Inom metallbearbetning har aluminium- och aluminiumlegeringar blivit kärnmaterial inom flyg-, biltillverkning, elektronisk kommunikation och andra industrier på grund av deras lätta vikt, korrosionsbeständighet, hög värmeledningsförmåga och andra egenskaper . men den låga hårdheten (vanligtvis mellan HB 30- HB150) och Högt plastistik och Easy -anmärkning av Easy Ficking Easy Ficking Easy Fordistics Men Easy Fortistics of Easy Fordistics of Easy Forcing of Easy Forcing Forcing Forcing Forcing Forcing Force Forcing easy Force Forma Force Force Forwere strict requirements on the performance of CNC tools. Choosing suitable CNC tools can not only improve processing efficiency, but also avoid problems such as excessive surface roughness and excessive tool wear. The following analyzes the best CNC tool solution for cutting aluminum from four dimensions: tool material, geometric parameters, coating technology and application scenarios.
1. Verktygsmaterial: Fokusera på balansen mellan "Anti-Sticking" och "Wear Resistance"
Verktygsmaterialet för skärning av aluminium måste möta både låg friktionskoefficient och tillräcklig hårdhet . För närvarande finns det tre mest använda kategorier:
Ultrafine grain cemented carbide: Based on WC-Co alloy, the hardness (HRA90-92) and wear resistance are improved by refining the grains (grain size<=0.5μm). Models with a cobalt content of 5% - 8% (such as WC - 6% Co) are Både slagbeständiga och lämpliga för grov bearbetning av aluminiumprofiler med medelhastighet hastigheter . De kan effektivt minska kantsprickor orsakade av chip-extrudering.
Diamond tools (PCD): Made of polycrystalline diamond particles sintered with a cobalt-based binder, they have a hardness of up to HV8000 - 10000 and a friction coefficient of only 0.05 - 0.1 (about 1/3 of cemented carbide). Its non-aluminum-philic properties can completely solve the "sticking tool" problem, and the surface grovhet hos den bearbetade ytan kan nå ra 0.02 - 0.1 μm . Det är det första valet för aluminiumdelar med hög precision (som motorblock och optiska linsbaser), men det är dyrare och har svagare slagmotstånd och är inte lämpligt för intermittent skärning .}}}}
High-speed steel (HSS - Co): High-speed steel tools containing 5% - 10% cobalt have a red hardness of more than 600℃and excellent toughness. They are suitable for complex aluminum parts forming processing at low speed (linear speed<=100m/min), such as groove processing of special-shaped heat sinks. However, its Slitmotstånd är begränsat och det är mer lämpligt för produktionsscenarier med små batch .
2. Geometriska parametrar: Optimering av chipavlägsnande och reducerande skärkraft
Den höga plasticiteten hos aluminium leder lätt till chip vidhäftning . Utformningen av verktygsgeometriska parametrar bör fokusera på snabbt chipavlägsnande och minska skärningstemperaturen:
RAKE VINKEL: En stor rake-vinkel (15 grader - 25 grad) bör användas för att minska strängsprutningsfriktionen mellan verktyget och chipet och minska skärkraften (kan reduceras med 30% - 50% jämfört med ståldelar) . för hög-silikonaluminum. - 15 examen för att undvika påverkan av hårda punkter på banbrytande .
Bakvinkel: Ta 8 grader - 12 grader för att minska friktionen mellan ryggytan på verktyget och arbetsstycket, samtidigt som man säkerställer styrkan hos den banbrytande . under efterbehandlingen kan bakvinkeln ökas till 12 grader - 15 graden för att förbättra ytkvaliteten .}}
Rake Vinkel: Använd en positiv rake -vinkel (3 grader - 10 grad) för att få chips att flyta till ytan för att bearbeta för att undvika att reporera den bearbetade ytan . Negativ rake -vinkel kan användas för djuphålsbehandling för att förbättra styrkan hos verktygsspetsen .}
Chip groove: A wide and shallow spiral groove (helix angle 30℃- 45℃) needs to be designed. The helix angle should match the feed speed to ensure that the chips are discharged smoothly along the groove. For the cutting of aluminum alloy bars, the chip groove depth is recommended to be 1/4 - 1/3 av verktygsdiametern .
3. Coating Technology: "Invisible Shield" för att förbättra ytprestanda
För de speciella behoven av aluminiumbearbetning måste verktygsbeläggningen ha låg ytenergi och oxidationsmotstånd med hög temperatur:
Diamond-like coating (DLC): The friction coefficient of hydrogen-containing DLC coating is as low as 0.05 - 0.15, and it has excellent anti-adhesion properties, which can effectively prevent aluminum chips from accumulating on the cutting edge. Its thickness is usually controlled at 1-3μm to avoid increased brittleness caused by excessively thick beläggning .
Aluminum titanium nitride coating (AlTiN): It can maintain stability at high temperatures (>800℃) and is suitable for high-speed cutting (line speed>500 m/min) . För kiselinnehållande aluminiumlegeringar kan slitmotståndet för Altin-beläggningen förlänga verktygslivslängden med 2-3 gånger .}
Uncoated tools: When processing pure aluminum (purity>99%) Vid låga hastigheter är obelagda ultrafiska cementerade karbid bättre eftersom det undviker den kemiska reaktionen mellan beläggningen och aluminium, vilket gör att "stickningsverktyget" intensifieras .
4. Scenario Anpassning: exakt urval från grovt till ultraling
Olika bearbetningsscenarier har betydligt olika krav för verktyg, som måste matchas på ett riktat sätt:
Roughing (such as aluminum ingot milling): ultra-fine grain carbide end mills are preferred, with a diameter of 10-20mm, 4-6 blades, AlTiN coating, and a line speed of 200-400m/min and a feed speed of 0.1-0.2mm/tooth to efficiently remove excess.
Semi-finishing (såsom aluminiumlegeringsskalytfräsning): PCD-insatsfräsning rekommenderas, med en banbrytande radie av 0.05-0.1 mm, en linjhastighet av 500-800 m/min, och en foder av 0.05-0.1 mm/toot, säkerställer en ytan som är mindre än eller lika till 1 {{{5} {6} {6} mm/tand, säkerställer en ytan som är mindre än eller lika till 1 {{} {5} {6} {6} mm/tand, säkerställer en ytan som är mindre än eller lika till 1 {{} {5} {6} {6} mm/tand, säkerställer en ytan som är mindre än eller lika till 1 {{{}} {6} {6} mm.
Ultrafinishing (såsom optisk spegelvridning): Naturliga diamantverktyg (enkelkristalldiamant) måste användas, kantradie är mindre än 0 . 01mm, den linjära hastigheten är 1000-2000 m/min, och med mikro-smörjningssystemet, en spegeleffekt av ra löst än eller lika med 0.02 mm.
Djuphålsborrning (såsom aluminiumradiatorhålbehandling): Använd interna kylande karbidborr med en spiralvinkel på 35 grader och en vertexvinkel på 118 grader, och använd högtryckskylningsolja (tryck 5-10 MPA) för att tvinga chipborttagning för att undvika chipblockage .}}
Kort sagt, det bästa CNC-verktyget för att klippa aluminium måste bilda en synergi mellan material, parametrar, beläggningar och scenarier . För massproduktion som strävar efter kostnadseffektivitet är ultravin karbid + DLC-beläggning ett balanserat val; För scenarier med krav på hög precision och hög ytkvalitet är PCD -verktyg fortfarande en oerättlig kärnlösning . I faktiska applikationer är det också nödvändigt att dynamiskt anpassa aluminiumlegeringskompositionen (såsom kisel- och kopparinnehåll), bearbetningsmetod (malning, vridning, borrning) och utrustning rigiditet för att uppnå ett effektivitet och styra altanprocesser {{{bearbetningsmetod (malning, vridning, borrning) och utrustning rigiditet till uppnå ett effektivt och stall aliantium)Tjänster för CNC -skärande aluminium? Klicka på knappen nedan för att kontakta oss .