Услуги по обработке алюминия

Обработка алюминия на станках с ЧПУ — один из самых универсальных и экономичных методов производства, доступных сегодня. Благодаря исключительной обрабатываемости, лёгкости и превосходному соотношению прочности к массе, алюминий стал предпочтительным материалом для множества прецизионных компонентов в различных отраслях промышленности.

Различные варианты

Функциональность системы

Экономическая эффективность

Услуги по обработке алюминия
ХарактеристикиВозможностиЗаметки
Допуск размеров±0.001 дюйма (0.025 мм)Для конкретных применений возможны более жесткие допуски
ШероховатостьRa 0.8–3.2 мкмБолее гладкая поверхность, достигаемая полировкой
Максимальный размер детали60 "х" х 40 20 "Зависит от возможностей оборудования
Минимальная толщина стенки0.020 ″ (0.5 мм)Зависит от геометрии детали и сплава
Минимальный диаметр отверстия0.020 ″ (0.5 мм)Применяются соображения соотношения сторон.
Диапазон размеров резьбыM1.6 к M36Доступны стандартные и индивидуальные варианты резьбы

CNC-обработка алюминия

Алюминий легко поддаётся механической обработке и может обрабатываться в три-четыре раза быстрее, чем сталь или титан. Эта эффективность в сочетании с природными свойствами алюминия делает его идеальным материалом для применений, требующих лёгких, но прочных деталей со сложной геометрией.
Обрабатывающие центры с ЧПУ, используемые для обработки алюминия, имеют конфигурации от 3 до 5 осей, причём последняя позволяет обрабатывать детали сложной геометрии и делать выточки за один установ. Эта многокоординатная возможность особенно ценна для деталей аэрокосмической и автомобильной промышленности, где критически важны сложные формы и снижение веса.

Возможности обработки

  • Фрезерование с ЧПУ – использование вращающихся режущих инструментов для удаления материала
  • Токарная обработка с ЧПУ – вращение заготовки относительно неподвижных режущих инструментов
  • Сверление – создание точных отверстий в алюминиевых деталях
  • Нарезание резьбы в отверстиях под крепеж
  • Отделка поверхности – достижение желаемой текстуры и внешнего вида

Поговорите с нашей командой инженеров

Обсудите ваши конкретные потребности в области применения с нашими специалистами по обработке на станках с ЧПУ.

Преимущества и ограничения алюминия для обработки на станках с ЧПУ

Преимущества обработки алюминия

  • Отличная обрабатываемость – Режет в 3-4 раза быстрее стали
  • Небольшой вес – 2.7 г/см³ (примерно 1/3 веса стали)
  • Высокое соотношение прочности к массе – Идеально подходит для аэрокосмической и автомобильной промышленности
  • Устойчивость к коррозии – Естественный оксидный слой обеспечивает защиту
  • Теплопроводность – Отличные свойства рассеивания тепла
  • Электрическая проводимость – Хорошо подходит для электрических компонентов
  • 100% перерабатывается – Экологически чистый материал
  • Экономичное – Более низкие затраты на обработку, чем у многих металлов

Алюминий против стали

При сравнении алюминия и стали с точки зрения механической обработки алюминий обладает значительными преимуществами с точки зрения скорости обработки и срока службы инструмента. Сталь обеспечивает большую прочность и долговечность, а лёгкость алюминия и отличная обрабатываемость делают его предпочтительным выбором для многих применений, где снижение веса имеет решающее значение.

Ограничения обработки алюминия

  • Меньшая твердость – Менее износостойкий, чем сталь
  • Тепловая чувствительность – Может плавиться и прилипать к режущим инструментам
  • Чип менеджмент – Длинные чипсы могут запутываться и вызывать проблемы.
  • Тенденция к истиранию – Может прилипать к режущим инструментам без надлежащей смазки
  • Меньшая усталостная прочность – По сравнению со сталью и титаном
  • Проблемы сварки – Некоторые сплавы трудно сваривать.
  • Термическое расширение – Выше, чем у стали, влияет на точность

Популярные алюминиевые сплавы для обработки на станках с ЧПУ

Выбор правильного алюминиевого сплава имеет решающее значение для обеспечения оптимальных характеристик в конкретных областях применения.
Каждый сплав обладает уникальными свойствами с точки зрения прочности, обрабатываемости, коррозионной стойкости и экономической эффективности.

Алюминий
1000 серии
(Чистый алюминий)

  • Основные характеристики: содержание алюминия ≥99%; отличная коррозионная стойкость, высокая тепло- и электропроводность, хорошая пластичность; низкая прочность (не поддается термической обработке).
  • общие приложения: Электрические проводники, теплообменники, химические емкости, пищевая упаковка (фольга), декоративная отделка.

Класс

Прочность на растяжение (МПа)

Предел текучести (МПа)

Усталостная прочность (МПа)

Твердость (по Бринеллю)

Относительное удлинение при разрыве (%)

Плотность (г / см³)

Максимальная температура (°C)

1050

70-90

30-50

~ 35

15-20

20-30

2.71

120

1060

70-95

30-55

~ 35

15-22

20-35

2.71

120

1100

75-100

35-60

~ 40

18-23

15-30

2.71

120

Алюминий
2000 серии
(сплавы Al-Cu)

  • Основные характеристики: Медь как основной легирующий элемент; высокая прочность (поддается термической обработке, пик прочности при состоянии T6); низкая коррозионная стойкость (требуется обработка поверхности, например, анодирование).
  • общие приложения: Авиационно-космические компоненты (фюзеляжи, крылья), высокопрочные конструктивные элементы, рамы грузовиков.

Класс

Прочность на растяжение (МПа)

Предел текучести (МПа)

Усталостная прочность (МПа)

Твердость (по Бринеллю)

Относительное удлинение при разрыве (%)

Плотность (г / см³)

Максимальная температура (°C)

2011

290–370 (Т6)

170–260 (Т6)

~100 (Т6)

80–100 (Т6)

20-30

2.80

150

2024

470–520 (Т6)

325–380 (Т6)

~145 (Т6)

120–140 (Т6)

20-35

2.78

150

2017

380–420 (Т6)

275–310 (Т6)

~120 (Т6)

100–115 (Т6)

15-30

2.79

150

Алюминий
3000 серии
(сплавы Al-Mn)

  • Основные характеристики: Марганец как основной легирующий элемент; умеренная прочность (не поддается термической обработке, упрочняется холодной обработкой); хорошая коррозионная стойкость и формуемость.
  • общие приложения: Посуда, банки для напитков (боковины), теплоотводы, архитектурная отделка.

Класс

Прочность на растяжение (МПа)

Предел текучести (МПа)

Усталостная прочность (МПа)

Твердость (по Бринеллю)

Относительное удлинение при разрыве (%)

Плотность (г / см³)

Максимальная температура (°C)

3003

110–160 (H14)

40–110 (H14)

~50 (H14)

30–45 (H14)

12–20 (H14)

2.73

120

3004

140–210 (H16)

65–140 (H16)

~65 (H16)

40–60 (H16)

8–15 (H16)

2.73

120

3105

120–170 (H14)

50–120 (H14)

~55 (H14)

35–50 (H14)

15–25 (H14)

2.73

120

Алюминий
4000 серии
(сплавы Al-Si)

  • Основные характеристики: Низкая температура плавления (идеально подходит для пайки/сварки); средняя прочность (не подлежит термической обработке); хорошая текучесть в расплавленном состоянии; умеренная коррозионная стойкость; в основном используется в качестве присадочных металлов (сварочные прутки/проволока).
  • общие приложения: Сварочные материалы (для соединения алюминиевых сплавов), теплообменники, головки блоков цилиндров автомобилей.

Класс

Прочность на растяжение (МПа)

Предел текучести (МПа)

Усталостная прочность (МПа)

Твердость (по Бринеллю)

Относительное удлинение при разрыве (%)

Плотность (г / см³)

Максимальная температура (°C)

4043

170–210 (Т6)

100–130 (Т6)

~65 (Т6)

45–55 (Т6)

12–20 (Т6)

2.69

160

4047

150–190 (Т6)

90–120 (Т6)

~60 (Т6)

40–50 (Т6)

10–18 (Т6)

2.68

160

4A01

180–220 (Т6)

110–140 (Т6)

~70 (Т6)

50–60 (Т6)

10–15 (Т6)

2.70

160

Алюминий
5000 серии
(сплавы Al-Mg)

  • Основные характеристики: Магний как основной легирующий элемент; высокая прочность при небольшом весе (не подлежит термической обработке); отличная коррозионная стойкость (особенно в морской среде) и свариваемость.
  • общие приложения: Морские конструкции (корпуса, палубы), панели кузовов автомобилей, сосуды под давлением, морские компоненты.

Класс

Прочность на растяжение (МПа)

Предел текучести (МПа)

Усталостная прочность (МПа)

Твердость (по Бринеллю)

Относительное удлинение при разрыве (%)

Плотность (г / см³)

Максимальная температура (°C)

5052

210–290 (H34)

100–210 (H34)

~90 (H34)

60–80 (H34)

10–18 (H34)

2.68

150

5083

310–380 (H116)

190–270 (H116)

~125 (H116)

85–105 (H116)

15–25 (H116)

2.66

120

5754

180–250 (H24)

80–160 (H24)

~80 (H24)

50–70 (H24)

15–25 (H24)

2.68

150

Алюминий
6000 серии
(сплавы Al-Mg-Si)

  • Основные характеристики: Mg-Si в качестве основных легирующих элементов; сбалансированная прочность/формуемость (термообрабатываемый); хорошая коррозионная стойкость и свариваемость.
  • общие приложения: Архитектурные профили (оконные рамы, двери), автомобильные детали (колеса, бамперы), несущие конструкции.

Класс

Прочность на растяжение (МПа)

Предел текучести (МПа)

Усталостная прочность (МПа)

Твердость (по Бринеллю)

Относительное удлинение при разрыве (%)

Плотность (г / см³)

Максимальная температура (°C)

6061

310–380 (Т6)

275–310 (Т6)

~110 (Т6)

95–110 (Т6)

10–15 (Т6)

2.7

150

6063

170–240 (Т5)

110–200 (Т5)

~70 (Т5)

50–70 (Т5)

15–25 (Т5)

2.7

150

6082

180–250 (H24)

250–300 (Т6)

~120 (Т6)

90–110 (Т6)

8–12 (Т6)

2.7

150

Алюминий
7000 серии
(сплавы Al-Zn-Mg)

  • Основные характеристики: Цинк как основной легирующий элемент (часто с Mg/Cu); самая высокая прочность среди алюминиевых сплавов (поддается термической обработке); хорошее сопротивление усталости; умеренная коррозионная стойкость (требуется защита поверхности).
  • общие приложения: Авиационно-космическая промышленность (шасси, лонжероны самолетов), высокотехнологичное спортивное оборудование (велосипедные рамы, лыжные палки), военные компоненты.

Класс

Прочность на растяжение (МПа)

Предел текучести (МПа)

Усталостная прочность (МПа)

Твердость (по Бринеллю)

Относительное удлинение при разрыве (%)

Плотность (г / см³)

Максимальная температура (°C)

7075

570–650 (Т6)

500–570 (Т6)

~160 (Т6)

150–170 (Т6)

5–8 (Т6)

2.81

120

7050

510–580 (Т7451)

450–530 (Т7451)

~150 (Т7451)

135–155 (Т7451)

7–11 (Т7451)

2.80

150

7005

350–400 (Т6)

290–340 (Т6)

~130 (Т6)

100–120 (Т6)

10–15 (Т6)

2.79

120

Алюминий
8000 серии
(Специальные сплавы)

  • Основные характеристики: Специализированные свойства (зависят от легирующих элементов, таких как литий, железо, олово и т. д.): например, литий снижает плотность; железо повышает износостойкость; изготовлено под заказ для узкоспециализированных отраслей; ограниченная коммерческая доступность.
  • общие приложения: Высокопроизводительные детали для аэрокосмической отрасли (литийсодержащие сплавы), фольга для упаковки пищевых продуктов, клеммы для аккумуляторов.

Класс

Прочность на растяжение (МПа)

Предел текучести (МПа)

Усталостная прочность (МПа)

Твердость (по Бринеллю)

Относительное удлинение при разрыве (%)

Плотность (г / см³)

Максимальная температура (°C)

8011

190–220 (H18)

150–180 (H18)

~160 (Т6)

55–65 (H18)

3–8 (H18)

2.71

130

8090

450–510 (Т6)

380–450 (Т6)

~140 (Т6)

120–140 (Т6)

5–9 (Т6)

2.55

150

8176

280–330 (Т6)

200–250 (Т6)

~95 (Т6)

75–90 (Т6)

8–12 (Т6)

2.7

140

Варианты отделки поверхности при обработке алюминия

Отделка поверхности обработанных деталей из алюминия существенно влияет как на эстетику, так и на функциональность.
Различные варианты отделки могут повысить коррозионную стойкость, износостойкость, электропроводность и внешнюю привлекательность.

Механическая отделка

Эти процессы изменяют текстуру поверхности посредством физических средств:

  • Полировка – Создает зеркальную отражающую поверхность
  • Дробеструйная обработка – Создает равномерное матовое покрытие
  • Чистка – Создает направленный, линейный вид
  • акробатика – Сглаживает края и создает однородную отделку

 

Механическую отделку можно применять перед другими видами обработки, например, анодированием, для достижения улучшенных результатов.

Химическая отделка

Химические процессы, модифицирующие поверхность алюминия:

  • Химическая пленка (Алодин/Хромат) – Тонкое конверсионное покрытие для защиты от коррозии
  • пассивация – Удаляет свободное железо с поверхности
  • Этчинг – Создает матовый эффект за счет контролируемого химического воздействия

 

Химические покрытия часто используются в качестве предварительной обработки перед покраской или в качестве самостоятельных защитных слоев.

Нанесенные покрытия

Дополнительные материалы, наносимые на поверхность алюминия:

  • Порошковое покрытие – Прочное, толстое покрытие, доступное во многих цветах
  • Мокрая живопись – Универсальная отделка с неограниченными вариантами цвета
  • Прозрачное покрытие – Прозрачная защита, сохраняющая внешний вид
  • Покрытие ПТФЭ/тефлон – Низкое трение поверхности для движущихся частей

 

Наносимые покрытия предлагают широчайший спектр вариантов внешнего вида и специализированных свойств.

анодирование

Создайте прочный, устойчивый к коррозии оксидный слой на поверхности алюминия:

  • Тип I (хромовая кислота) – Тонкое покрытие (0.00005″–0.0001″), отличная коррозионная стойкость
  • Тип II (серная кислота) – Среднее покрытие (0.0002″-0.001″), декоративное и функциональное
  • Тип III (жесткое анодирование) – Толстое покрытие (0.001″–0.004″), отличная износостойкость

Может быть выполнен в различных цветах, популярных как с точки зрения функциональности, так и эстетики.

Применение деталей из алюминия, обработанных на станках с ЧПУ

Универсальность обработки алюминия делает ее пригодной для широкого спектра отраслей и сфер применения.
Вот некоторые из наиболее распространенных применений алюминиевых деталей, обработанных на прецизионных станках с ЧПУ:

Аэрокосмическая индустрия

  • Конструктивные элементы и кронштейны
  • Корпуса и панели приборов
  • Компоненты топливной системы
  • Детали крыла и фюзеляжа
  • Компоненты спутников и космических аппаратов

Автомобильная

  • Компоненты и блоки двигателя
  • Корпуса трансмиссии
  • Компоненты подвески
  • теплоотводы и системы охлаждения
  • Внутренняя отделка и конструктивные элементы

Мед

  • Компоненты хирургических инструментов
  • Корпуса для медицинского оборудования
  • Детали диагностического оборудования
  • Рамы лабораторного оборудования
  • Компоненты протеза

Электроника

  • теплоотводы и термоменеджмент
  • Корпуса и корпуса
  • Монтажные кронштейны и рамы
  • Компоненты светодиодного освещения
  • Детали корпусов компьютеров и серверов

Робототехника и автоматизация

  • Корпуса и крепления приводов
  • Компоненты роботизированной руки
  • Крепления и корпуса датчиков
  • Конструктивные каркасы и соединения
  • Инструменты для конечного исполнительного органа

Потребительские товары

  • Корпуса и крепления камер
  • Компоненты спортивного инвентаря
  • Высококачественное аудиооборудование
  • Декоративная фурнитура и фурнитура
  • Корпус смартфона и ноутбука

Часто задаваемые вопросы по обработке алюминия

Алюминий отлично подходит для обработки на станках с ЧПУ благодаря своей высокой обрабатываемости, что обеспечивает более высокую скорость резания и более длительный срок службы инструмента по сравнению с более твёрдыми металлами. Он лёгкий, но прочный, обладает хорошей теплопроводностью, что способствует рассеиванию тепла во время обработки. Кроме того, алюминий экономически эффективен, доступен в различных сплавах и позволяет добиться превосходной чистоты поверхности. Эти свойства делают его идеальным материалом для создания прототипов и серийного производства во многих отраслях.
Для конструкционных применений, требующих прочности и долговечности, обычно наилучшими являются алюминиевые сплавы 6061-T6 и 7075-T6. 6061-T6 обеспечивает хорошее сочетание прочности, коррозионной стойкости и обрабатываемости, что делает его подходящим для большинства конструкционных применений. Для применений с высокими нагрузками, где требуется максимальная прочность, сплав 7075-T6 обеспечивает превосходные механические свойства, почти вдвое превышая предел текучести по сравнению с 6061-T6, однако при этом он стоит дороже и имеет несколько меньшую обрабатываемость. Выбор между этими сплавами зависит от конкретных требований к прочности, ограничений по весу и бюджетных соображений.
Обработка алюминия существенно отличается от обработки стали по нескольким параметрам. Благодаря меньшей твёрдости алюминий обрабатывается в 3-4 раза быстрее стали, что сокращает время цикла обработки и снижает износ инструмента. Однако более низкая температура плавления алюминия означает, что он может заедать или прилипать к режущим инструментам при недостаточном охлаждении. Сталь твёрже и износостойкее, но требует более низких скоростей резания и более надёжного инструмента. В то время как сталь обеспечивает большую прочность и долговечность, алюминий обеспечивает лучшее снижение веса, коррозионную стойкость и, как правило, более низкие общие затраты на обработку. Выбор между этими материалами зависит от требований к прочности, весу и условиям окружающей среды.
Обработанные алюминиевые детали могут подвергаться различным видам обработки поверхности для улучшения внешнего вида и функциональности. Распространенные варианты включают анодирование (типа I, II или III) для защиты от коррозии и выбора цвета; химическую обработку пленкой, например, Alodine, для электропроводности; механическую отделку, такую ​​как дробеструйная обработка, полировка или чистка щеткой, для создания эстетического эффекта; а также нанесение покрытий, таких как порошковое или жидкое окрашивание, для придания цвета и дополнительной защиты. Каждое покрытие обладает различными преимуществами с точки зрения долговечности, внешнего вида и функциональных свойств, что позволяет адаптировать его к конкретным требованиям.
Обработка алюминия на станках с ЧПУ позволяет добиться жёстких допусков, обычно ±0.001 дюйма (0.025 мм) для стандартной точности. Для высокоточных применений допуски до ±0.0005 дюйма (0.0127 мм) возможны при правильной настройке и контроле условий окружающей среды. Факторы, влияющие на достижимые допуски, включают используемый алюминиевый сплав, геометрию детали, возможности станка, качество инструмента и температурную стабильность во время обработки. Для сложных деталей с глубокими карманами или тонкими стенками могут потребоваться более широкие допуски из-за прогиба материала во время обработки. Всегда указывайте критические размеры, где жёсткие допуски функционально необходимы для оптимизации производственных затрат.

Хотите обсудить проект по обработке алюминия?

Наши опытные инженеры могут проанализировать требования вашего приложения и порекомендовать оптимальное решение.

Готовы ли вы начать свой проект по обработке алюминия?

Свяжитесь с нашей командой сегодня, чтобы получить консультацию эксперта и конкурентоспособные расценки на прецизионные алюминиевые компоненты.

Связанные услуги

Услуги по обработке нержавеющей стали с ЧПУ

Обработка нержавеющей стали

Услуги по обработке стали с ЧПУ

Обработка стали

Услуги по обработке меди с ЧПУ

Обработка меди

Услуги по обработке латуни на станках с ЧПУ

Обработка латуни

Услуги прецизионной обработки титана с ЧПУ

Обработка титана

Услуги по обработке бронзы на станках с ЧПУ

Обработка бронзы

Начните свой проект сейчас