Pe lângă toate materialele de construcție ușoare care au îmbogățit piața în ultimii ani, unul dintre ele rămâne un clasic popular: Aluminiu. În prezentarea noastră de ansamblu, arătăm ce face aluminiul atât de popular ca material, ce proprietăți pozitive are și ce capcane aduce cu el în aşchiere și în special în frezare.
Aluminiul a devenit o parte integrantă a producției industriale. Nu în ultimul rând datorită proprietăților sale speciale:
Aluminiul este un metal neferos și un element chimic cu simbolul Al. Aluminiul este folosit ca material de construcție în electrotehnică, în industria ambalajelor și în industria construcțiilor. Mai presus de toate, greutatea mai mică în comparație cu alte metale, conductivitatea electrică ridicată și comportamentul său termic joacă un rol decisiv.
În comparație cu alte metale, aluminiul este moale, ușor și tenace în același timp. La 660,4°C, punctul său de topire este mult sub cel al altor metale și densitatea sa este de 2,70 g/cm³ - o treime din densitatea oțelului. În funcție de puritate, rezistența la tracțiune a aluminiului variază, de la 45 N/mm² pentru aluminiu absolut pur la 90 N/mm² pentru aluminiu pur comercial. Are o conductivitate termică de 237 W/(m·K). Astfel este mai înalt decât cel al altor metale comune și este depășit doar de argint, cupru și aur. Datorită conductivității sale termice ridicate, aluminiul este, de asemenea, foarte popular în electrotehnică. Proprietățile fizice fac din aluminiu un bun conductor electric, care este adesea folosit în tehnologia energetică pentru secțiuni mari ale conductorilor ca alternativă la conductorii de cupru.
Când este expus la aer, aluminiul formează foarte repede un strat de oxid. Acest lucru conferă metalului neprelucrat o suprafață gri-argintie, destul de mată. Datorită acestui strat de oxid de aproximativ 0,05 µm grosime, aluminiul este foarte rezistent la coroziune și în același timp protejat de oxidarea ulterioară.
În funcție de utilizare, aluminiul este utilizat fie în formă pură, fie ca aliaj. Topirea cu alte metale evidențiază sau suprimă anumite caracteristici ale metalului ușor. Astfel de aliaje sunt fabricate sub formă de aliaje de aluminiu turnat sau aliaje de aluminiu forjat. Metale precum manganul, magneziul, cuprul, siliciul, nichelul, zincul și beriliul sunt de obicei folosite pentru aceste aliaje de aluminiu De regulă, materialul de bază este Al99.5 (EN AW-1050A).
Se face o distincție între aliajele întăribile și neîntăribile, precum și materialele forjate sau turnate. Aliajele de aluminiu dur natural, cum ar fi AlMg, precum și aluminiul pur și ultrapur se numără printre materialele forjate, la fel ca aliajele de aluminiu întăribile, cum ar fi AlMgSi, AlCuMg sau AlCuSiMn. Aceste aliaje de aluminiu sunt potrivite în special pentru producerea de semifabricate precum benzi, table, fire sau țevi.
Materialele turnate includ aliaje de aluminiu precum AlMgSi, AlSiCu AlCuTiMg sau AlCuTi.
De îndată ce sunt adăugate doar cantități mici din elementele cupru, nichel, zinc, siliciu, mangan și magneziu, se creează aliaje forjate. Cu ajutorul lor măresc duritatea şi rezistenţa aluminiului. În schimb, conductivitatea electrică se reduce. Cu toate acestea, materialul poate fi încă format, făcându-l ideal ca parte a navelor, aeronavelor sau containerelor de transport.
Cel mai important aliaj de turnare din aluminiu este așa-numitul aliaj eutectic de aluminiu și siliciu, care conține aproximativ 12% siliciu. Este foarte subțire, ceea ce înseamnă că menține proprietăți excelente de turnare, menținând în același timp rezistența ridicată. Prin urmare, acestea au fost încercate și testate de mult timp ca materiale pentru transmisii și carcase de motor în construcția de vehicule și avioane.
Din păcate, nu toate grupele de aliaje de aluminiu și materialele asociate pot fi aşchiate la fel de bine: Materialele din aluminiu pur, de exemplu, sunt foarte moi și greu de prelucrat datorită rezistenței lor scăzute. Materialul are o influență majoră asupra formei așchiilor, uzurii, suprafeței și forței de aşchiere. Prin urmare, sa dovedit utilă împărțirea aliajelor de aluminiu forjat în trei clase.
Materialele din aluminiu cu rezistență scăzută aparțin clasei 1. Acestea includ aliaje neîntăribile în stare nesolidificată sau parțial solidificată, de exemplu grupa 1000, 5005A și 5454. Această clasă include și aliajele întăribile în stare neîntărită, cum ar fi EN AW-6063, 6060 și 6082. Datorită rezistenței scăzute, așchiile se lipesc adesea și au efecte de mânjire în timpul aşchierii. Rezultat: formare mai puternică a depunerilor pe tăiş. Se recomandă lichid de răcire adecvați pentru a minimiza acest lucru.
Clasa 2 sunt materiale din aluminiu cu rezistență mărită. Această clasă include materialele care nu se întăresc în stare de călire rece, cum ar fi aliajele din grupa 5000. Din această clasă aparțin și materialele întăribile în stare întărită, de exemplu aliajele din grupele 6000 și 7000. Rezistența lor este între 300 și 600 N/mm2 și nu are componente structurale dure, ceea ce înseamnă că au un efect de uzură redus. Datorită rezistenței mai mari, se formează depunere mai redusă pe tăiş.
Clasa 3 include așa-numitele materiale automate, cum ar fi materialele forjate întăribile cu aditivi pentru spargerea așchiilor, cum ar fi plumbul sau bismutul. Materiale cum ar fi EN AW-2011, 2007 sau 6012 Datorită aditivilor de spargere a așchiilor, materialele din această clasă formează așchii de rupere scurtă și au doar o tendință scăzută de a forma depuneri pe tăiş.
Deși aluminiul este în general considerat a fi ușor de prelucrat, acest metal are și capcanele sale: Așchiile care se lipesc și depunerile pe tăiş sunt ororile frezării aluminiului. O cale către succes este prin prelucrarea de mare viteză, inclusiv strategia corectă de răcire – cu condiția să fie disponibile sculele potrivite. Forțele de aşchiere, de exemplu, corespund la aproximativ o treime din valoarea oțelului.
Prioritatea maximă la frezarea aluminiului este îndepărtarea rapidă a așchiilor din zona de lucru. Suprafețele extrem de netede și foarte alunecoase ale frezelor folosite ajută la îndepărtarea foarte bună a așchiilor lipicioase. Frezele pentru aluminiu se caracterizează prin numărul lor relativ mic de dinți în comparație cu frezele pentru oțel, ceea ce îmbunătățește și mai mult transportul așchiilor. Cu soluții de acoperire adaptate corespunzător, așchia este îndepărtată și mai bine.
La frezarea aluminiului, lichidele de răcire (KSS) au grijă și de lubrifiere pentru a minimiza uzura și căldura de frecare, precum și răcirea pură. Răcirea este deosebit de importantă atunci când se prelucrează aluminiu, deoarece materialul se dilată termic mai mult decât, de exemplu, oțelul. Dacă căldura este bine disipată, piesa de prelucrat rămâne stabilă dimensional. Ungerea prin răcire cu o lubrifiere emulsivă în cantitate minimă (MQL) făcută din apă și uleiuri de tăiere s-a dovedit deosebit de utilă.
Etanolul este, de asemenea, recomandat pentru răcire în procesul de frezare a aluminiului: Răcește foarte eficient așchiile de aluminiu și previne aglomerarea acestora datorită componentelor lichidului de răcire fără ulei. Acest lucru face mai ușor să suflaţi cu aer așchiile, să le colectați și să le returnați la ciclul materialului ca material curat și reciclabil.
Dacă lichidele de răcire nu sunt doriti sau chiar tabu, există o alternativă excelentă cu o acoperire DLC (Diamond-like-Carbon). Această acoperire de înaltă performanță permite chiar și prelucrarea uscată, astfel încât lucrurile să funcționeze fără probleme și acolo. Acest lucru este susținut de proprietățile aluminiului, deoarece disipează căldura procesului mai ușor decât, de exemplu, oțelul.
Formula simplă pentru frezarea cu succes a aluminiului este: cu cât viteza de aşchiere este mai mare, cu atât suprafața aluminiului devine mai netedă. În același timp, însă, crește și uzura frezei. Cu toate acestea, datorită frezelor HSC speciale utilizate în aşchierea de mare viteză (HSC), sunt posibile viteze semnificativ mai mari în comparație cu frezele convenționale.
Aliajele de aluminiu dur pot fi cel mai bine frezate. Vitezele de aşchiere sunt de 100 până la 500 m/min - în funcție de diametrul de aşchiere și de avansul rezultat. De exemplu, dacă se folosește un diametru de aşchiere de 2-4 mm, ar trebui utilizată o viteză de avans de 0,02 - 0,03. Dacă diametrul de aşchiere este de 5 până la 8 mm, avansul crește la 0,05, în timp ce pentru diametre de aşchiere de 9-12 mm crește la 0,10. Aluminiul dur este prelucrat la viteze de aşchiere de 100 până la 200 m/min și același avans ca aluminiul moale.
Parametri importanţi la frezarea aluminiului într-o verificare rapidă:
Având în vedere gama largă de utilizări pentru metale neferoase în general, aluminiu și aliaje de aluminiu în special, ne-am extins programul de freze la aproximativ 2.500 de articole exclusiv pentru astfel de aplicații. Baza pentru aceasta sunt substraturi speciale, combinate cu geometrii adaptate și acoperiri durabile.
→ Descoperiți acum gama noastră largă de scule de frezat în magazinul nostru online
📞 +40800672384
📧 comanda.ro@ceratizit.com