Aluminium ma również wysoką odporność na korozję, ponieważ wystawiony na działanie powietrza w naturalny sposób tworzy ochronną warstwę tlenku. To utlenianie może być również indukowane sztucznie, aby zapewnić silniejszą ochronę. Naturalna warstwa ochronna aluminium sprawia, że jest ono bardziej odporne na korozję niż stal węglowa. Ponadto aluminium jest dobrym przewodnikiem ciepła i przewodnikiem elektrycznym, lepszym niż stal węglowa i stal nierdzewna.
（Folia aluminiowa）
Oczywiście zastosowanie aluminium ma również pewne wady, zwłaszcza w porównaniu ze stalą. Nie jest tak twarda jak stal, co sprawia, że jest kiepskim wyborem w przypadku części, które wytrzymują większe uderzenia lub wyjątkowo wysoką nośność. Temperatura topnienia aluminium jest również znacznie niższa (660°C, gdy temperatura topnienia stali jest niższa, około 1400°C), nie może wytrzymać zastosowań w ekstremalnie wysokich temperaturach. Posiada również wysoki współczynnik rozszerzalności cieplnej, więc jeśli temperatura podczas obróbki będzie zbyt wysoka, odkształci się i trudno będzie zachować ścisłe tolerancje. Wreszcie aluminium może być droższe niż stal ze względu na wyższe zapotrzebowanie na energię podczas zużycia.
Stop aluminium
Lekko dostosowując ilość elementów ze stopów aluminium, można wytwarzać niezliczone rodzaje stopów aluminium. Jednak niektóre kompozycje okazały się bardziej przydatne niż inne. Te popularne stopy aluminium są pogrupowane według głównych pierwiastków stopowych. Każda seria ma pewne wspólne atrybuty. Na przykład stopy aluminium serii 3000, 4000 i 5000 nie mogą być poddawane obróbce cieplnej, dlatego stosuje się obróbkę na zimno, która jest również nazywana utwardzaniem przez zgniot. Do
Główne typy stopów aluminium są jak poniżej.
Seria 1000
Stopy aluminium 1xxx zawierają najczystsze aluminium, o zawartości aluminium co najmniej 99% wagowo. Nie ma konkretnych pierwiastków stopowych, z których większość to prawie czyste aluminium. Na przykład aluminium 1199 zawiera wagowo 99,99% aluminium i jest używane do produkcji folii aluminiowej. Są to najmiększe gatunki, ale można je utwardzić przez zgniot, co oznacza, że stają się mocniejsze przy wielokrotnym odkształcaniu.
Seria 2000
Głównym składnikiem stopowym aluminium serii 2000 jest miedź. Te gatunki aluminium mogą być utwardzane wydzieleniowo, co czyni je prawie tak wytrzymałymi jak stal. Utwardzanie przez wytrącanie polega na podgrzaniu metalu do określonej temperatury, aby umożliwić wytrącenie innych metali z roztworu metalu (podczas gdy metal pozostaje w stanie stałym) i pomaga zwiększyć granicę plastyczności. Jednak ze względu na dodatek miedzi, gatunki aluminium 2xxx mają niższą odporność na korozję. Aluminium 2024 zawiera również mangan i magnez i jest stosowane w częściach lotniczych.
Seria 3000
Mangan jest najważniejszym dodatkiem w serii aluminium 3000. Te stopy aluminium mogą być również utwardzane przez zgniot (jest to konieczne do uzyskania wystarczającej twardości, ponieważ te gatunki aluminium nie mogą być poddane obróbce cieplnej). Aluminium 3004 zawiera również magnez, stop stosowany w aluminiowych puszkach do napojów oraz jego utwardzone odmiany.
Seria 4000
Aluminium serii 4000 zawiera krzem jako główny pierwiastek stopowy. Krzem obniża temperaturę topnienia aluminium klasy 4xxx. Aluminium 4043 jest używane jako materiał wypełniający do spawania stopów aluminium serii 6000, podczas gdy aluminium 4047 jest używane jako blacha i okładzina.
Seria 5000
Magnez jest głównym pierwiastkiem stopowym w serii 5000. Gatunki te mają jedne z najlepszych odporności na korozję, dlatego są często używane w zastosowaniach morskich lub w innych sytuacjach, w których występują ekstremalne środowiska. Aluminium 5083 to stop powszechnie stosowany w częściach morskich.
Seria 6000
Zarówno magnez, jak i krzem są używane do wytwarzania niektórych z najpopularniejszych stopów aluminium. Z połączenia tych elementów powstaje seria 6000, która jest zwykle łatwa w obróbce i utwardzaniu wydzieleniowym. W szczególności 6061 jest jednym z najpopularniejszych stopów aluminium i ma wysoką odporność na korozję. Jest powszechnie stosowany w zastosowaniach konstrukcyjnych i lotniczych.
Seria 7000
Te stopy aluminium są wykonane z cynku, a czasami zawierają miedź, chrom i magnez. Mogą być utwardzane wydzieleniowo, aby stać się najmocniejszym ze wszystkich stopów aluminium. Gatunek 7000 jest często używany w zastosowaniach lotniczych ze względu na jego wysoką wytrzymałość. 7075 to powszechny gatunek. Chociaż jego odporność na korozję jest wyższa niż w przypadku materiałów serii 2000, jego odporność na korozję jest niższa niż w przypadku innych stopów. Ten stop jest powszechnie stosowany, ale szczególnie nadaje się do zastosowań lotniczych. Do
Te stopy aluminium są wykonane z cynku, a czasami miedzi, chromu i magnezu i mogą stać się najmocniejszymi stopami aluminium poprzez utwardzanie wydzieleniowe. Klasa 7000 jest zwykle używana w zastosowaniach lotniczych ze względu na swoją wysoką wytrzymałość. 7075 to gatunek ogólny o niższej odporności na korozję niż inne stopy.
Seria 8000
Seria 8000 to ogólny termin, który nie ma zastosowania do innych rodzajów stopów aluminium. Stopy te mogą zawierać wiele innych pierwiastków, w tym żelazo i lit. Na przykład aluminium 8176 zawiera wagowo 0,6% żelaza i 0,1% krzemu i jest używane do produkcji przewodów.
Obróbka odpuszczania aluminium i obróbka powierzchni
Obróbka cieplna jest powszechnym procesem kondycjonowania, co oznacza, że zmienia właściwości materiałowe wielu metali na poziomie chemicznym. Szczególnie w przypadku aluminium konieczne jest zwiększenie twardości i wytrzymałości. Nieobrobione aluminium jest miękkim metalem, więc aby wytrzymać określone zastosowania, musi przejść przez pewien proces regulacji. W przypadku aluminium proces jest oznaczony nazwą literową na końcu numeru gatunku.
Obróbka cieplna
Aluminium serii 2xxx, 6xxx i 7xxx może być poddane obróbce cieplnej. Pomaga to zwiększyć wytrzymałość i twardość metalu i jest korzystne w niektórych zastosowaniach. Inne stopy 3xxx, 4xxx i 5xxx mogą być obrabiane na zimno tylko w celu zwiększenia wytrzymałości i twardości. Do stopu można dodać różne nazwy literowe (nazywane nazwami hartowanymi), aby określić, jaka obróbka zostanie zastosowana. Te nazwy to:
F oznacza, że jest w stanie produkcyjnym lub materiał nie został poddany żadnej obróbce cieplnej.
H oznacza, że materiał został poddany pewnego rodzaju utwardzeniu przez zgniot, niezależnie od tego, czy jest ono prowadzone jednocześnie z obróbką cieplną. Liczba po „H” wskazuje rodzaj obróbki cieplnej i twardość.
O wskazuje, że aluminium jest wyżarzone, co zmniejsza wytrzymałość i twardość. Wydaje się to dziwnym wyborem – kto chciałby mieć bardziej miękki materiał? Jednak wyżarzanie daje materiał, który jest łatwiejszy w obróbce, prawdopodobnie twardszy i bardziej plastyczny, co jest korzystne w przypadku niektórych metod wytwarzania.
T wskazuje, że aluminium zostało poddane obróbce cieplnej, a liczba po „T” wskazuje szczegóły procesu obróbki cieplnej. Na przykład Al 6061-T6 poddaje się obróbce cieplnej rozpuszczającej (utrzymywanej w temperaturze 980 stopni Fahrenheita, a następnie hartowanej w wodzie w celu szybkiego schłodzenia), a następnie obróbce starzeniowej w temperaturze od 325 do 400 stopni Fahrenheita.
Obróbka powierzchniowa
Istnieje wiele rodzajów obróbki powierzchni, które można zastosować do aluminium, a każda obróbka powierzchni ma właściwości wyglądu i ochrony odpowiednie dla różnych zastosowań. Do
Nie ma wpływu na materiał po polerowaniu. Ta obróbka powierzchni wymaga mniej czasu i wysiłku, ale zwykle nie wystarcza w przypadku elementów dekoracyjnych i jest najbardziej odpowiednia dla prototypów, które tylko testują funkcjonalność i przydatność.
Szlifowanie to kolejny krok w kierunku obrabianej powierzchni. Zwróć większą uwagę na użycie ostrych narzędzi i przejść wykańczających, aby uzyskać gładsze wykończenie powierzchni. Jest to również bardziej precyzyjna metoda przetwarzania, zwykle używana do testowania części. Jednak proces ten nadal pozostawia ślady po maszynach, dlatego zwykle nie jest stosowany w produkcie końcowym.
Piaskowanie tworzy matową powierzchnię poprzez natryskiwanie drobnych szklanych kulek na części aluminiowe. Spowoduje to usunięcie większości (ale nie wszystkich) śladów obróbki i nada mu gładki, ale ziarnisty wygląd. Kultowy wygląd i styl niektórych popularnych laptopów pochodzi z piaskowania przed anodowaniem.
Anodowanie jest powszechną metodą obróbki powierzchni. Jest to ochronna warstwa tlenku, która naturalnie tworzy się na powierzchni aluminium pod wpływem powietrza. Podczas obróbki ręcznej części aluminiowe zawiesza się na przewodzącej podstawie, zanurza w roztworze elektrolitycznym, a do roztworu elektrolitycznego doprowadzany jest prąd stały. Gdy kwas z roztworu rozpuszcza naturalnie utworzoną warstwę tlenku, prąd uwalnia tlen na jej powierzchni, tworząc w ten sposób nową warstwę ochronną z tlenku glinu.
Poprzez zrównoważenie szybkości rozpuszczania i szybkości akumulacji warstwa tlenku tworzy nanopory, umożliwiając powłoce dalszy wzrost poza to, co jest naturalnie możliwe. Później, ze względów estetycznych, nanopory są czasami wypełniane innymi inhibitorami korozji lub kolorowymi barwnikami, a następnie uszczelniane w celu uzyskania powłoki ochronnej.
Umiejętności obróbki aluminium
1. Jeśli obrabiany przedmiot zostanie przegrzany podczas obróbki, wysoki współczynnik rozszerzalności cieplnej aluminium wpłynie na tolerancję, szczególnie w przypadku cienkich części. Aby zapobiec negatywnym skutkom, można uniknąć koncentracji ciepła, tworząc ścieżki narzędzia, które nie są zbyt długo skoncentrowane w jednym obszarze. Ta metoda może rozpraszać ciepło, a ścieżkę narzędzia można przeglądać i modyfikować w oprogramowaniu CAM, które generuje program obróbki CNC.
2.2. Jeśli siła jest zbyt duża, miękkość niektórych stopów aluminium będzie sprzyjać deformacji podczas przetwarzania. Dlatego zgodnie z zalecaną prędkością posuwu i prędkością przetwarzać określony gatunek aluminium, aby wytworzyć odpowiednią siłę podczas procesu. Inną praktyczną zasadą zapobiegania deformacji jest utrzymywanie grubości części większej niż 0,020 cala we wszystkich obszarach.
3. Innym efektem plastyczności aluminium jest to, że może ono tworzyć na narzędziu połączoną krawędź materiału. Ukryje to ostrą powierzchnię skrawającą narzędzia, spowoduje jego stępienie i zmniejszy wydajność skrawania. Ta krawędź akumulacji może również powodować słabe wykończenie powierzchni części. Aby uniknąć gromadzenia się krawędzi, poeksperymentuj z materiałami narzędzi; spróbuj wymienić HSS (stal szybkotnącą) na płytki z węglików spiekanych lub odwrotnie i dostosuj prędkość skrawania. Możesz także spróbować dostosować ilość i rodzaj chłodziwa.
Daj nam znać, jak przetwarzać części aluminiowe za pomocą obróbki CNC, jak pokazano na poniższym filmie.
-------------------------------------------------- --------KOŃCZYĆ SIĘ----------------------------------------- ------------------------------