Lavorazione CNC dell'alluminio: la guida definitiva

La lavorazione CNC dell'alluminio è una tecnica di produzione diffusa nelle moderne industrie di produzione di componenti metallici.

Per una lavorazione CNC di successo dell'alluminio, è necessario scegliere il miglior grado di materiale, conoscere i vantaggi, scegliere una tecnica adeguata, stimare il costo o applicare la giusta finitura superficiale.

Quindi, se vuoi essere un esperto nella lavorazione CNC dell'alluminio, leggi questa guida.

Gradi di lavorazione CNC in alluminio

Diversi gradi di alluminio trovano impiego in applicazioni industriali con differenze fondamentali dettagliate nelle proprietà intrinseche. Loro includono:

Altre risorse:

Lega di alluminio – Fonte: Wikipedia

Tipi di gradi di alluminio – Fonte: Metal Super Market

Tipi di alluminio – Fonte: Thomas Net

Vantaggio della lavorazione CNC in alluminio

Molti vantaggi derivano dall'intraprendere parti in alluminio lavorate a CNC nel tuo progetto.

io. Resistenza alla corrosione: I livelli di resistenza dei gradi di alluminio lavorati CNC differiscono a seconda degli elementi costitutivi. Tuttavia, rimane una caratteristica standard che consente l'applicazione di parti lavorate CNC in ambienti corrosivi o esposti.

ii. Lavorabilità: L'alluminio è altamente lavorabile e lavorabile grazie alla sua duttilità e malleabilità. Ciò rende la produzione economica poiché è altamente precisa e ripetibile con uno stress ridotto dell'utensile.

iii. Conduttività elettrica: Sebbene sia inferiore alla conducibilità del rame, l'alluminio mostra ancora un trasferimento del segnale elettrico accettabile. Pertanto, è possibile utilizzare tali parti di macchine CNC in applicazioni in cui è necessaria la conduttività.

iv. Potenziale di anodizzazione: Dopo la lavorazione CNC dei componenti in alluminio, è possibile migliorarne le proprietà fisiche mediante anodizzazione. L'anodizzazione migliora le qualità superficiali del componente in alluminio lavorato CNC, come spessore e resistenza all'usura.

v. Riciclabilità: I componenti in alluminio inutilizzati o di scarto derivanti dal processo di lavorazione CNC possono essere riciclati e riutilizzati. Il riciclaggio riduce l'inquinamento, lo spreco di energia e persino i costi di produzione.

VI. Rapporto forza-peso: L'elevato rapporto resistenza/peso dell'alluminio consente la lavorazione CNC di parti in cui resistenza e peso sono motivo di preoccupazione.

Altre risorse:

Cos'è la lavorazione CNC – Fonte: Thomas Net

Processo di lavorazione CNC – Fonte: Goodwin University

Limitazioni della lavorazione CNC dell'alluminio

È possibile incontrare alcune difficoltà durante la lavorazione CNC dell'alluminio. Alcune battute d'arresto comuni includono:

io. Lavorabilità: I diversi gradi di alluminio e le sue leghe rappresentano una sfida durante la lavorazione CNC che interessa processi come la fresatura e il taglio

ii. Temperatura di esercizio: La morbidezza dell'alluminio e il suo basso punto di fusione limitano la temperatura di esercizio durante la lavorazione CNC. Di conseguenza, intraprendere operazioni di lavorazione CNC che comportano un'elevata produzione di calore può provocare deformità.

Vantaggi Lavorazione di prototipi in alluminio CNC

La prototipazione è un processo che consente di sperimentare o testare un progetto prima di intraprendere un ciclo di produzione completo. La sua importanza è evidenziata come segue:

• L'alluminio è prontamente disponibile, facile da lavorare e riciclabile, quindi comporta enormi risparmi sui costi.
• Quando si intraprende la lavorazione CNC di prototipi in alluminio, è possibile verificare e implementare facilmente i progetti senza incorrere in enormi perdite.

Processi di lavorazione CNC dell'alluminio

Quando si tratta di lavorazione CNC dell'alluminio, ci sono molte tecnologie che puoi adottare a seconda delle specifiche del tuo pezzo. Ad esempio, potresti voler praticare fori, realizzare filettature o lavorare parti cilindriche.

Di conseguenza è necessario scegliere una tecnica di lavorazione CNC adatta:

Tornitura CNC in alluminio

Nella tornitura CNC dell'alluminio, l'utensile da taglio rimane in posizione mentre si ruota il pezzo per rimuovere il materiale indesiderato. Il tornio CNC trova impiego nella tornitura CNC dell'alluminio, utilizzando istruzioni fornite dal computer per convertire il pezzo in alluminio nella forma desiderata.

Puoi considerare queste attrezzature CNC per lavorare l'alluminio.

       io. Tornio CNC verticale

Qui, il mandrino è fissato verticalmente eseguendo l'operazione di tornitura spostando il pezzo su e giù. È favorevole per operazioni unilaterali e dove l'impiccagione del pezzo è un problema.

     ii. Torni CNC orizzontali

Invece di un mandrino come nei loro compatrioti verticali, questi torni CNC implementano orizzontalmente più teste. Può eseguire la lavorazione CNC dell'alluminio in vari design con materiale di scarto che cade facilmente per gravità.

Vantaggi della tornitura CNC in alluminio

L'utilizzo della tornitura CNC in alluminio La lavorazione CNC offre i seguenti vantaggi:

• Costo effettivo: La tornitura CNC dell'alluminio aumenta l'efficienza produttiva intraprendendo il processo in tempi più brevi, rendendolo così conveniente.
• Efficienza: La messa a punto CNC dell'alluminio riduce gli sprechi effettuando operazioni altamente precise migliorando l'efficienza del processo.

CNC Fresatura di alluminio

La fresatura CNC di leghe di alluminio è un'operazione molto diffusa oggi. Utilizzerai utensili multi-punta per lavorare materiali in alluminio stazionari.

Quando si tratta di fresatura CNC, puoi utilizzare:

• Fresatrice verticale CNC
• Fresatrice CNC orizzontale
• Fresatrice CNC multiasse

Le fresatrici multiasse sono in grado di muoversi su più assi consentendo operazioni più rapide e precise su pezzi in alluminio.

Metodi di fresatura CNC

Ci sono diversi approcci a fresatura CNC pezzi in alluminio come segue:

• Fresatura angolare: Qui, l'asse di rotazione della fresatrice CNC e la superficie del pezzo in alluminio sono separati ad angolo. Pertanto, produce design specifici come scanalature e altri tagli angolati.
• Spianatura: L'utensile lavora verso il basso contro il pezzo di alluminio producendo disegni complessi con l'asse di rotazione perpendicolare al pezzo.
• Fresatura della forma: La lavorazione CNC dell'alluminio con questo metodo di fresatura consente la formazione di tagli arrotondati utilizzando più utensili.
• Fresatura del profilo: Impiega un processo in tre fasi di sgrossatura, semifinitura e finitura finale nella produzione di parti in alluminio concave e convesse.
• Fresatura superficiale: Rimuove il materiale dalla superficie del pezzo in alluminio con il pezzo parallelo all'asse di rotazione.

CNC Foratura alluminio

Foratura CNC in alluminio pezzi in lavorazione comporta l'impiego di strumenti speciali noti come punte da trapano per creare fori. Questi fori sono essenziali durante il montaggio soprattutto quando si impiegano bulloni, viti e rivetti.

Tipi di trapano CNC

I seguenti tipi di punte CNC possono trasformare efficacemente i pezzi in alluminio per la tua applicazione:

io. Esercitazione di gruppo: Supporta più teste di lavoro in grado di sostenere più mandrini e può eseguire numerose operazioni contemporaneamente.

ii. Micro trapano: Ha un'elevata precisione con piccoli mandrini utili per realizzare fori molto piccoli su pezzi in acciaio inossidabile.

iii. Trapano multimandrino: Dispone di una singola testa di lavoro con più mandrini con capacità di lavoro simultaneo.

iv. Trapano a colonna a braccio radiale: Impiega una testa portamola capace di diversi movimenti per eseguire diverse operazioni su un pezzo fissato.

v. Trapano a torretta: Dispone di una torretta con più teste di lavoro che consentono di modificare facilmente le posizioni e cambiare rapidamente gli utensili.

VI. Trapano verticale: Questo tipo di trapano CNC alimenta il pezzo in lavorazione a un utensile e presenta una testa del mandrino con una trasmissione a ingranaggi.

Alluminio da taglio CNC

CNC taglio dell'alluminio comporta l'estrazione di pezzi di alluminio opportunamente dimensionati da lamiere o barre più grandi secondo le esigenze progettuali. Alcune delle attrezzature per il taglio dell'alluminio CNC che puoi utilizzare includono:

io. Macchine laser CNC: Impiega un raggio laser controllato da computer ad alta potenza per tagliare l'alluminio. Il processo di taglio avviene tramite vaporizzazione, fusione o combustione, con conseguenti tagli estremamente precisi.

ii. Taglierine al plasma CNC: Questi funzionano creando un potente arco al plasma sottoponendo l'aria compressa a un riscaldamento estremo. L'arco al plasma risultante fonde l'alluminio mentre contemporaneamente soffia via la fusione, tagliandola sotto il controllo del computer.

iii. Router CNC: Utilizza una punta per utensile da taglio per fresa a candela per estrarre materiale o modellare pezzi in alluminio nella forma desiderata. Lo trovi utile anche per separare pezzi di alluminio più grandi tenendo presente il tipo di punta e la velocità di avanzamento.

iv. Frese ad acqua CNC: Comporta la produzione di getti d'acqua miscelati con abrasivi ad alta pressione attraverso minuscoli ugelli. L'azione del getto che colpisce ad alta velocità la superficie di alluminio avvia tagli a freddo senza deformazioni.

5 consigli per tagliare l'alluminio con il router CNC

Migliori Router CNC può aiutarti nei tuoi progetti tagliando facilmente l'alluminio nella forma e nelle dimensioni desiderate. Tuttavia, è necessario considerare i seguenti suggerimenti per un taglio corretto:

• Determina la velocità e l'avanzamento per il tuo router CNC di solito utilizzando una calcolatrice per garantire un taglio netto.
• Quando si utilizza una fresatrice CNC su alluminio, sono necessari regimi di rotazione elevati che richiedono l'uso di frese in metallo duro.
• Includi un sistema di nebulizzazione nella tua configurazione per fungere da lubrificante per la fresa e l'alluminio prevenendo rispettivamente l'usura e la deformazione.
• Utilizzare passaggi poco profondi progressivi per raggiungere la profondità di taglio per garantire una facile rimozione del truciolo e risultati finali di qualità.
• Il taglio CNC dell'alluminio con un router CNC funziona con un massimo di tre scanalature per evitare l'accumulo di trucioli e quindi l'inceppamento. Inoltre, l'utilizzo di scanalature ridotte va di pari passo con una riduzione della velocità di avanzamento.

Fattori che influenzano la selezione degli utensili nella lavorazione CNC dell'alluminio

La selezione degli utensili nella lavorazione CNC dell'alluminio è essenziale per determinare la qualità del taglio e il successo del processo. Di conseguenza la selezione degli utensili è un processo importante che considera i seguenti fattori:

Fluido da taglio

Mentre l'alluminio è tenero, il taglio a secco provoca la formazione di bave e bordi incoerenti, rendendo necessario l'uso di fluidi da taglio. Le emulsioni oleose sono fluidi da taglio appropriati poiché quelle con tracce di cloro e zolfo lasciano macchie sulla superficie dell'alluminio.

Avanzamenti e velocità

La velocità di taglio durante la lavorazione CNC dell'alluminio si riferisce alle rotazioni al minuto dell'utensile. I parametri utensile di raggio e materiale influenzano la velocità.

È possibile utilizzare velocità di taglio elevate sull'alluminio per ridurre l'accumulo di trucioli e l'accumulo di calore e aumentare la qualità della finitura.

La velocità di avanzamento descrive la corsa dell'utensile nell'eseguire un ciclo completo. Si applica anche al pezzo in lavorazione in cui viene ruotato e l'utensile viene tenuto in posizione.

Progettazione di strumenti

La configurazione dell'utensile, ad esempio il numero di scanalature, è fondamentale per realizzare o rompere un processo di lavorazione CNC dell'alluminio. Ad esempio, avere un basso numero di taglienti (2-3) quando si lavora sull'alluminio garantisce che non si formino trucioli.

Materiale dello strumento

L'alluminio è un metallo tenero e gli strumenti di lavorazione richiedono spigoli vivi non soggetti a usura come il carburo.

In alternativa, esistono sistemi di utensili realizzati in cobalto. Tuttavia, questo è per situazioni in cui non c'è reattività con l'alluminio.

La reattività con l'alluminio può causare infrazioni superficiali soprattutto ad alta temperatura.

Tuttavia, è possibile utilizzare metallo duro con un leggero contenuto di cobalto per ottenere la tenacità desiderata senza deformazioni.

Angolo dell'elica

È l'angolo formato dalla linea immaginaria che taglia il centro dell'utensile e il piano di azione tangenziale. Un angolo ampio renderà più rapida la rimozione del truciolo.

Naturalmente, questo avrà un costo di aumento dell'attrito. Di conseguenza, ci sarà un aumento della temperatura.

Il calore risultante può far sì che i trucioli aderiscano all'utensile durante la saldatura, specialmente durante la lavorazione ad alte velocità. Avere un angolo dell'elica piccolo ottiene l'esatto contrario.

Suggerimenti per la lavorazione CNC dell'alluminio

Il ruolo della lavorazione CNC dell'alluminio è fondamentale per la produzione di molti apparecchi e attrezzature quotidiani. L'adesione ai seguenti suggerimenti durante la lavorazione CNC dell'alluminio garantisce prodotti di qualità e allo stesso tempo ti protegge.

• Applicare sempre lubrificante. La lubrificazione dell'area di azione tra l'utensile e il materiale in alluminio riduce l'attrito facilitando il processo di lavorazione CNC. Garantisce inoltre che i bordi siano diritti e previene i danni causati dal calore.
• Rimuovere sempre i trucioli formati. Lasciare che i trucioli si accumulino attorno all'utensile può causare rotture e deformazioni dell'alluminio.
• Non affrettare il processo. Impiegare la velocità di avanzamento e la velocità appropriate in base all'utensile, al tipo di alluminio e al processo di lavorazione. Non dovresti anche utilizzare tassi di alimentazione molto lenti in quanto non farebbe altro che smussare lo strumento.
• Vai con frese di piccolo diametro. Ciò è particolarmente vero quando si cerca di ottenere una profondità di taglio profonda in quanto rende il processo più agevole.
• Utilizzare lo strumento appropriato. Ad esempio, quando si lavora su alluminio, gli utensili in metallo duro sono preferibili rispetto a HSS e cobalto.

Come stimare il costo della lavorazione CNC dell'alluminio

Come tutti gli altri progetti, durante la lavorazione CNC dell'alluminio, è necessario fare un preventivo. Avere una stima dei costi ti garantisce di poter preventivare le tue esigenze e soddisfare le richieste del progetto.

Quando si stima il costo della lavorazione CNC dell'alluminio, si considerano i seguenti fattori:

Bisogni materiali

Considerazioni essenziali per quanto riguarda le vostre esigenze di materiale sono il grado di alluminio e le dimensioni o la quantità richiesta. Poiché la lavorazione CNC dell'alluminio comporta processi sottrattivi, la complessità del design influenzerà l'utilizzo del materiale.

Esigenze lavorative

Sebbene molte attrezzature per la lavorazione CNC dell'alluminio siano controllate da computer, richiedono comunque la supervisione umana. Le tue esigenze di manodopera sono determinate considerando il numero di personale, il livello di abilità, le ore lavorate e la formula di compensazione.

Finiture superficiali per parti in alluminio di macchine CNC

L'applicazione di una finitura superficiale alle parti in alluminio lavorate a CNC può migliorarne le proprietà fisiche e la durata. Sono applicabili diverse finiture superficiali con alcune discusse di seguito.

• Anodizzazione: L'anodizzazione può produrre un rivestimento trasparente, colorato o duro attraverso la passivazione elettrica migliorando la resistenza alla corrosione e all'usura.
• Granigliatura: Produce una superficie della parte in alluminio lavorata a CNC uniformemente liscia eliminando i segni degli utensili e altre deformità superficiali.
• Rivestimento di conversione del cromato: L'aggiunta di questo rivestimento sulla parte in alluminio lavorata a CNC mantiene la conduttività e migliora la resistenza all'usura e alla corrosione.
• Cromatura decorativa: La cromatura ha principalmente un valore estetico sulla tua parte in alluminio lavorata a CNC, migliorando anche la durata della superficie.
• lucidatura: Impiega mezzi meccanici o chimici che consentono alla parte in alluminio di ottenere una superficie liscia e altamente riflettente.
• Verniciatura a polvere: Qui, applichi la vernice in polvere sulle parti in alluminio lavorate a CNC prima di sottoporle alla cottura in forno. La verniciatura a polvere migliora la resistenza e la durata della superficie.

È possibile saperne di più su trattamenti superficiali dell'alluminio.

Applicazioni di parti in alluminio lavorate a CNC

L'applicazione di parti in alluminio lavorate a CNC si estende a tutte le industrie trovando impiego in quasi tutti i settori. Alcune applicazioni industriali comuni sono le seguenti:

io. Settore automobilistico: Le principali proprietà che consentono l'utilizzo di parti in alluminio nel settore automobilistico sono resistenza, leggerezza e durata.

ii. Alimentare/farmaceutico: Le parti in alluminio lavorate a CNC trovano impiego, in particolare l'imballaggio, nel settore alimentare e farmaceutico a causa della sua natura flemmatica a contatto con le sostanze.

iii. Aerospaziale: L'incredibile forza relativa al peso esibita dalla parte in alluminio lavorata a CNC rende il loro utilizzo negli aerei molto popolare.

iv. Gli sport: Molte attrezzature e accessori sportivi utilizzano parti in alluminio lavorate a CNC grazie alla loro durata, resistenza e peso. Questi includono telai di biciclette, mazze da baseball, racchette e fischietti per citarne alcuni.

v. Elettrico: Poiché l'alluminio presenta conduttività elettrica oltre alla sua eccezionale resistenza alla corrosione, è presente in molti componenti elettrici e apparecchi.

Conclusione

La versatilità dell'alluminio e la facilità di lavorazione CNC ne consentono un ampio utilizzo nella produzione di parti e componenti. La lavorazione CNC dell'alluminio ti consente di dare facilmente vita ai tuoi progetti.

Altre risorse:

Componenti di fresatura CNC – Fonte: HMAKING

Parti in alluminio lavorazione CNC – Fonte: Protolabs

Parti di tornitura CNC – Fonte: HMAKING

Lavorazione CNC in alluminio – Fonte: 3D

Parti di foratura CNC – Fonte: HMAKING

Vantaggi della lavorazione CNC dell'alluminio – Fonte: 3ERP

Lavorazione CNC dell'alluminio – Fonte: Xomerty

Alluminio per lavorazioni CNC – Fonte: GENSUN