鋁CNC加工工藝介紹及行業應用

本文將探討鋁CNC 加工所涉及的工藝、工具、參數和挑戰。還討論了鋁(CNC 加（jiā）工中最常用的合金（jīn）)的（de）特性，以及鋁在各個行業中的應用。

導航

*將鋁用於 CNC 加工零（líng）件的好處

*CNC加工的流行鋁合金

*鋁CNC加工工藝

*鋁加工工具

*切割液

*後加工（gōng）工序

*CNC加工鋁件在工業中的應用

鋁是當今加工最多的（de）材料之一。事實上，鋁CNC加工工藝在執行頻率方麵僅次於鋼。這主要是由於其出色的機械加工性。

最純淨的化學元素鋁是（shì）柔（róu）軟的、有延展性的（de）、無（wú）磁（cí）性的，外觀呈銀白色。但是，該元（yuán）素不僅以純形式（shì）使用。鋁通常與錳、銅和（hé）鎂等各種元素形成合金，形成數百種性能得到顯（xiǎn）著改善的鋁合（hé）金。

純（chún）鋁（lǚ）

將鋁用於 CNC 加工零件（jiàn）的好處

盡管有許多鋁合金具有不同程度（dù）的性能，但有一些基（jī）本性能幾乎適用於所有鋁合金。

可加工性

鋁很容易使用各種工藝成型、加工和機加工。由於它柔軟且易碎屑，因此可以通過機床快速輕鬆地切（qiē）割。它也比鋼更（gèng）便宜，加工所需的動力（lì）也更少。這（zhè）些特性（xìng）對機械師（shī）和訂購零件的客戶都有巨大的好（hǎo）處。此外，鋁的良好可加工性意味著它在加工過程中變形（xíng）較小。這導致更高的精度，因為它允許 CNC 機器實現更高的公差（chà）。

強度重量比

鋁的密度約為鋼的三分之一。這使它相對（duì）較輕。盡管鋁很輕，但它的強度非（fēi）常高。這種（zhǒng）強（qiáng）度和重量輕的組合被描述為材料的強度重量（liàng）比。鋁的（de）高強度重量比使其有利（lì）於汽車（chē）和（hé）航空（kōng）航天等多個行（háng）業所需的零件。

耐腐蝕性能（néng）

鋁在常見的海洋和大氣條件下具有抗刮擦和抗腐蝕能力。您可以通（tōng）過陽極氧化增強這些特性。需要注意的是，不同等級（jí）的鋁材的耐（nài）腐蝕（shí）性能有所不（bú）同。然而，最常規的（de） CNC 加工等級具有最大的阻（zǔ）力。

低溫性能

大多數材料在低於零的溫度下（xià）往往（wǎng）會失去一些理想的特性。例如，碳鋼和橡膠在低溫下都會變脆。反（fǎn）過來，鋁在極低的溫度（dù）下仍能保持其柔軟性、延展性和強度。

電導率

純鋁的電導率在室溫下約為每米 3770 萬西門（mén）子。盡管鋁合金的導電性（xìng）可能比純鋁低（dī），但它們的導（dǎo）電性足以使其零件在電氣元件中（zhōng）找到（dào）用途（tú）。另一（yī）方麵，如果導電性不是機加工零件的理想特性，鋁將是不合適的（de）材料。

可回收性

由於是減材製造工藝，CNC加工過程會產生大（dà）量切屑，這些切（qiē）屑屬於廢料。鋁是高度（dù）可回收的，這意味著它需要相對較低的能量、精（jīng）力和成本（běn）來回收。這使（shǐ）得它更適（shì）合（hé）那些想要（yào）收回支出（chū）或減少材料浪費的人（rén）。它還使鋁成為一種更環保的加工材料。

陽極氧化（huà）電位

陽極氧化是（shì）一種表（biǎo）麵（miàn）處理工藝，可提高材料的耐磨性和耐腐蝕性，在鋁材中很容易實現（xiàn）。此過程還使為機加（jiā）工（gōng）鋁部件添（tiān）加顏色變得更加容易。

鋁CNC加工工藝

您可以通過當今可用的多種 CNC 加（jiā）工（gōng）工藝來加工鋁。其中一些過程如下（xià）。

CNC車削

在CNC車削操作中（zhōng），工（gōng）件旋轉，而單點（diǎn）切削（xuē）刀具沿其軸（zhóu）線保持靜止。根據機器的不同，工件或切削刀具中的一個執行相（xiàng）對於另一個的進給運動（dòng），以實現材（cái）料去除。

數控車削

CNC銑削

CNN銑削操作是鋁製零件加工中最（zuì）常用的操（cāo）作。這些操（cāo）作涉（shè）及沿其軸線旋轉多點切削，而工件沿其自身軸線保（bǎo）持靜止。切削作用和隨後的材料去除是通過工件、切削工具（jù）或兩者（zhě）結合的進給（gěi）運（yùn）動來實現的。該運動可以沿（yán）多個（gè）軸進行。

數控銑

CNC鑽孔

CNC鑽孔是在工件上鑽孔的過程。在該操作中，特定尺寸的多點旋轉切削刀具沿垂直於待鑽孔（kǒng）表麵的直線移動，從而有效地形成孔（kǒng）。

鋁加工工具

有幾個因素會影響鋁數控加工刀具的選擇。

工具設計

刀具幾何形狀的不同方麵有助於提高其加工鋁的效率。其中之一是它的（de）長笛數量。為（wéi）了防止在高（gāo）速下排屑困難，鋁CNC加工的刀具應該有2-3個刃。更多的凹槽會導致更小的切屑穀。這會導致鋁合（hé）金產生的大切屑卡住。當切削力較低且切屑間隙對工藝至關重要時，您應該使用 2 個刃口。為獲得排屑（xiè）間隙和刀具強度的完美平衡，請使用（yòng） 3 個刃（rèn）口。

螺（luó）旋角　                                   刀槽

螺旋角是刀具中（zhōng）心線與沿切削刃相切的直線之間的夾角。它是切削工具的一個重要（yào）特征。雖然較高的螺旋角可以更快地從零件中去除切屑，但它會增（zēng）加切削過程中的摩擦和熱量。這可能（néng）會導致在高速鋁數控加工過程中切屑焊（hàn）接到工（gōng）具表麵。另一方麵，較低（dī）的螺旋角產生的熱（rè）量較少，但可能無法（fǎ）有效去（qù）除切屑。對於鋁的加工，35° 或（huò） 40° 的螺（luó）旋角適合粗加工應用，而（ér） 45°的螺旋角最適合精加（jiā）工。

螺（luó）旋角

　後角

後角是工具正常運行（háng）的另一個重要因素。過大的角度（dù）會導致（zhì）工（gōng）具鑽入工件並顫動。另一方麵，太小的角（jiǎo）度會導致工具和工件之間產生摩擦。6° 和 10° 之間的後角（jiǎo）最適（shì）合鋁 CNC 加工。

　切割液（yè）

盡管具有可加工性，但切勿（wù）將鋁切幹（gàn），因為這會促（cù）進積屑瘤的形成。適用於鋁 CNC加工的切削液是可（kě）溶性油乳（rǔ）液（yè）和礦物油。避（bì）免使用含有氯或活性硫的切削液，因（yīn）為這些元素會汙染鋁。

後加工工序

加工鋁製零（líng）件後，您可以執行（háng）某些工藝來增強零件的（de）物理、機械和美學特征。最普遍的（de）過程如下。

噴砂和噴砂

噴砂是出於美學（xué）目的的精加工過（guò）程。在此（cǐ）過程中，使用高壓氣槍對加工（gōng）部件噴上微小的（de）玻璃珠，有效去除材料並確保（bǎo）表（biǎo）麵光滑。它使（shǐ）鋁具有緞麵或啞光效果（guǒ）。噴砂的主要工藝參數（shù）是玻璃珠的大小和使（shǐ）用的氣壓量。僅當零件的尺寸公差（chà）不重要時才使用此過程。

其（qí）他（tā）精加工工藝包括拋光和塗漆。

除了噴（pēn）砂，還有噴砂，它使用高壓砂流（liú）去除材料。

塗層

這涉及用另一種材料(例如鋅、鎳和鉻)塗覆鋁部件。這樣做是為了改（gǎi）進零件工藝並（bìng）且可以通過電化學工（gōng）藝來實現。

陽極氧化

陽（yáng）極氧化是一種電化學過程，其中將鋁部件浸入稀硫酸溶液中，並在陰極（jí）和陽極之間施加電壓。該過程有效地將零件的暴（bào）露表麵轉化為堅硬的、非電反應（yīng）性氧化鋁塗層（céng）。創建的塗層的（de）密度和厚度（dù）取決於溶液（yè）的稠度、陽極氧化時間和電流（liú）。您也可以進行陽極氧化為零件著（zhe）色。

粉末塗料

粉末噴塗工藝（yì）包括使用靜電噴槍在零件上塗上彩色聚合物粉末。然後讓零件在 200°C 的溫度下固化（huà）。粉末塗層提高了強度（dù）和耐（nài）磨性、耐腐蝕（shí）性和抗衝擊性。

熱處理

由（yóu）可熱處（chù）理鋁合金製成的零件可以進行熱處理以提高其機械性能。

　CNC加（jiā）工鋁（lǚ）件在工業中的應用

如前所述，鋁合金具有（yǒu）許多理想（xiǎng）的（de）性能。因此，CNC 加工鋁件（jiàn）在多個行業中必不可少，包括：

· 航空航天（tiān）：由於其高強度重量比，一（yī）些飛機配件由機加工鋁製成;

· 汽車：與航空航天工業類似，汽車工業中的幾個零件，例如軸和其他部件是由鋁製成的;

· 電氣：具有高導（dǎo）電性，CNC加工的鋁（lǚ）件常作為電器中的電子元件;

· 食品/醫（yī）藥：由於（yú）不與（yǔ）大多數（shù）有機（jī）物質發（fā）生反應，鋁部件在食品和醫藥行業（yè）中發揮著重要作用;

· 運動：鋁常用於製作（zuò）棒球棒（bàng）、運（yùn）動口哨等運動器（qì）材;

· 低溫：鋁在零下溫度下保持其機械性能的能力使（shǐ）鋁部件成為低溫應（yīng）用的理想選擇。

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