أخبار

للألومنيوم ، بسبب مرونته وقدرته على التكيف ، وكذلك سبائكه العديدة ، مجموعة من الاستخدامات الصناعية ، بما في ذلك الأدوات واللحام. إن التكلفة المنخفضة والقابلية للتشكيل تعني أنها مثالية للنماذج الأولية ، وخصائصها الخاصة تجعلها شائعة في جميع أنواع التطبيقات والمنتجات. لكن أحد المجالات التي تتطلب قدرا كبيرا من الدقة عندما يتعلق الأمر بالألمنيوم هو المعالجة.

يمكن أن تنشأ العديد من المشاكل عند تشكيل الألومنيوم. وهي تشمل قابلية الألمنيوم للالتصاق بحواف أداة القطع والحاجة للتأكد من وجود قوة كافية في الأداة لمقاومة الانكسار بسبب قوى القطع وإخلاء رقاقة مناسب على طول حافة القطع.

نظرة سريعة على فئات مختلفة من سبائك الألومنيوم ستساعد على فهم أفضل لكيفية تفاعل سبائك مختلفة مع القضايا المذكورة أعلاه.

سبائك الألومنيوم سلسلة 1xxx هي 99.00 ٪ من الألمنيوم النقي. هذا يعني أن لديهم قيمة هيكلية منخفضة. في الحالة الصلبة ، فهي قابلة للامتداد بدرجة عالية وتمتلك درجة عالية من مقاومة التآكل.

سبائك الألومنيوم سلسلة 2xxx تعرف باسم سبائك النحاس. تشمل الخصائص الرئيسية قابلية تشغيل ممتازة ، قابلية تشكيل باردة محدودة (باستثناء عندما يصلب) ومقاومة تآكل منخفضة نسبيًا. بأكسيد هذه السبائك عموما قبل التطبيق.

سبائك ألومنيوم 3xxx من السلسلة كلها مكونة من حوالي 1٪ من المنجنيز. تتميز بعدم فقدان ملحوظ في ليونة ، ومقاومة عالية للتآكل ، وتشكيل ممتاز. هذه السبائك مصممة بشكل جيد لاستخدامها في تشكيل التطبيقات.

تتميز سبائك الألمنيوم فئة 4xxx من خلال إضافة السيليكون. مع نقطة انصهارها المنخفضة ، تستخدم هذه السلسلة من السبائك في الغالب لتصنيع أسلاك اللحام.

سبائك الألومنيوم سلسلة 5xxx لها المغنيسيوم المضافة. تشتهر هذه السبائك غير المعالجة بالحرارة بقوتها ومقاومتها للتآكل وقابليتها للتشكيل وقابليتها للحام. يتم استخدامها بشكل بارز في مجموعة متنوعة من التطبيقات ، مثل بناء السفن والنقل والجسور والمباني.

سبائك الألمنيوم من فئة 6xxxx تمت إضافة كل من المغنيسيوم والسيليكون. كسبائك قابلة للمعالجة بالحرارة ، تتميز بقوتها ومقاومتها للتآكل وقابليتها للتشكيل. مزيج من المغنيسيوم والسيليكون يسمح لهذه السبائك لتكون المعالجة بالحرارة ، مما يحسن قوتهم. هم ، ومع ذلك ، عرضة للتشقق. تستخدم هذه السبائك عادة في عمليات السحب المعمارية.

مصنوعة سبائك الألومنيوم سلسلة 7xxx مع مزيج من الزنك والمغنيسيوم أو الزنك والنحاس. ومن المعروف أن تكون قوية للغاية ، مما يجعل من الصعب تشكيل. يتم استخدام هذه السبائك في العديد من التطبيقات عالية الأداء في صناعات الطائرات والفضاء والمعدات الرياضية.

كيفية تجنب حافة الالتزام

تتطلب الآلات العمل مع جميع درجات وسبائك الألومنيوم لتلبية متطلبات المواصفات المختلفة ، بما في ذلك العمليات الثانوية مثل الأكسدة والهبوط. من الضروري أن تعمل المواد والطلاء والهندسة جنبًا إلى جنب لضمان نجاح الآلات.

واحدة من أكثر الإخفاقات شيوعًا في عملية التصنيع هي عندما تلتزم المادة التي يتم تصنيعها بالحافة المتطورة. نظرًا لأن المادة المتراكمة تملأ الأداة ، فقد تصبح قدرتها على القطع متدهورة بشدة. لتجنب حدوث تراكم على الحافة ، يجب أن يمارس مصممو الأدوات الاختيار الدقيق لمواد الأدوات وطلاء الأدوات.

عند تصنيع الألمنيوم بسرعات عالية جدًا ، يجب إعادة تقييم الحكمة التقليدية المتمثلة في تفضيل مواد كربيد الحبوب دون ميكرون لصلابتها وقدرتها على الحفاظ على حافة متطورة. كربيد الحبوب دون ميكرون يعتمد على تركيز عال من الكوبالت للحفاظ على قوتها. لسوء الحظ ، من المعروف أن الكوبالت يتفاعل مع الألمنيوم في درجات حرارة مرتفعة ، مما يعني أن الألومنيوم سيرتبط كيميائيًا بمادة الأدوات. كربيد الحبيبات الخشنة ، من ناحية أخرى ، يوفر صلابة كافية حتى لا تكون الأداة مملة بالسرعة.

الاعتبار الثاني لتجنب بناء الحافة هو طلاء الأداة. هناك العديد من الخيارات لطلاء الأدوات ، وفهم ما هو الخيار الأفضل لوظيفة معينة أمر بالغ الأهمية في الآلات عالية السرعة.

لا تعد الطلاءات TiN و TiCN و TiAIN و AlTiN اختيارات جيدة لتطبيقات الألمنيوم لأن عملية الطلاء بها مشكلات في خشونة السطح والتفاعل الكيميائي. ينتج عن العملية سطح غير مستوٍ يربط بسهولة أكبر بالألمنيوم. بالإضافة إلى ذلك ، يحتوي طلاء TiAIN على الألومنيوم نفسه ، مما يعني أنه من المرجح أن يرتبط مع المادة التي يتم قصها.

كشفت الاختبارات أن أداة كربيد غير مطلية ستقدم أداء فائقًا للطلاءات المذكورة أعلاه. توفر الطلاءات الأخرى المحتملة ، مثل الألماس والطلاء DLC ، سطحًا ناعمًا خاملًا كيميائيًا وسيطيل عمر الأداة. من الخشنة ، في حين أن الطلاء الماسي يقدم أفضل أداء ، إلا أنه قد يكون مكلفًا للغاية. بشكل عام ، تقدم الطلاءات DLC أفضل نسبة التكلفة إلى الأداء.

عندما يتعلق الأمر بتصميم أدوات تصنيع الألمنيوم عالية السرعة ، فإن المفتاح هو توفير أقصى مساحة لإخلاء الرقائق. العنصر الأول المطلوب في هندسة الأداة هو أحدث التقنيات الحادة. سيضمن ذلك تقطيعًا عاليًا وتطهيرًا للسطح ، مما يؤدي إلى تشطيب أفضل للسطح.

بعد ذلك ، سترفع زاوية اللولب الشريحة بعيدًا عن الجزء بسرعة أكبر ، مع زيادة الاحتكاك والحرارة المتولدة. من الأفضل إقران هذه الزاوية بأداة تتميز بعدد أكبر من المزامير ، وبالتالي سيتم فصل الشريحة والجزء بسرعة أكبر. يمكن أن تؤدي السرعة العالية إلى زيادة الحرارة ، مما يزيد من احتمال أن تصبح الرقائق مرتبطة بالأداة. يسمح التصميم ثنائي الفلوت بزاوية حلزونية منخفضة وإخلاء كافٍ.

في نهاية المطاف ، لا توجد إجابة محددة عن سبائك الألومنيوم التي تعمل بشكل أفضل للمعالجة. مع وجود العديد من المتغيرات المعنية ، يجب مراعاة العديد من العوامل قبل اختيار سبيكة. ولكن بسبب تعدد الألومنيوم والقدرة على التكيف ، هناك العديد من الخيارات لإنجاز المهمة بشكل صحيح. الأهم من ذلك هو أن تقوم بإقران الأدوات الصحيحة مع السبائك المناسب حتى تحصل على أفضل النتائج الممكنة بأعلى قيمة تكلفة.