Tăierea foii de aluminiu este rareori dificilă în sine; tăierea cu precizie, fără distorsiuni și la un cost previzibil pe piesă, este locul în care majoritatea magazinelor pierd timp. Procesul corect depinde de aliaj, temperatură, grosime, cerințele de margine și dimensiunea lotului, mai degrabă decât de o singură metodă cea mai bună. Acest ghid compară procesele mecanice și termice, enumeră ferestrele de parametri practice și arată cum să păstrați toleranțele pe care desenele de fabricație le cer de fapt.
Metode mecanice de tăiere
Procesele mecanice îndepărtează materialul cu o unealtă sau îl despart cu o lamă, astfel încât generează puțină sau deloc căldură și nu lasă nicio zonă afectată de căldură-. Sunt de obicei cea mai economică cale pentru tăieturi drepte și pentru grosimi de până la aproximativ 6 mm.
Tunderea:foarfecele industriale drepte mânerează foi de la aproximativ 0,3 mm până la 6 mm din aliaje moi, cum ar fi 5052, ținând aproximativ ±0,1 mm pe un material mai subțire de 3 mm. Marginile drepte, nicio zonă-afectată de căldură și costul pe metru foarte scăzut fac ca forfecarea să fie prima alegere pentru semifabricate și tăieturi de tăiere.
Tăiere cu ferăstrău:Lamele cu vârf de carbură-cu un pas grosier de 10 până la 12 dinți sunt folosite pe plăci mai groase de 10 mm, lamele fine de 14 până la 18 dinți bi-metal pentru foi sub 3 mm, iar lamele-diamantate servesc la producție de-volum mare, unde durata de viață a lamei domină. Pasul dinților trebuie să lase întotdeauna cel puțin trei dinți în tăietură pentru a evita ciobirea.
Router și frezare:Freze cu un singur-canel din carbură, viteze ale axului de aproape 18.000 rpm și o sarcină de așchii de aproximativ 0,1 mm pe dinte oferă muchii curate pe 6061-T6. Lichidul de răcire sau aerul cu presiune înaltă- sunt obligatorii peste 3 mm pentru a preveni sudarea marginilor acumulate și a așchiilor.
Tehnologii de tăiere termică
Profilele, găurile și părțile imbricate tăiate cu laser și cu plasmă într-o singură operație, dar introduc o zonă afectată de căldură-și o conicitate măsurabilă care trebuie să fie permisă în desen.
| Proces | Capacitate tipică | Note marginale / calitate |
|---|---|---|
| Laser cu fibră | 1 kW reduce la aproximativ 8 mm la 3 m/min; 6 kW taie 25 mm la aproximativ 1,2 m/min | Asistența cu azot la o puritate de 99,99 la sută oferă margini lipsite de oxid{1}; zgură devine o problemă peste aproximativ 15 mm |
| Plasma | Tăieri drepte de la 6 mm în sus | Rugozitate în jurul Ra 3,2 până la 6,3 µm, teșire sub 3 grade pe placa de 10 mm, cost pe metru mai mic decât laserul peste 6 mm |
| Jet de apă abraziv | 80 mesh granat la aproximativ 4.100 bar (60.000 psi); 25 mm 6061-T6 la aproximativ 100 mm/min | Fără distorsiuni termice sau zonă-afectată la căldură, potrivită pentru plăci groase și tempera-sensibilă la căldură |
Alegerea dintre procese
Tăieri drepte în foaie subțire, volum mare: forfecare.
Contururi complicate în foaie de până la 6 mm cu toleranță strânsă: laser cu fibră.
Placă de peste 12 mm unde chimia marginilor contează mai puțin: plasmă, care este de obicei cea mai ieftină opțiune termică la acel ecartament.
Placă groasă, laminate sau piese care nu tolerează căldura: jet de apă abraziv.
Caracteristici prelucrate, freze și profile 3D: router sau centru de prelucrare.
Calitate de tăiere și practică de toleranță
Marginile tăiate termic sunt clasificate conform ISO 9013, care definește clasele de calitate prin perpendicularitatea și deviația dimensională a feței tăiate mai degrabă decât printr-o scară simplă de rugozitate, astfel încât un desen ar trebui să menționeze atât clasa, cât și rugozitatea suprafeței cerută măsurată la parametrul profilului ISO 4287. O specificație viabilă pentru fabricarea generală este:
Tabla sub 3 mm: toleranta generala ±0,2 mm.
Foaie de la 3 la 10 mm: ±0,5 mm.
Placă peste 10 mm: aproximativ ±1 la sută din grosime.
Țintele de rugozitate a suprafeței de Ra 3,2 µm sau mai bune pentru laser și jet de apă, până la Ra 12,5 µm ca finisaj cu plasmă acceptabil.
Abatere unghiulară de 0,5 grade pentru piesele de precizie și de 1,5 grade pentru lucru standard.
Acolo unde nu este specificată nicio clasă de tăiere, toleranțele dimensionale generale la ISO 2768 și valorile proprietăților materialelor din EN 485-2 sau ASTM B209 oferă o bază solidă pentru pachetul de desen.
Defecte comune și cum să le preveniți
Colmatare.Acumularea de căldură-, strângerea neuniformă și solicitarea reziduală de la moară sunt cauzele obișnuite. Creșteți debitul de lichid de răcire, treceți la vid sau la strângere în mai multe-puncte și luați în considerare recoacerea-de reducere a tensiunii înainte de a tăia panouri subțiri, de format-mare.
Calitate slabă a marginilor.Vibrațiile, traseul agresiv al sculei și fixarea instabilă produc șocuri și bavuri. Suporturile sculelor de amortizare, traseele trohoidale pentru scule și punctele suplimentare de sprijin de sub piesa de prelucrat înlătură cea mai mare parte a problemei.
Ridicare-din aluminiu pentru unelte.Căldura de frecare, lubrifierea insuficientă și evacuarea slabă a așchiilor fac ca materialul să se sude pe muchia de tăiere. Folosiți caneluri lustruite, un lubrifiant adecvat și o suflare puternică de aer și nu lăsați niciodată tăierea așchiilor.
Comparația costurilor și productivității
| Metodă | Costul relativ al echipamentului | Costul relativ de operare | Cea mai bună aplicație |
|---|---|---|---|
| Tunderea | Scăzut | Cel mai scăzut | Tăieturi drepte de-volum mare în foaie |
| Plasma | Moderat | Scăzut spre moderat | Placă groasă, lucrări de construcție |
| Laser cu fibră | Ridicat | Moderat | Foaie subțire de precizie, profile imbricate |
| Jet de apă abraziv | Ridicat | Cel mai înalt | Forme complexe, placă groasă sau{0}}sensibilă la căldură |
Parametrii ar trebui să fie întotdeauna confirmați prin reduceri de probă asupra căldurii reale de producție, deoarece aliajul, temperatura și textura de rulare schimbă fereastra de lucru mai mult decât sugerează majoritatea tabelelor publicate.
Întrebări frecvente
Î: Care este grosimea maximă a tablei de aluminiu care poate fi forfecată?
Foarfecele drepte industriale lucrează, în general, până la aproximativ 6 mm în aliaje moi, cum ar fi 5052, cu capacitatea scăzând pe măsură ce rezistența la tracțiune crește, astfel încât 6061-T6 este în mod normal limitat la calibre mai subțiri.
Î: Ce proces de tăiere nu lasă nicio zonă afectată de căldură-?
Forfecarea, tăierea, frezarea și tăierea cu jet de apă abraziv sunt toate procese la rece; tăierea cu laser și cu plasmă creează întotdeauna o zonă îngustă{0}}afectată de căldură, care poate necesita prelucrare pe fețele critice.
Î: De ce apare zgură atunci când tăiați cu laser aluminiu gros?
Peste aproximativ 15 mm, metalul topit nu mai poate fi aruncat curat de gazul de asistență, astfel încât zgură aderă la marginea inferioară. Presiunea mai mare a gazului, o duză mai mare și viteza redusă ajută doar în anumite limite.
Î: Cât de strânsă poate fi ținută o toleranță pe piesele tăiate din aluminiu?
Laserul și jetul de apă țin în mod obișnuit aproximativ ±0,1 mm pe foaia subțire, plasma aproximativ ±0,3 mm și forfecarea aproximativ ±0,2 mm, în timp ce placa mai groasă este de obicei specificată ca procent din grosime.
Î: Foaia de aluminiu poate fi tăiată fără deformare?
Da, cu condiția ca aportul de căldură să fie limitat, strângerea este uniformă și tensiunea reziduală este sub control. Mesele cu vid, lichidul de răcire și reducerea tensiunii pre-tăiate sunt remediile standard pentru panourile mari și subțiri.
Î: Ce gaz de asistență ar trebui utilizat pentru tăierea cu laser a aluminiului?
Azotul la puritate ridicată este preferat pentru aluminiu, deoarece produce o margine sudabilă fără oxizi-; oxigenul crește viteza de tăiere pe calibrele subțiri, dar lasă o față tăiată oxidată.
