La indústria moderna persegueix un processament de peces eficients i estables per satisfer les dobles necessitats dels clients per a un lliurament ràpid i una qualitat estable. En aquest context, l’alumini, com a aliatge lleuger, fort, durador i resistent a la corrosió, s’ha convertit en un material ideal per a una aplicació generalitzada. Això també ha provocat el ràpid desenvolupament d’una nova tecnologia d’alumini de fresat: mecanitzat d’alta velocitat (HSM).
En comparació amb els mètodes tradicionals de fresat, el mecanitzat d'alta velocitat destaca per la seva velocitat de tall extremadament alta. Els operadors poden aprofitar al màxim aquest avantatge augmentant el feed de tall. Per tant, en el processament de l’alumini, l’ús de l’estratègia HSM pot aportar molts beneficis inesperats en comparació amb el fresat tradicional. A continuació, es mostren els avantatges d’escollir l’estratègia d’alumini HSM en lloc de fresat tradicional.
1 Eficiència més alta
En augmentar la velocitat de tall fins a tres vegades la del fresat tradicional d’alumini, podem augmentar la velocitat d’alimentació a dues vegades (especialment per a aliatges d’alumini més suaus). Val la pena assenyalar que la velocitat d’alimentació de mecanitzat és un factor clau per mesurar la productivitat de tot el procés de fresat. Malgrat això, el mecanitzat d’alta velocitat encara pot competir amb el fresat tradicional en termes d’eficiència. L’alta maquinària d’alumini permet que les velocitats del cargol superin fàcilment 18, 000 rpm o fins i tot més alts, aconseguint taxes d’eliminació de materials sorprenents.
Aquestes taxes d’eliminació de materials fan que els serveis de mecanitzat d’alumini utilitzin estratègies HSM molt atractives a les indústries d’automoció i aeroespacial. Al camp de fabricació d’automòbils, els prototips requereixen molta eliminació de materials, de manera que la reducció de la configuració de fresat és especialment important. Al camp aeroespacial, moltes parts llargues i grans tenen receses profundes i estructures de paret fina (aquestes parts sovint es mecanitzen en un conjunt de costelles que s’entrecreuen per reduir el pes), i el 80% dels avions i coets estan fets d’aliatges d’alumini. Per tant, l’aplicació d’estratègies HSM en aquests camps és especialment rendible.
2 Temperatura de tall
La relació entre la temperatura de tall i la velocitat de tall mostra un patró de canvi interessant. Al principi, a mesura que augmenta la velocitat de tall, la temperatura també augmenta en conseqüència. Tanmateix, quan la velocitat de tall assoleix un nivell més alt, la temperatura comença a baixar bruscament fins que baixa fins a un nivell que ja no té un impacte significatiu en el procés de mecanitzat. Arribats a aquest punt, fins i tot si augmenta encara més la velocitat de tall, la reducció de la temperatura es fa insignificant. Aquest punt d’inflexió de la temperatura és una característica important de la tecnologia HSM.
Prenent alumini com a exemple, quan la velocitat de tall és 300-500 m/min, la temperatura de la zona de tall pot ser tan alta com 600-800 graus centígrads. No obstant això, un cop augmentada la velocitat de tall fins a 1200 m/min, la temperatura baixarà ràpidament fins a menys de 200 graus centígrads; I quan la velocitat de tall arriba a 1800 m/min, la temperatura és tan baixa com només 150 graus centígrads. A partir d’aquesta velocitat, l’efecte d’augmentar la velocitat de tall en reduir la temperatura ja no és evident.
Val la pena assenyalar que en el rang de baixa temperatura de 150-200 graus centígrads, les propietats del material de la zona de tall es mantenen inalterades, les partícules metàl·liques no augmentaran a causa de la temperatura elevada i la demanda de refrigeració es redueix molt. Sens dubte, això és un avantatge enorme.
3 Vida de l'eina més llarga
Això pot semblar contrari, perquè les velocitats de tall intuïtivament més ràpides haurien de conduir a un major desgast de les eines. Tanmateix, quan comparem la quantitat de material de tall per unitat de temps per eines de tall d’alumini en HSM (mecanitzat d’alta velocitat) i fresat convencional, en lloc de simplement la vida de l’eina en minuts, la diferència es fa evident i HSM mostra un clar avantatge en el processament d’alumini. Llavors, què comporta una vida d’eines més llarga?
El primer motiu és la reducció de la temperatura de tall, que permet mantenir la resistència del material de l’eina. En segon lloc, en el procés HSM, perquè l'eina gira molt ràpidament, fins i tot si augmenta la velocitat d'alimentació, es poden tallar xips més prims, reduint així l'amplada del xip.
A més, un problema comú a l’hora de mecanitzar l’alumini és que l’alumini és massa suau i tendeix a adherir -se a l’avantguarda de l’eina durant el mecanitzat. Això no només redueix la nitidesa de l’eina, sinó que també augmenta la força de tall, que redueix la vida de l’eina. Però a HSM, aquesta situació rarament passa perquè l’alumini caurà ràpidament de l’eina.
4 Processament d'aliatge d'alumini d'alta velocitat
Generalment es creu que un augment de la velocitat d’alimentació sovint s’acompanya d’una disminució de l’acabat superficial de l’alumini, perquè l’avantguarda d’eines ha de moure una distància més llarga, cosa que requereix més força i xips més amplis en tallar l’alumini, afectant així la suavitat de la superfície.
Tanmateix, en HSM (mecanitzat d’alta velocitat), la situació és diferent. Malgrat les elevades taxes d’alimentació en HSM, els xips es tallen realment més prims a causa de la velocitat de rotació extremadament alta de l’eina, i l’amplada del xip es redueix molt en comparació amb el fresat tradicional. Al mateix temps, a causa de les forces de tall relativament baixes, també es redueix la vibració durant el procés. Aquests dos factors funcionen junts per permetre que HSM mantingui un bon acabat superficial de l’alumini mantenint una elevada taxa d’alimentació.
5 Angle de compromís de l'eina constant
En el procés de fresat les cavitats amb fàbriques finals, un repte bàsic és crear l’angle de la ranura. Concretament, quan el molí final ha de girar 90 graus per formar una ranura, la quantitat de material que necessita tallar es doblarà a l’instant perquè ha de tallar els dos costats de la ranura alhora. Aquest canvi provocarà un augment local de les forces de tall, que tindrà un efecte negatiu sobre la vida de l’eina i la precisió del mecanitzat de la part.
Tot i això, la tecnologia HSM (mecanitzat d’alta velocitat) d’alumini ens proporciona una varietat d’estratègies de generació de camins d’eines preestablerts, incloent una estratègia constant d’angle de compromís d’eines. Aquesta estratègia garanteix que l'eina pot apropar -se gradualment i constantment a l'angle objectiu mentre es mecanitza el material circumdant al llarg d'una trajectòria circular. D’aquesta manera, la força de tall es pot mantenir constant, es pot garantir la precisió del mecanitzat i la vida de l’eina s’ampliarà en conseqüència.
6 Ús del refrigerant
Algunes estratègies HSM (mecanitzat d’alta velocitat) per al processament d’alumini no requereixen refrigerant en funcionament real. Quan la temperatura de processament només arriba als 200 graus, el material i l’eina no requereixen gairebé cap refrigeració addicional. Per descomptat, alguns clients requereixen explícitament l’ús del refrigerant als dibuixos per millorar la qualitat de les parts, però tot i així, la quantitat de refrigerant requerida és molt inferior als mètodes de processament tradicionals. Alguns processos de fresat d'alta velocitat d'alumini utilitzen l'anomenada tecnologia de "lubricació mínima", és a dir, la quantitat de refrigerant aplicat és suficient per formar una pel·lícula fina a la superfície de contacte per reduir la fricció i proporcionar l'efecte de refrigeració necessari.
En resum, el fresat d’alumini d’alta velocitat és, sens dubte, un mètode de fabricació innovador i eficient adequat per a la producció de peces personalitzades, prototips, petits kits d’alumini d’alumini per lots i altres productes. Adoptant una tecnologia de mecanitzat d’alta velocitat, no només podreu gaudir de preus més favorables, sinó que també reduïu significativament el temps de finalització de la comanda.(来源: UG 学习堂小胥收徒)
