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Aluminium hat viele Anwendungen und ist eines der am häufigsten verwendeten Metalle für präzisionsbearbeitete Teile. Es ist leicht und flexibel, besitzt aber dennoch eine ausgezeichnete mechanische Festigkeit; es ist leicht zu bearbeiten; und im Vergleich zu anderen Materialien, die in der Luft- und Raumfahrt sowie der Automobilindustrie verwendet werden, ist es kostengünstig. Aus der Sicht eines Zerspaners müssen diejenigen, die einen Lieferanten für Aluminiumbearbeitung/-fertigung suchen, verstehen, wie diese Vorteile genutzt werden können, um eine bessere Qualität, niedrigere Kosten und kürzere Durchlaufzeiten zu erreichen.
Mit so vielen Vorteilen gehen auch einige Herausforderungen einher. Zum Beispiel haben viele Menschen gefragt, ob Aluminium CNC-bearbeitet (computergesteuert) werden kann. Was ist der Unterschied zwischen den Legierungen 6061 und 7075? Wie erzielt man eine perfekte Oberfläche? Bei Falcon CNC Swiss haben wir Millionen von Aluminiumkomponenten mit verschiedenen CNC-Techniken in zahlreichen Branchen gefertigt. Dieses Dokument wird diese Art von Fragen beantworten sowie Hinweise geben zur Spezifikation von Konstruktionen, zur Gestaltung von Komponenten und zur Beschaffung von CNC-gefrästen Aluminiumteilen über einen etablierten Hersteller.
Ja, natürlich. Aluminium ist eines der besten Materialien für die CNC-Fertigung. Es ist auch in vielerlei Hinsicht das ideale Material für die CNC-Bearbeitung, da es sich aufgrund seiner außergewöhnlich guten Fähigkeit, in exakte Formen und Größen gebracht zu werden (d. h. sehr stabil), sowie seiner hervorragenden Wärmeübertragungseigenschaften (d. h. Wärmeleitfähigkeit) auszeichnet. Anders als Materialien wie reines Kupfer oder harte Materialien wie Titan, die entweder sehr klebrig oder sehr hart sind, kann Aluminium mit viel höheren Geschwindigkeiten geschnitten werden, mit sehr guten Oberflächengüten hergestellt werden, und die Werkzeuge, die zur Herstellung von Teilen aus Aluminium verwendet werden, haben eine sehr lange Lebensdauer. Folglich wird Aluminium von vielen CNC-Bearbeitungslieferanten für Aluminium für die Herstellung von Teilen verwendet, die von Prototypen bis hin zu großen Serienproduktionen reichen.
CNC-Bearbeitung ist ein Verfahren, das geformte Aluminiumprodukte durch den Einsatz computergesteuerter Maschinen wie Drehmaschinen, Fräsmaschinen oder Swiss-Type-Drehautomaten herstellt. Diese Art der Bearbeitung entfernt Material von einem massiven Aluminiumstück, um CNC-bearbeitetes Aluminium herzustellen, das mit sehr genauen Toleranzen gefertigt wird. Das Aluminium liegt typischerweise in Stangenform (auch als Barren bekannt) vor, und das fertige Produkt behält die gleichen Eigenschaften wie Haltbarkeit und Korrosionsbeständigkeit, die die ursprüngliche Stange besaß – anders als bei anderen Fertigungsmethoden, die bei Guss- oder Formteilen mit innerer Porosität und/oder schwachen Spannungspunkten verwendet werden.
Ja. Aluminium 6061 wird ebenfalls mittels CNC-Bearbeitung hergestellt und ist aufgrund seiner außergewöhnlichen Festigkeit, Bearbeitbarkeit, Schweißbarkeit und Korrosionsbeständigkeit weit verbreitet. Die für diesen Prozess verwendete Aluminiumsorte ist als 6061-T6 bekannt und gilt weithin als eine der besten Legierungen für die Herstellung von CNC-bearbeiteten Teilen. Das leicht zu schneidende, vorhersagbare Spanbild und das homogenisierte Verhalten von Aluminium während der Bearbeitungsvorgänge machen Aluminium 6061 zu einem hervorragenden Material für die Herstellung von Teilen mit engen Toleranzen.
Obwohl die CNC-Bearbeitung ein sehr flexibler und vielseitiger Fertigungsprozess ist, gibt es einige Beispiele, bei denen die CNC-Bearbeitung schwierig ist:
Sehr harte Materialien: Wie vollständig gehärtete Werkzeugstähle oder Keramiken erfordern spezielle Ausrüstung und Werkzeuge.
Hochelastische Materialien: Reiner Gummi oder sehr weiche Elastomere verformen sich unter dem Schneiddruck.
Materialien mit niedrigem Schmelzpunkt: Wie bestimmte Kunststoffe, die schmelzen oder Werkzeuge verkleben.
Stark abrasive Materialien: Wie Kohlefaserverbundstoffe, die Schneidwerkzeuge schnell verschleißen.
Reaktive oder gefährliche Materialien: Die eine spezielle Handhabung erfordern.
Glücklicherweise liegt Aluminium am entgegengesetzten Ende dieses Spektrums – es ist eines der nachgiebigsten und produktivsten Materialien zur Bearbeitung.
Wenn absolute Planheit für Ihr elektronisches Gerät (Kamerahalterung oder optische Basis) unerlässlich ist, ist die MIC-6-Gussplatte, die speziell für die Bearbeitung entwickelt wurde, die ideale Möglichkeit, Ihrem Teil thermische Stabilität zu verleihen.
Nicht jedes Aluminium ist gleich. Die Auswahl der richtigen Legierung für Ihre CNC-gefrästen Aluminiumteile ist die erste und wichtigste technische Entscheidung.
Die wichtigsten Legierungsfamilien
| Legierung | Eigenschaften | Typische Anwendungen | Bearbeitbarkeitsbewertung |
| 6061-T6 | Hervorragender Allrounder: gute Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Schweißbarkeit | Halterungen, Gehäuse, Strukturteile, Prototypen | ★★★★★ |
| 7075-T6 | Sehr hohe Festigkeit (vergleichbar mit Baustahl), geringere Korrosionsbeständigkeit | Luftfahrtbeschläge, hochbelastete Komponenten, Zahnräder | ★★★★☆ |
| 2024-T3 | Hohe Festigkeit, gute Ermüdungsbeständigkeit, schlechte Korrosionsbeständigkeit | Flugzeugstrukturen, Flügelhäute, Verbindungselemente | ★★★☆☆ |
| 5052-H32 | Hervorragende Korrosionsbeständigkeit, gute Umformbarkeit, geringere Festigkeit | Schiffskomponenten, Kraftstofftanks, Blechteile | ★★★★☆ |
| MIC-6 | Gussplatte mit Spannungsarmglühen, hervorragende Dimensionsstabilität | Präzisionsgrundplatten, Maschinenvorrichtungen, Vakuumspannfutter | ★★★★★ |
Für Strukturteile: 6061-T6 ist die Standardwahl für die meisten Projekte eines Aluminiumbearbeitungsherstellers.
Für höchste Festigkeit: Spezifizieren Sie 7075-T6, aber seien Sie sich bewusst, dass es teurer und weniger korrosionsbeständig ist (oft ist eine Beschichtung erforderlich).
Für thermische Stabilität: Wenn Ihr Teil absolute Planheit und Stabilität erfordert (wie eine Kamerahalterung oder optische Basis), ist die MIC-6-Gussplatte speziell für die Bearbeitung ausgelegt.
Erfahren Sie mehr über unseren umfassenden Präzisions-CNC-Bearbeitungsservice für Ihre maßgefertigten Aluminiumteile jetzt!
Um als CNC-Bearbeitungslieferant für Aluminium effektiv zu arbeiten, muss der Zerspaner die Werkzeuge beherrschen, die bei der Bearbeitung von Aluminium verwendet werden. Die weichen Eigenschaften von Aluminium täuschen oft, wenn es darum geht, hochwertige Produkte herzustellen; daher muss der Zerspaner wissen, welche Werkzeugstrategien anzuwenden sind, um das beste Endprodukt zu erzielen.
Scharfe Kanten: Aluminium lässt sich am besten mit scharfen, polierten Spannuten schneiden, die ein Anhaften des Materials am Werkzeug (Aufbauschneide) verhindern.
Hohe Drallwinkel: Werkzeuge mit 40°-45° Drallwinkel führen Späne schnell ab und verhindern Nachschneiden und Wärmestau.
Beschichtungen: Während unbeschichtetes Hartmetall gut funktioniert, reduzieren ZrN (Zirkoniumnitrid) oder DLC (diamantähnlicher Kohlenstoff) Beschichtungen die Reibung und verhindern das Anhaften von Aluminium.
Kühlmittelstrategie: Hochdruck-Kühlmittel durch die Spindel ist ideal, um Späne aus tiefen Hohlräumen zu entfernen und die thermische Stabilität zu erhalten.
Aluminium kann bei Verwendung der CNC-Technologie problemlos mit sehr hohen Spindeldrehzahlen bearbeitet werden. Spindeldrehzahlen können je nach Art der durchgeführten Operation und der Steifigkeit der Maschine erfolgreich zwischen 500 und 1.500 Oberflächenfuß pro Minute (SFM) liegen. Ausreichende Spanlasten müssen durch die Werkzeuge erzeugt werden, um ein Reiben der Späne zu vermeiden, was zu einer Kaltverfestigung der Oberfläche des herzustellenden Teils führt.
Der Wärmeausdehnungskoeffizient von Aluminium ist viel höher als der von Stahl, was bedeutet, dass bei der Präzisionsbearbeitung das thermische Wachstum von thermostatischen Aluminiumteilen gesteuert werden muss.
Ein Aluminiumteil mit einer Länge von 100 mm dehnt sich bei einer Temperaturänderung von zehn Grad um etwa 0,23 mm aus. Ein Hersteller von CNC-gefrästen Aluminiumteilen, der die Gesamttoleranz des Teils innerhalb von +/- 0,01 mm halten muss, kann dies erreichen durch:
Kontrolle der Kühlmitteltemperatur (Stabilisierung der Kühlmitteltemperatur stabilisiert sowohl das Teil als auch die Maschine)
Verwendung von Schruppdurchgängen, um zuerst eine große Materialmenge zu entfernen, damit die mit der Bearbeitung verbundenen Spannungen abgebaut werden, bevor die Schlichtschnitte zur endgültigen Abmessung des Teils durchgeführt werden.
Konstruktion von Vorrichtungen zur Aufnahme der Teile, so dass sie sich aufgrund mechanischer Spannungen nicht verziehen.
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