맞춤형 알루미늄 부품 제조

알루미늄 가공이란 무엇이며 주요 기능은 무엇입니까?? 알루미늄 부품의 응용 및 CNC 가공기술 분석.
알루미늄 부품 가공 공정을 수행하기 위해, 가공할 재료의 물리적 특성을 알아야 합니다., 도구를 선택할 때 중요한 것은, 절단 각도, 속도, 다른 매개변수 중에서. 알루미늄 가공의 몇 가지 중요한 측면은 아래에 설명되어 있습니다..
알루미늄의 물리적 특성

알루미늄 부품

알루미늄은 특별한 물리적 특성으로 인해 가장 많이 사용되는 금속 중 하나입니다.:

– 우수한 열전도율, 최대 도달할 수 있는 230 여 / m K., 이러한 특성으로 인해 열 방출 작업에서 매우 우수한 성능을 발휘할 수 있습니다., 자동차 산업의 자동차용 라디에이터와 같은 자동차 부품 제조에 사용됩니다., 기계 부품의 방열판에도 사용됩니다., 전기, 특히 전자 산업.

– 습한 환경에서도 부식에 대한 저항력이 뛰어남, 염산이나 알칼리가 있는 경우를 제외하고. 야외에 있을 때 산화알루미늄 층이 형성되어 부식 과정을 방지합니다., 이 특성으로 인해 알루미늄은 기계 및 건축 산업에서 탁월한 성능을 발휘할 수 있습니다..

– 좋은 전기 전도체이다, 전기 전도도는 대략 35 중 / 아 mm2, 이는 세대 응용에 탁월한 후보가 됩니다., 전기 에너지의 운송 및 사용.

– 또한 밀도가 낮은 금속이기도 합니다. (2,700 킬로그램 / m3), 기계적 저항은 낮지만 합금 공정을 통해 쉽게 개선됩니다., 까지 도달할 수 있도록 해준다. 690 MPa. 무게는 강철 무게의 3분의 1에 가깝습니다., 이러한 특성으로 인해 항공우주 및 자동차 산업에서 특히 유용합니다., 가벼움으로 인해 운송 에너지 절약에 기여합니다..

– 알루미늄의 경도 범위는 HB = 15 매우 순수한 연질 알루미늄의 경우 약 HB = 110 ~을 위한 7075 합금된 (AlZnMgCu) 그리고 열경화 알루미늄.

– 알루미늄의 연성 또는 탄성 한계는 대략 다음과 같습니다. 0.2%, 그것은 매우 변형 가능하다, 전기 전도체 생산에 매우 유용한 특성, 충격 에너지를 흡수하는 기계 시스템, 무엇보다도.

– 알루미늄은 전성이 뛰어나 알루미늄 호일로 사용되는 얇은 시트 제조에 유용합니다., 식품 산업용 깡통.

– 녹는점이 다소 낮습니다., 약 660°C, 따라서 사출 공정과 금속 압출을 통해 부품을 제조하는 데 에너지가 거의 필요하지 않습니다..

자연에 매우 풍부하고 재활용 과정에서 쉽게 회수되기 때문입니다., 값싼 금속이다.

그 특성 덕분에, 알루미늄은 사출과 같은 다양한 생산 및 제조 공정을 통해 부품을 생산하기 위해 업계에서 많이 사용되는 금속이 되었습니다., 압출 및 가공.

알루미늄을 가공하려면, 상대적으로 적은 에너지가 필요함, since to achieve the cut of the material thanks to its mechanical characteristics, it uses a third of the energy compared to the energy used in the machining of steel. Machining of aluminum can be achieved with high speeds and starting cups without generating excessive stresses between the material and the cutting tool. High machining speed means higher productivity and better surface finishes.

Machining of aluminum parts

Cutting tools for machining aluminum
Machining aluminum requires that the tool have certain special characteristics. It is desirable that the cutting tools used for this type of materials allow the efficient evacuation of the material to avoid blunting that can ruin the part and the cutting tool, likewise, the rake angles should be greater than those used to machine steels.

알루미늄의 높은 열전도율 덕분에, 절삭 공구의 냉각 과정에는 냉각액 흐름이 너무 많이 필요하지 않습니다., 분리된 물질을 대피시킬 만큼만.

시장에는 다양한 특성과 비용을 지닌 다양한 절삭 공구가 있습니다.. 알루미늄 가공 공정용, 강철처럼, 도구는 시간이 지나도 매우 효율적이고 내구성이 있는 것이 바람직합니다.. 기술 발전 덕분에, DLC와 같은 하드 코팅이 된 도구를 찾을 수 있습니다 (탄소와 같은 다이아몬드). 공구에 경도와 마찰공학적 특성을 제공하는 것, PVD 등 복잡한 코팅 공정까지 (증착) 치료법, 티타늄으로 표면층을 형성하여 공구를 보호할 수 있는 질화티타늄 코팅이 구현되었습니다.. 알루미늄 절삭 공구의 일부 재료는 다음과 같습니다.:
고속도강은 최대 경도가 높은 특수 고성능강입니다. 500 텅스텐과 같은 합금 원소 덕분에 ºC 및 높은 내마모성, 몰리브덴, 바나듐과 크롬, 탄화물을 형성할 수 있는. 경도를 높이기 위해 코발트를 첨가. HSS 공구는 저규소 알루미늄 합금 가공에 적합합니다.. 더 나은 절삭 조건을 위해 큰 경사각 사용을 지원합니다..
카바이드는 텅스텐 카바이드와 코발트의 혼합물입니다. (CW + 공동). 이 코팅은 더 긴 공구 수명을 제공합니다.. 실리콘 함량이 높은 알루미늄 가공과 높은 절삭 속도에서의 가공에 사용됩니다..
다이아몬드, 다결정 다이아몬드 (PCD) 다이아몬드 입상 결정의 미세한 분말을 고온, 고압에서 소결하여 원하는 형상으로 만들어집니다.. 다이아몬드 공구는 긴 수명이 특징입니다., 실리콘 함량이 높은 합금 가공에 사용되는 경우에도. 일반적으로 긴 칩을 생성하는 알루미늄 합금의 정삭 작업에 사용됩니다., 또는 짧은 칩을 생성하는 알루미늄으로 작업하는 자동 기계의 경우.

결론적으로, 알루미늄의 물리적, 기계적 특성 덕분이라고 할 수 있습니다., 다양한 산업 분야에서 인류가 가장 많이 사용하는 금속 중 하나입니다., 따라서 생산 공정에서 가장 기계화되는 금속 중 하나입니다.. 알루미늄 가공 공정은 강철 가공에 사용되는 것보다 훨씬 적은 에너지를 필요로 합니다., 높은 절단 및 이송 속도에서 수행됩니다., 고품질 표면 마감 제공.

다이캐스트 알루미늄 부품

기계적 성질
알루미늄은 상대적으로 부드럽고 질긴 금속입니다.. 완전순수알루미늄의 인장강도는 45 N / mm², the yield point is 17 N / mm² and the elongation at break is 60%. while the tensile strength of commercially pure aluminum is 90 N / mm², the yield point is 34 N / mm² and the elongation at break is 45%. The tensile strength of its alloys, on the other hand, is up to 710 N / mm² (합금 7068). Its modulus of elasticity is around 70 GPa, a value that is often quoted. A value of 66.6 GPa is given for pure aluminum, but the values vary from 60 에게 78 GPa. The G-module is 25.0 kN / mm², the Poisson’s ratio is 0.35.
Thermal properties
The melting temperature is 660.2 ° C and the boiling temperature is 2470 ℃. The melting temperature is significantly lower than that of copper (1084.6 ℃), 주철 (1147 ℃) and iron (1538 ℃), which makes aluminum a good cast material.
At a transition temperature of 1.2 케이, pure aluminum becomes superconducting.
The thermal conductivity is relatively high at 235 여 / (K m). The thermal conductivity of copper is about twice as high, but its density is about four times greater, 이것이 바로 자동차의 열교환기에 알루미늄이 사용되는 이유입니다.. 녹는점이 매우 낮기 때문에 열팽창계수가 상당히 높습니다. 23.1 µm • m − 1 • K - 1.
수축, 즉. 굳을 때 부피 감소, ~이다 7.1%.

알루미늄 및 알루미늄 합금 부품 터닝

알루미늄 합금
알루미늄 합금은 주로 알루미늄으로 구성된 합금입니다..
알루미늄은 다양한 금속과 합금되어 특정 특성을 향상시키거나 기타 바람직하지 않은 특성을 억제할 수 있습니다.. 일부 합금의 경우, 보호 산화물 층의 형성 (패시베이션) 심하게 불안하다, 이는 이들로 만든 부품이 때때로 부식될 위험이 있음을 의미합니다.. 거의 모든 고강도 알루미늄 합금이 이 문제의 영향을 받습니다..
압연에 의한 추가 가공을 위한 단조 알루미늄 합금이 있습니다., forging and extrusion, and cast materials. These are used in foundries.
일반적으로, aluminum alloys are divided into two large groups of wrought and cast alloys:
Cast aluminum alloys. Typical cast aluminum alloys contain silicon as the main alloying element (AlSi), but there are also types with copper or magnesium as cast alloys. [48] [63]
Wrought aluminum alloys, they have a share of about 75% and are further subdivided according to the main alloy element (에스) into
Pure aluminum with an aluminum content of 99.0% 에게 99.9%. They are very easy to work with, have low strength and good corrosion resistance.
Aluminum-copper alloys (AlCu): They have medium to high strength, can be hardened, but are susceptible to corrosion and difficult to weld. They can contain magnesium or manganese additives.
Aluminum-manganese alloys (AlMn): They have low to medium strength, 부식에 강하고 가공이 용이함.
알루미늄-마그네슘 합금 (알Mg, AlMgSi 없이): 그들은 중간 강도를 가지고 있습니다, 굳어질 수 없다, 부식에 강하다, 형성 및 용접이 용이함. 대부분의 유형에는 망간도 포함되어 있습니다. (알Mg (망)).
알루미늄-마그네슘-실리콘 합금 (알MgSi): 그들은 중간에서 높은 강도를 가지고 있습니다., 용접 및 압출 방식으로 가공이 용이함, 경화될 수 있고 부식에 강함.
알루미늄-아연-마그네슘 합금 (AlZnMg): 무동계 유형은 중간에서 높은 강도를 가지며 용접이 용이합니다.. 구리를 함유한 등급 (AlZnMg (구리)) 강점이 크다 – 의 경우 7075 ~ 위에 500 MPa – 융합 용접으로 가공할 수 없습니다., 그러나 기계로 가공할 수 있습니다 (갈기, 교련).
특수합금, 예를 들어 특히 밀도가 낮은 알루미늄-리튬 합금, 또는 가공하기 특히 쉬운 쾌삭 합금.
자연적으로 단단한 합금도 구별됩니다. – 열처리로 경화할 수 없는 것 – 및 경화성 합금:
전형적인 자연적으로 단단한 단조 알루미늄 합금은 다음과 같습니다.: 알Mg, AlMn, AlMgMn, AlSi
경화 가능한 단조 합금 – 추가 시효 어닐링으로 합금 원소의 석출 경화를 통해 강도 증가 150 에게 190 ℃. 전형적인 경화성 단조 알루미늄 합금은 다음과 같습니다.: 알MgSi, AlCuMg, AlZnMg. 최초의 고강도, 경화성 알루미늄 합금 AlCuMg에는 Duraluminium이라는 상표명이 부여되었습니다., 또는 줄여서 "Dural", ~에 1907.
경제적 의미
강철 후, 알루미늄은 두 번째로 중요한 금속 재료입니다.. ~ 안에 2016, 115 전 세계적으로 백만 톤이 생산되었습니다..

알루미늄 부품 표면 마무리

알루미늄 및 알루미늄 합금의 가공성
터닝 알루미늄
가공에는 선삭이 포함됩니다, 드릴링 및 밀링. 알루미늄 소재는 가공이 용이합니다.. 하지만, 정확한 특성은 합금과 구조 상태에 따라 달라집니다.. 가공 중에 발생하는 온도는 빠르게 녹는점 범위에 속할 수 있다는 점에 유의해야 합니다.. 강철과 동일한 절단 매개변수 사용, 하지만, 알루미늄은 기계적 및 열적 응력을 낮춰줍니다.. 텅스텐 카바이드는 마모가 심한 과공정 합금의 다이아몬드 또는 아공정 합금의 절삭 재료로 자주 사용됩니다.. 특히 양극산화 처리된 공작물의 가공에는 경질 양극산화층의 마모를 방지하기 위해 단단한 도구가 필요합니다.. 알루미늄을 연삭할 때 발생하는 연삭분진은 폭발 위험을 증가시킬 수 있습니다..

알루미늄 및 알루미늄 합금은 가공이 쉬운 것으로 간주됩니다.. 중요한 건축자재입니다, 특히 항공우주 산업과 차량 제작 분야에서, 경량 구조에 매우 적합합니다.. 까지 90% 의 원시 부품이 가공됩니다.. 하지만, 강도가 낮은 재종은 긴 칩을 형성할 수 있고 절삭날에 달라붙는 경향이 있습니다.. 일반적으로 절삭력이 낮습니다., 마모는 구조에 따라 다릅니다.. 알루미늄 및 그 합금은 고속 가공에 매우 적합합니다.. 발생하는 온도는 약 300 ℃, 이는 강철에서 발생하는 온도에 비해 매우 낮습니다., 그러나 알루미늄 합금의 녹는점에 비해 상대적으로 높습니다. (580 ° C ~ 660 ℃). 절단 속도는 넓은 범위 내에서 다양할 수 있습니다.; 아래쪽으로는 구성 모서리 형성에 의해 제한되고 위쪽으로는 용융 온도에 의해 제한됩니다.. 낮은 절삭력에도 불구하고, 높은 절단 속도로 인해 드라이브가 필요함, 강철을 가공하는 데 필요한 것보다 약 5배의 힘을 제공해야 합니다.. 고속도강은 드릴링 등의 간단한 가공을 위한 절삭재료로 사용됩니다.. 종종 초경합금 유형은 텅스텐 카바이드를 기반으로 합니다.. 반면에, 티타늄이나 탄탈륨 등급은 적합하지 않습니다., 이 원소들은 알루미늄과 화학 반응을 일으키기 때문에. 따라서 코팅도 적합하지 않습니다.. 절단 세라믹은 내화학성이 없으며 매우 빨리 마모됩니다.. 다이아몬드, on the other hand, 알루미늄 가공에 매우 적합하며 수명이 매우 길고 표면 품질이 높기 때문에 사용됩니다.. 이는 거울을 가공할 때 특히 유리합니다.. 일반적으로 마모도가 낮습니다., 그러나 일부 합금에는 단단한 물질이 포함되어 있습니다., 마모를 증가시키지만 칩 브레이킹을 개선하는 연마 첨가제. 마모는 거의 항상 열린 공간에서 발생합니다.; 크레이터 마모는 높은 절삭 속도에서 마모성이 높은 구조 부품에서만 발생합니다..

정밀 알루미늄 부품

정확한 조건은 합금에 따라 크게 달라집니다..

비경화성 단조 합금 및 연질 상태의 경화성 재료와 같은 연질 재료는 긴 칩을 생성하고 구성인선을 형성하는 경향이 있습니다.. 표면 품질이 다소 좋지 않습니다., 높은 절단 속도에서는 개선될 수 있습니다.. 가능하다면, 이러한 재료는 냉간 성형 후에 가공됩니다., 가공 경화로 인해 칩 모양과 표면이 더 좋아지기 때문입니다..
경화 단조 합금과 같은 더 강한 재료는 일반적으로 기계 가공이 더 쉽습니다.
주조 합금에는 종종 연마 효과가 있는 실리콘이 포함되어 있습니다.. 실리콘 함량이 높을수록, 공구 마모가 높을수록. 칩 모양이 좋다.
알루미늄은 달라붙는 경향이 있기 때문에, 큰 경사각으로 가공되는 경우가 많습니다..