CNC-Bearbeitung von Aluminium: Alles, was Sie wissen müssen
Der Prozess der CNC-Bearbeitung bietet eine hervorragende Vielseitigkeit in verschiedenen Anwendungen. Es ist extrem kompatibel mit den meisten Materialien und die Aluminiumbearbeitung ist ein beliebtes Material. Aluminium gehört zu den Materialien, die sehr flexibel sind und daher können kundenspezifische Aluminiumteile leicht durch CNC-Bearbeitung von Aluminium.
Wenn Sie mehr über den Werkstoff Aluminium und dessen Einsatz bei der CNC-Bearbeitung erfahren möchten, dann ist dieser Leitfaden genau das Richtige für Sie, um sich mit diesem Thema vertraut zu machen. Also, gehen wir ihn durch.
Was ist CNC-Bearbeitung von Aluminium?
Die Aluminiumbearbeitung ist ein sehr einfaches Verfahren, bei dem Aluminiumlegierungen und CNC-Maschinen verwendet werden, um die gewünschte Form und das Layout der individuell bearbeiteten Aluminiumteile zu erreichen. Bei der CNC-Bearbeitung von Aluminium kommt eine Computersoftware zum Einsatz, die den CNC-Werkzeugen Anweisungen für die Bewegung über die Oberfläche des Aluminiumwerkstücks gibt.
Durch die Bearbeitung von Aluminium lassen sich hochpräzise und genaue Bauteile herstellen. Verschiedene Aluminiumsorten lassen sich gut bearbeiten und sind daher für zahlreiche Anwendungen geeignet.
CNC-Bearbeitung von Aluminium
Bei der CNC-Bearbeitung von Aluminium gibt es verschiedene Arten von Verfahren, von denen einige die folgenden umfassen:
CNC-Drehen
Unter CNC-DrehenDas Aluminiumwerkstück rotiert um das Schneidewerkzeug, das in seiner stationären Position bleibt. Das Schneidewerkzeug entfernt das überschüssige Aluminium vom Werkstück auf der Grundlage der in die Software eingegebenen Bewegung des Werkzeugs.
CNC-Fräsen
CNC-Fräsen ist ein sehr verbreitetes subtraktives Fertigungsverfahren für die Aluminiumbearbeitung. Dabei wird das Material mit einem Mehrpunkt-Schneidwerkzeug abgetragen, das mit hoher Geschwindigkeit um seine Achse gedreht wird, wobei das Werkstück in der Regel stillsteht und das Werkzeug rotiert. Allerdings, 5-Achsen-Simultanbearbeitung können komplexe Formen bearbeitet werden, indem entweder das Werkzeug oder das Werkstück bewegt wird, um Material abzutragen.
CNC-Bohren
Das CNC-Bohren ist ein Verfahren, bei dem Löcher in ein Aluminiumwerkstück gebohrt werden. Bei dem Prozess der CNC-BohrungenEin Schneidewerkzeug rotiert und bewegt sich in einer geraden Linie, wobei es senkrecht zur Oberfläche bleibt und das Loch an der gewünschten Position erzeugt.
Vorteile der Verwendung von Aluminium für CNC-gefertigte Teile
Die Verwendung von Aluminium für CNC-gefräste Teile hat verschiedene Vorteile, von denen einige im Folgenden aufgeführt sind:
Bearbeitbarkeit
Aluminium lässt sich aufgrund seiner Weichheit hervorragend bearbeiten und kann durch die Schneidwerkzeuge von CNC-Maschinen leicht geformt werden. Aluminiumteile, die einer CNC-Bearbeitung unterzogen werden, können aufgrund dieser Eigenschaft leicht in kürzerer Zeit und zu geringeren Kosten hergestellt werden.
Darüber hinaus sind CNC-Fräsmaschinen sogar in der Lage, CNC-gefräste Aluminiumteile anzubieten, die mit engen Toleranzen und Präzision ausgestattet sind.
Widerstandsfähig gegen Korrosion
Die verschiedenen Aluminiumsorten weisen unterschiedliche Korrosionsbeständigkeiten auf. Die meisten CNC-gefertigten Teile aus Aluminium werden jedoch häufig in der Schifffahrt verwendet, wo sie aufgrund der Feuchtigkeit und der atmosphärischen Bedingungen korrosionsbeständig sein müssen. Aluminium 6061 ist eine hochgradig korrosionsbeständige Aluminiumsorte.
Robustes Material
Aluminium ist ein robustes Material, das zwar leicht ist, aber eine sehr hohe Zugfestigkeit aufweist. Daher bietet es ein ausgezeichnetes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, was es für Teile in der Luft- und Raumfahrt und in der Automobilindustrie geeignet macht.
Wiederverwertbar
Aluminium ist recycelbar, CNC-Bearbeitung ist ein Fertigungsverfahren, bei dem Material vom Werkstück abgetragen wird und somit mehrere Aluminiumspäne vom Werkstück entfernt werden, wodurch reichlich Aluminiummaterial übrig bleibt. Das Beste daran ist, dass diese Späne leicht recycelt werden können, was zur Minimierung der Verschwendung beiträgt.
Welche Hauptaluminiumsorten werden bei der CNC-Bearbeitung verwendet?
Aluminium ist ein sehr weiches Material und daher kann die Bearbeitung in reiner Form eine Herausforderung sein. Daher erweisen sich Aluminiumlegierungen als geeignet für die CNC-Bearbeitung, da das Hinzufügen anderer Elemente dem Material eine gewisse Festigkeit verleiht. Einige der wichtigsten Aluminiumsorten, die bei der CNC-Bearbeitung verwendet werden, sind die folgenden:
Baureihe 1xxx
Die Serie 1xxx von Aluminiumlegierungen umfasst 99% reine Form von Aluminium. Die Aluminiumlegierungen der Serie 1xxx sind für ihre Wärme- und elektrische Leitfähigkeit und hohe Duktilität bekannt. Diese Legierungen werden am häufigsten in elektrischen Anwendungen verwendet und gehören zu den weichsten Formen von Aluminium, wodurch sie eine ausgezeichnete Formbarkeit und Korrosionsbeständigkeit bieten.
Baureihe 2xxx
Die Serie 2xxx ist eine kupferhaltige Aluminiumlegierung, die sich gut bearbeiten lässt, aber aufgrund des Kupferanteils in ihrer Zusammensetzung nicht so korrosionsbeständig ist wie andere Aluminiumlegierungen. Aluminium 2024 enthält Mangan und Magnesium, wodurch es korrosionsbeständig ist und für die Herstellung von Bauteilen für die Luft- und Raumfahrtindustrie verwendet wird.
Baureihe 3xxx
Die Aluminiumlegierung der Serie 3xxx enthält Mangan in ihrer Zusammensetzung, was die Umformbarkeit erhöht. Die Aluminiumlegierungen der Serie 3xxx können jedoch nicht wärmebehandelt werden und sind für Anwendungen geeignet, die eine moderate Festigkeit erfordern.
Baureihe 4xxx
Die Serie 4xxx enthält Silizium, das dazu beiträgt, den Schmelzpunkt von Aluminiumlegierungen zu senken. Obwohl sie einen niedrigen Schmelzpunkt haben, sind Aluminiumlegierungen der Serie 4xxx nicht spröde und können als Schweißdraht verwendet werden. Aluminium 4043 und 4047 sind häufig verwendete Aluminium-Silizium-Schweißdrähte für allgemeine Zwecke. Diese Legierungsreihe eignet sich für Schweißdrähte oder Bauanwendungen.
Baureihe 5xxx
In der Aluminiumlegierung der Serie 5xxx sind Mangan und Magnesium enthalten, die dafür sorgen, dass die Legierungen dieser Serie eine hohe Verformbarkeit und Zugfestigkeit aufweisen. Es ist auch mit hoher Beständigkeit gegen Korrosion ausgestattet. Die Aluminiumlegierungen der Serie 5xxx sind für den Einsatz im Transportwesen und in der Schifffahrt geeignet. Aluminium 5083 ist eine Legierung, die zur Serie 5xxx gehört.
Baureihe 6xxx
Aluminiumlegierungen der Serie 6xxx sind sehr vielseitig; sie enthalten Elemente wie Silizium und Magnesium in einer Hauptzusammensetzung. Sie eignen sich für die Wärmebehandlung und umfassen Aluminium 6061, das zu den am besten bearbeitbaren Aluminiumsorten gehört. Aluminium 6061 ist in der Regel in Form von Blechen, Platten und Strangpressprofilen erhältlich und eignet sich daher ideal für Strukturbauteile, Flugzeugteile und Schiffsanwendungen.
Baureihe 7xxx
Die Aluminiumlegierungen der Serie 7xxx bestehen aus Zink, Chrom, Kupfer und Magnesium. Diese Serie von Aluminiumlegierungen weist eine gute Spannungskorrosionsbeständigkeit auf und ist die stärkste aller Aluminiumlegierungen, was sie zu einem international anerkannten Hauptmaterial in der Luft- und Raumfahrtindustrie macht.
Aluminium 7075 ist eine repräsentative Legierung der 7xxx-Reihe und eine der stärksten im Handel erhältlichen Legierungen, die häufig für Flugzeug- und Schiffsteile verwendet wird.
Oberflächenbehandlungen für die CNC-Bearbeitung von Aluminium
Nach dem CNC-Bearbeitungsprozess benötigen die Aluminiumteile möglicherweise zusätzliche Oberflächenveredelung um das ästhetische Aussehen zu verbessern, gefolgt von der physikalischen und mechanischen Festigkeit. Einige der Optionen für die Oberflächenbearbeitung bei der CNC-Bearbeitung von Aluminium sind wie folgt:
Eloxieren
Der Prozess der Eloxieren ist ein elektrochemisches Verfahren, bei dem das Aluminiumteil in verdünnte Schwefelsäure getaucht wird und während dieses Eintauchens elektrischer Strom über die Anode und die Kathode geleitet wird. Dadurch bildet sich eine Aluminiumoxidschicht auf den Teilen, die das Aussehen und die Korrosionsbeständigkeit von Aluminiumteilen verbessern kann.
Perlstrahlen
Perlstrahlen Um die Ästhetik eines CNC-gefrästen Aluminiumteils zu verbessern, werden Glasperlen mit einer Hochdruckluftpistole auf das Aluminiumteil gestrahlt. Dadurch wird eine glatte Oberfläche erzielt und das Bauteil erhält ein mattes Aussehen.
Beschichtung
Der Prozess der Beschichtung besteht, wie der Name schon sagt, in der Aufbringung von Schichten aus anderen Materialien wie Chrom, Zink und Nickel, um die Funktionalität von Aluminiumteilen zu verbessern. Der Beschichtungsprozess wird mit elektrochemischen Techniken durchgeführt.
Pulverbeschichtung
Der Prozess der Pulverbeschichtung Bei der Pulverbeschichtung wird das bearbeitete Aluminiumteil mit Hilfe einer elektrostatischen Spritzpistole mit verschiedenen Farben von Polymerpulver beschichtet. Das pulverbeschichtete Teil wird dann bei 200 Grad Celsius ausgehärtet. Dadurch werden die Aluminiumteile widerstandsfähig gegen Verschleiß und Abnutzung.
Anwendungen der CNC-Bearbeitung von Aluminium
Es gibt verschiedene Anwendungen von Aluminium-Bearbeitungsteilen in unterschiedlichen Branchen, einige davon sind wie folgt:
Luft- und Raumfahrt: Aluminium bietet ein hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht und ist daher geeignet für Luft- und Raumfahrtkomponenten. Flugzeugbeschläge, Fahrwerkskomponenten und Flügelrippen werden in der Regel aus CNC-gefrästem Aluminium hergestellt, da sie ein geringes Gewicht, aber eine hohe Festigkeit aufweisen müssen.
Automobilindustrie: Auch die Automobilindustrie entscheidet sich wegen des geringen Gewichts und der hohen Festigkeit für bearbeitete Aluminiumteile; Teile wie Wellen, Motorblöcke und Zylinderköpfe, die in Fahrzeugen verwendet werden, werden aus Aluminiumlegierungen hergestellt. Aluminium bietet auch Autos mit verbesserter Leistung und erhöhter Kraftstoffeffizienz.
Elektronik: CNC-gefräste Bauteile aus Aluminiumlegierungen sind weithin für ihre hohe elektrische Leitfähigkeit bekannt. Daher sind Elektrogeräte mit einer Vielzahl von aus Aluminium gefertigten Komponenten ausgestattet, und auch die Gehäuse von Laptops und anderen Geräten werden aus Aluminiumteilen gefertigt.
Sport: Bearbeitetes Aluminium hilft bei der Herstellung von Sportgeräten wie Trillerpfeifen für den Sport und Baseballschlägern. Abgesehen davon werden aufgrund der hohen Präzision von CNC-gefrästem Aluminium auch Golfausrüstung, Angelausrüstung und Schläger für Tennis und Badminton für die Sportindustrie hergestellt.
Tipps zur CNC-Bearbeitung von Aluminium
Die CNC-Bearbeitung von Aluminium ist ein vielseitiges Verfahren, und wenn Sie es richtig befolgen, können Sie die besten Komponenten aus verschiedenen Aluminiumlegierungen herstellen. Einige wichtige Tipps, die bei der Bearbeitung von Aluminium zu beachten sind, sind:
- Aluminium gibt es in verschiedenen Qualitäten, die alle ihre eigenen Eigenschaften haben, die Auswahl der richtigen Sorte für die richtige Anwendung ist ein Muss. Einige der gängigen Aluminiumsorten sind 6061, 7075 und 2024.
- Die für das Schneiden von Aluminium erforderliche Geschwindigkeit ist hoch und liegt in der Regel bei 200 bis 300 Metern pro Minute, daher müssen Sie diese Geschwindigkeit beibehalten. Auch eine vernünftige Schnitttiefe benötigt wird, beginnen Sie daher immer mit einem flachen Schnitt.
- Die Werkzeugauswahl bei der Bearbeitung von Aluminium sehr wichtig ist, sind Hartmetallwerkzeuge am besten geeignet, da sie aufgrund ihrer Verschleißfestigkeit und Härte gut mit Aluminium arbeiten.
- Bei der Bearbeitung von Aluminium kann sich Wärme entwickeln, und um diese abzuleiten, muss die richtige Kühlflüssigkeit verwendet werden muss.
- Behalten Sie immer ein Auge auf die Bearbeitungswerkzeug damit die Qualität und Effizienz des Bearbeitungsprozesses nicht beeinträchtigt wird.
Schlussfolgerung
Es ist sehr wichtig, sich über das Material Aluminium, seine Legierungen, verschiedene CNC-Bearbeitungsprozesse und Anwendungen zu informieren, bevor man sich für individuell bearbeitete Aluminiumteile entscheidet. Da Sie den obigen Leitfaden durchgelesen haben, muss Ihr Einblick in alle Details im Zusammenhang mit der CNC-Bearbeitung von Aluminium ziemlich klar sein.
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FAQs
Welches sind die besten Aluminiumsorten für die CNC-Bearbeitung?
Aluminium 6061 und Aluminium 7075 sind die besten Aluminiumsorten. 6061 bietet Vielseitigkeit, während 7075 für seine beispielhafte Festigkeit bekannt ist.
Wie viel kostet die CNC-Bearbeitung von Aluminium?
Die Kosten für die CNC-Bearbeitung von Aluminium hängen von verschiedenen Faktoren ab, z. B. von der gewählten Aluminiumlegierung, der Art des CNC-Bearbeitungsverfahrens, der erforderlichen Präzision und Toleranz und vielem mehr. Um einen kostenlosen Kostenvoranschlag zu erhalten, können Sie sich an DEK wenden.
Was sind die Alternativen zu Aluminium in der CNC-Bearbeitung?
Es gibt mehrere Alternativen zu Aluminium in der CNC-Bearbeitung wie Stahl, TitanMessing, Magnesium, etc. je nach Anwendung.
Kann die DEK Aluminium-Prototypen liefern?
Ja, DEK kann Aluminium-Prototypen liefern. DEK ist auf CNC-Bearbeitung spezialisiert und bietet hochwertige Aluminium-Prototypen, die entsprechend Ihren Projektanforderungen angepasst werden.
