سخت (نوع III) با مهر و موم دی کرومات، یا پوشش آغازگر کرومات روی-.2024قابل جوشکاری ذوبی نیست. اتصالات سازه ای باید به بست های مکانیکی یا چسب های ساختاری متکی باشند.

آلیاژهای تخصصی: 6082-T6، 7050-T7451، 2011-T3، و 6063-T6

پسوندهای آلیاژی تخصصی:

آلیاژ 6082-T6:معادل اروپایی 6061. منگنز بالاتر (0.4-1.0%) کنترل ساختار دانه و محدودیت های خستگی را بهبود می بخشد.

· آلیاژ 7050-T7451:Replaces 7075 for thick plates (>80 میلی متر). حساسیت خاموش کردن و خطر ترک خوردگی ناشی از استرس (SCC) را حذف می کند.

6082-T6 (استاندارد سازه اروپا)

به طور گسترده در نقشه های ماشین آلات خودرو و صنعتی اروپا (DIN EN 755) مشخص شده است.Al6082حاوی سطوح بالاتر منگنز (0.4٪ - 1.0٪) نسبت به6061. این ساختار دانه ای تصفیه شده استحکام کششی را افزایش می دهد310 مگاپاسکال(در مقابل276 مگاپاسکالبرای 6061) و عملکرد شکستن تراشه-در تراش‌های CNC با سرعت بالا-را بهبود می‌بخشد.

7050-T7451 (صفحه ضخیم هوافضا)

When machining large structural components from thick billets (>80 میلی متر)7075-T6از حساسیت خاموش کردن رنج می برد: هسته یک صفحه ضخیم 7075 به آرامی سرد می شود و قدرت داخلی آن را نسبت به سطح کاهش می دهد.Al7050زیرکونیوم را جایگزین کروم می کند و خواص مکانیکی یکنواخت از طریق ضخامت و مقاومت در برابر ترک خوردگی ناشی از استرس (SCC) را ارائه می کند.T7451خلق و خوی

2011-T3 (آلومینیوم ماشینکاری رایگان)

شناخته شده به عنوان معیار آلیاژ ماشینکاری رایگان-امتیاز ماشینکاری 100٪), Al2011حاوی بیسموت و سرب (یا{0}}بیسموت سازگار با محیط زیست-اضافات قلع) برای شکستن تراشه ها به دانه های ریز. این دستگاه در ماشین‌های تراش CNC سوئیسی با حجم بالا برای اتصال دهنده‌های الکتریکی، شیرهای سیال و بست‌های دقیق استفاده می‌شود.

محدودیت:مقاومت در برابر خوردگی کم و جذب رنگ آندایز کننده ضعیف.

6063-T6 (اکستروژن و آلیاژ معماری)

Al6063دارای قابلیت اکسترودپذیری عالی است که آن را برای دیوارهای نازک-محفظه های توخالی و سینک های حرارتی با پره های خنک کننده پیچیده ایده آل می کند.

· نکته ماشینکاری CNC:کمی نرمتر است (73 HB) از6061 (95 HB). در طول فرز پایانی با سرعت بالا، تغذیه و سرعت را تا 15٪ کاهش دهید تا از لکه دار شدن لبه در کانال های هیت سینک عمیق جلوگیری کنید.

نمودار مقایسه عملکرد آلیاژهای آلومینیوم و ماتریس انتخاب

ایننمودار مقایسه آلیاژ آلومینیوممعیارهای مکانیکی، رفتار پردازش و عوامل هزینه مواد را در درجات رایج خلاصه می کند.

نمودار جامع مقایسه آلیاژ آلومینیوم

متقاطع مشخصات مواد{0}راهنمای مرجع (ASTM، EN، JIS، گیگابایت)

هنگام تهیه قطعات سفارشی CNC در سطح جهانی، نقشه های مهندسی اغلب به استانداردهای مواد خاص منطقه- (ASTM، EN، JIS، GB) اشاره می کنند. از این نمودار مرجع متقابل-برای تأیید انطباق استفاده کنید:

دستورالعمل های طراحی DFM برای قطعات آلومینیومی ماشینکاری شده

برای کاهش زمان چرخه دستگاه، انحراف ابزار را به حداقل برسانید و از گپ زدن در همه موارد جلوگیری کنیدنمرات آلومینیوم برای ماشینکاری cnc، این معیارهای Design for Manufacturability (DFM) را در طول توسعه CAD اعمال کنید:

معیارهای طراحی هندسه جیب و دیوار DFM:

· شعاع گوشه داخلی:طراحی Radius R=1.15 x Tool Radius (از گوشه های تیز 90 درجه R=0 اجتناب کنید).

· نسبت عمق جیب:محدود کردن عمق جیب H<= 4 x Tool Diameter (Avoid deep pockets H > 8xD).

· کف-تا-شعاع دیوار: Specify Floor Radius R >= 1.0 میلی متر برای کاهش غلظت تنش.

1. شعاع گوشه جیب داخلی (R):هرگز گوشه های داخلی عمودی تیز 90 درجه (R=0) را مشخص نکنید. همیشه یک شعاع گوشه داخلی را مشخص کنید15% تا 20% بزرگترنسبت به شعاع آسیاب انتهایی استاندارد. برای مثال، اگر یک جیب با استفاده از برش با قطر 10 میلی‌متر (R=5.0 میلی‌متر) بریده می‌شود، شعاع گوشه داخلی را به صورت R بزرگ‌تر یا مساوی 5.75 میلی‌متر طراحی کنید. این اجازه می دهد تا مسیر ابزار به طور مداوم بدون توقف از گوشه عبور کند و از ماندن برش، صدای لرزش و شکستگی موضعی ابزار جلوگیری می کند.

2. نسبت عمق-به-قطر برای پاکت ها:عمق پاکت را به کمتر یا مساوی 4×D محدود کنید (که در آن D قطر ابزار است). برای برداشتن عمق بیشتر از 4×D به آسیاب‌های انتهایی طولانی{3}} که در معرض انحراف شعاعی نمایی (δ∝L³) اپراتورها را مجبور می کند تا تغذیه و سرعت را تا 60٪ کاهش دهند تا سطح را حفظ کنند.

3. دستورالعمل های حداقل ضخامت دیوار:

· دیوارهای عمودی پشتیبانی نشده:حداقل1.2 میلی متر(برای 6061-T651) و0.8 میلی متر(برای 7075-T651).

· دنده های جیبی پشتیبانی شده:حداقل1.0 میلی متر.

· توجه: اگر دیوارها باید با ضخامت کمتر از 1.0 میلی متر ماشین کاری شوند، برای مدیریت فشار برش، مسیرهای تکمیل نور با سرعت بالا (HEM) یا مسیرهای ابزار پویا را مشخص کنید.

4. ضربه زدن در مقابل طراحی سوراخ تشکیل نخ:

· برای آلیاژهای انعطاف پذیر (Al6061, Al6063, Al5052)، استفاده کنیدشیرهای شکل دهی رول نخبه جای بریدن شیرها شیرهای فرم بدون ایجاد تراشه، فلز را به صورت پلاستیکی جابجا می کند، استحکام برشی رزوه را تا 20% افزایش می دهد و عمر شیر را تا 500% افزایش می دهد.

· برای آلیاژهای سخت (Al7075, Al2024)، استفاده کنیدشیرهای برش فلوت مارپیچییا آسیاب رزوه ای CNC برای برش{0}}مواد با استحکام بالا.

سناریو-چارچوب تصمیم گیری بر اساس انتخاب آلیاژ

برای پاسخ دادنکدام آلیاژ آلومینیوم برای ماشینکاری cnc بهترین استبرای پروژه خود، نیاز مهندسی اولیه خود را انتخاب کنید:

سناریو-منطق تصمیم گیری مبتنی بر انتخاب:

1. هزینه ساختاری / متوازن:

· اگر ضخامت دیوار < 2.0 میلی متر باشد: انتخاب کنیدAl6061-T651(از تاب برداشتن استرس-جلوگیری می‌کند).

· If wall thickness >= 2.0 میلی متر: انتخاب کنیدAl6061-T6(انتخاب سازه استاندارد).

2. استحکام بالا / سبک وزن:

· اگر عمق بخش > 80 میلی متر: انتخاب کنیدAl7050-T7451(حساسیت خاموشی در صفحه ضخیم را از بین می برد).

· اگر عمق مقطع<= 80 mm: Select Al7075-T651(انتخاب سازه بار بالا).

3. مقاومت در برابر خوردگی / محفظه ها:

· اگر به فرز CNC سنگین نیاز است: انتخاب کنیدAl6061-T651با آنودایز (Avoids 5052 galling).

· اگر خمش ورق فلز غالب است: انتخاب کنیدAl5052-H32(ایده آل برای فشار دادن{0}}شکل دهی ترمز).

تضمین کیفیت تدارکات و هزینه کل مالکیت (TCO)

اطمینان از انطباق مواد و جلوگیری از خرابی غیرمنتظره نیاز به اقدامات کنترل کیفیت دقیق قبل از رسیدن مواد به بستر دستگاه دارد.

جریان تضمین کیفیت DAZAO (IATF16949 / ISO9001):

· مرحله 1:تأیید گواهی آسیاب ورودی (EN 10204 3.1)

· مرحله 2:شناسایی مواد مثبت (طیف سنجی XRF)

· مرحله 3:استرس-تأیید مزاج تسکین دهنده (بازرسی علائم کشش T651)

· مرحله 4:Ultrasonic Internal Flaw Detection for Thick Plate (>50 میلی متر)

پروتکل حسابرسی گواهی آزمایش آسیاب (MTC).

هرگز تحویل مواد اولیه را بدونEN 10204 3.1 MTCکه اعداد دسته حرارتی، ترکیب شیمیایی و نتایج آزمایش مکانیکی فیزیکی را مستند می کند.

· بررسی استرس{0}}بررسی کنید که کد temper به صراحت به عنوان خوانده شده استT651, T7451، یاT7351. گواهی‌های استاندارد آسیاب برای صفحه کشیده باید مقدار کشش کرنش دائمی (به طور اسمی 1.5٪ - 3.0٪) را گزارش کنند.

· غربالگری طیف سنجی XRF:Xiamen Dazao Machinery از تحلیلگرهای فلورسانس اشعه X (XRF) دستی برای اسکن بیلت‌های خام ورودی استفاده می‌کند و شیمی آلیاژ را قبل از برش تأیید می‌کند. این از اختلاط جلوگیری می کند6061و7075موجودی موجودی

ماتریس تأیید شیمیایی طیف‌سنج (XRF):

· Al6061:نشانگرهای اولیه Mg (0.8-1.2%) و Si (0.6%)|آستانه رد: روی > 0.25٪

· Al7075:نشانگرهای اولیه روی (5.1-6.1%) و مس (1.6%)|آستانه رد: روی < 5.0٪

· Al5052:نشانگر اولیه Mg (2.2-2.8%)|آستانه رد: Si > 0.3٪ یا Cu > 0.1٪

مشخصات تکمیل سطح و ممیزی آندایزینگ

اگر یک مجموعه ترکیب شودسری 6000وسری 7000اجزای سازنده، اطمینان حاصل کنید که مرکز تولید یا فروشنده تکمیل کننده شما پیش تصفیه شیمیایی را بر این اساس مدیریت می کند:

· پروتکل De{0}}smuting: 7075آلیاژها به یک پاک‌کننده قلیایی غیر اچ‌کننده و به دنبال آن یک حمام نیتریک اسید- برای خنثی کردن رسوبات سطح مس و روی قبل از آندایز کردن نیاز دارند.

· راه اندازی قفسه بندی:هرگز سوار نشوید6061و7075قطعات روی همان قاب قفسه آنودایز تیتانیوم، زیرا هدایت الکتریکی دیفرانسیل باعث چگالی جریان غیریکنواخت و ضخامت لایه ناهموار می‌شود.

ماتریس مشخصات تکمیل سطح

فرمول محاسبه هزینه کل مالکیت (TCO).

برای مقایسه دقیق قیمت‌ها از فروشندگان تولید، مدیران تدارکات می‌توانند کل هزینه‌های قطعه را با استفاده از این فرمول ارزیابی کنند:

کل هزینه=C_تشک+(T_چرخه×R_ماخ)+(T_{خراش دادن}×R_کار)+(C_قراضه/(1−P_بازده))

کجا:

· C_تشک= هزینه خرید سهام خام (وزن ×$/kg)

· T_چرخه= کل زبری + زمان اتمام دوک CNC (ساعت)

· R_ماخ= نرخ فروشگاه ساعتی دستگاه CNC کاملاً سنگین ($/ساعت)

· T_{خراش دادن}= زمان تخلیه دستی/خودکار (ساعت)

· R_کار= نرخ ساعتی تکنسین نیمکت ($/Hour)

· P_بازده= درصد بازدهی اول- (به عنوان مثال، 0.98 برای 98٪ بازده)

فاکتورگیری در کاهش زمان چرخه و کاهش نرخ‌های ضایعات نشان می‌دهد که موادی مانند Al6061-T651 و یاAl7075-T651اغلب هزینه های واحد نهایی را کاهش می دهد.

نتیجه گیری و قابلیت های ساخت دقیق ماشین آلات دازائو

ساخت موفقیت‌آمیز قطعات CNC به درک رابطه بین متالورژی مواد، پارامترهای کارگاه ماشین‌آلات و استرس{0}} بستگی دارد. انتخاب آلیاژ آلومینیوم مناسب زمان چرخه را کاهش می دهد، از تاب برداشتن ابعاد جلوگیری می کند و کل هزینه پروژه را بهینه می کند.

Xiamen Dazao Machinery که در سال 2000 تأسیس شد، یک شرکت را اداره می کنددارای گواهی ISO9001:2015 و IATF16949:2016مرکز تولید مجهز به-سرعت بالا 3 محور، 4 محور، ومراکز ماشینکاری CNC 5 محوره. Dazao پشتیبانی طراحی برای تولید (DFM)، تأیید طیف‌نگاری مواد خام و ماشین‌کاری دقیق را ارائه می‌کند.0.005 ± میلی مترتحمل برای کاربردهای خودرو، رباتیک، پزشکی و هوافضا در سراسر جهان. ما را کاوش کنیدراهنمای جامع ماشینکاری CNC آلومینیومبرای ارزیابی کامل قابلیت‌های کف مغازه و پروتکل‌های منبع‌یابی مواد.