Aluminium aanvallen:een bewerkingsgids

Aluminium is een van de meest bewerkte materialen, aangezien de meeste vormen van het materiaal een uitstekende bewerkbaarheid hebben en daarom een ​​veelgebruikt materiaal is bij de productie. Hierdoor kan de concurrentie voor het bewerken van aluminium hevig zijn. Door de basisprincipes achter gereedschapsselectie, loopparameters en geavanceerde freestechnieken voor aluminium te begrijpen, kunnen machinisten een concurrentievoordeel behalen.

Materiaaleigenschappen

Aluminium is een zeer vormbaar, verwerkbaar, lichtgewicht materiaal. Onderdelen die van dit materiaal zijn gemaakt, zijn in bijna elke branche te vinden. Bovendien is aluminium een ​​populaire keuze geworden voor prototypes vanwege de lage kosten en flexibiliteit.

Aluminium is verkrijgbaar in twee basisvormen:gegoten en gesmeed. Gesmeed aluminium is doorgaans sterker, duurder en bevat een lager percentage externe elementen in zijn legeringen. Gesmeed aluminium is ook hittebestendiger dan gegoten en heeft een hogere bewerkbaarheid.

Gegoten aluminium heeft minder treksterkte maar met een hogere flexibiliteit. Het kost minder en heeft hogere percentages externe elementen (silicium, magnesium, enz.) in zijn legeringen, waardoor het meer schurend is dan Wrought.

Shop de frezen van Helical Solutions voor aluminium en non-ferro materialen

Geometrie van gereedschap

Er zijn een paar coatingopties beschikbaar voor aluminium gereedschap, waaronder het populaire goudkleurige ZrN (Zirkoniumnitride) en het minder bekende maar zeer effectieve TiB₂ (Titaniumdiboride). Ongecoat gereedschap kan ook solide bewerkingsprestaties bieden. De echte sleutel tot hoogwaardige bewerking van aluminium is echter het kennen van het juiste aantal groeven en helixhoek die nodig zijn voor uw bewerking.

Fluittelling

Vingerfrezen voor aluminium zijn vaak verkrijgbaar in stijlen met 2 of 3 fluiten. Met hogere fluitentellingen zou het moeilijk worden om spanen effectief te verwijderen bij de hoge snelheden waarmee u in aluminium kunt rennen. Dit komt omdat aluminiumlegeringen een grote spaan achterlaten en spaandalen kleiner worden met elke extra groef op een vingerfrees.

Van oudsher hebben frezen met 2 groeven de voorkeur voor aluminium. 3 groeffrezen hebben echter bewezen succesvoller te zijn in veel nabewerkingen, en met de juiste parameters kunnen ze ook succesvol werken als voorfrezen. Hoewel een groot deel van het debat tussen frezen met 2 en 3 fluiten voor aluminium neerkomt op persoonlijke voorkeur, kunnen de werking, stijfheid en gewenste materiaalverwijderingssnelheden ook van invloed zijn op de gereedschapsselectie.

Spiraalhoeken

De helixhoek van een gereedschap wordt gemeten door de hoek gevormd tussen de middellijn van het gereedschap en een rechte lijn die langs de snijkant loopt. Snijgereedschappen voor aluminium hebben doorgaans hogere spiraalhoeken dan standaard vingerfrezen. Gespecialiseerde spiraalhoeken voor aluminium zijn meestal 35°, 40° of 45°. Er zijn ook variabele helix-gereedschappen beschikbaar en deze vormen een uitstekende keuze voor het verminderen van chatter en harmonischen, terwijl ook de materiaalverwijderingssnelheid wordt verhoogd.

Een spiraalhoek van 35° of 40° is een goede keuze voor traditionele voorbewerkings- en gleuftoepassingen. Een spiraalhoek van 45° is de voorkeurskeuze voor nabewerking, maar ook voor gereedschapsbanen voor zeer efficiënt frezen, aangezien de hoge spiraalhoek zich sneller om het gereedschap wikkelt en zorgt voor een agressievere snede.

Tooling-opties

Bij het bewerken van aluminium zullen standaard 2 of 3 groefgereedschappen vaak de klus klaren. Voor bepaalde toepassingen en machine-instellingen zijn er echter nog meer gereedschapsopties om te overwegen voor nog betere prestaties.

Spaanbrekergereedschap

Een van de belangrijkste dingen om te overwegen bij het bewerken van aluminium (en vele andere materialen) is een effectieve spaanafvoer. Standaard vingerfrezen met 2-3 groeven die draaien op de aanbevolen snelheden en voedingen en de juiste spaanlading kunnen spanen redelijk goed afvoeren. Het gereedschap voor spaanbrekers met 3 spaangroeven kan echter met hogere snelheid en voedingssnelheden werken voor nog betere prestaties. De unieke offset spaanbrekergeometrie creëert kleinere spanen voor een optimale evacuatie terwijl er toch een halfafgewerkt oppervlak overblijft.

Deze gereedschappen zijn uitstekend geschikt voor meer geavanceerde gereedschapstrajecten zoals High Efficiency Milling, een ander belangrijk gereedschap voor een succesvolle aluminiumbewerkingservaring.

High Balance frezen

Hooggebalanceerde vingerfrezen zijn ontworpen om de prestaties aanzienlijk te verbeteren in zeer uitgebalanceerde bewerkingscentra die in staat zijn tot verhoogde RPM's en voedingssnelheden. Deze gereedschappen zijn nauwkeurig uitgebalanceerd, speciaal voor bewerkingen met hoge snelheid in aluminium (tot 33.000 tpm).

Helical Solutions biedt gereedschap met een hoge balans in standaard 2 fluitstijlen, evenals koelmiddel-door 3 groefstijlen voor minder hitte, verbeterde spaanafvoer en verhoogde materiaalverwijderingssnelheden. Deze gereedschappen zijn, net als de spaanbrekers, ook een uitstekende keuze voor gereedschapsbanen voor hoogrenderend frezen.

Lopende parameters

Het instellen van de juiste parameters voor aluminiumtoepassingen is essentieel voor het optimaliseren van de productiviteit en het behalen van betere bewerkingsresultaten. Aangezien aluminium een ​​materiaal is dat gemakkelijker te bewerken is, is het van essentieel belang om uw machine tot het uiterste te drijven en het meeste uit uw gereedschap te halen om de concurrentie voor te blijven en zaken binnen te halen.

Hoewel er veel factoren zijn die van invloed zijn op de parameters voor elke taak, zijn er enkele algemene richtlijnen die moeten worden gevolgd bij het bewerken van aluminium. Voor gegoten aluminiumlegeringen (d.w.z. 308, 356, 380) wordt een oppervlaktelengte van 500-1000 SFM aanbevolen, waarbij het toerental varieert op basis van de freesdiameter. De basisberekening om een ​​startpunt voor RPM's te vinden zou (3,82 x SFM) / Diameter zijn.

In gesmeed aluminiumlegeringen (bijv. 2024, 6061, 7075) wordt een oppervlaktebeeld van 800-1500 SFM aanbevolen, waarbij dezelfde berekening wordt gebruikt om een ​​startpunt voor RPM's te vinden.

Hoog rendement frezen

High Efficiency Frezen, beter bekend als HEM, is een strategie die snel aan populariteit wint in de maakindustrie. Veel CAM-programma's bevatten nu HEM-toolpaths, en hoewel vrijwel elke machine HEM kan uitvoeren, moet de CNC-controller een snelle processor hebben om de extra coderegels bij te houden. Hieronder ziet u een goed voorbeeld van gereedschapsbanen voor hoogrenderend frezen in aluminium.

In de kern is HEM een voorbewerkingstechniek die gebruik maakt van een lage radiale snedediepte (RDOC) en een hoge axiale snedediepte (ADOC) om de snijkant van het gereedschap volledig te benutten. Voor meer informatie over hoe High Efficiency Frezen uw efficiëntie kan verhogen, de standtijd van uw gereedschap kan verlengen om de kosten laag te houden en betere prestaties te krijgen voor aluminium (en andere materialen), klik hier om de HEM Guidebook te downloaden.

Samenvatting

Aluminium is een veelzijdig materiaal met een hoge bewerkbaarheid, maar mag niet over het hoofd worden gezien. Inzicht in de beste manieren om het aan te pakken is belangrijk om de gewenste resultaten te bereiken. Het optimaliseren van uw gereedschapswagen, machine-opstellingen en gereedschapspaden voor aluminium is essentieel om de concurrentie voor te blijven en uw winkel efficiënter te maken.