Nel campo della produzione di apparecchiature-di fascia alta, le leghe di alluminio sono diventate uno dei materiali più popolari per la lavorazione CNC grazie alla loro leggerezza, elevata resistenza ed eccellente conduttività termica. Tuttavia, poiché le leghe di alluminio sono relativamente morbide e hanno un elevato coefficiente di dilatazione termica, sono soggette a deformazione durante il taglio a causa del rilascio di stress, dell'accumulo di calore o di un bloccaggio improprio. Ottenere un controllo di precisione a livello di micron- garantendo allo stesso tempo un'elevata efficienza è un test fondamentale per le capacità tecniche di un'azienda di lavorazione. Di seguito verrà fornita un'analisi approfondita-di sei metodi di processo principali per evitare la deformazione delle parti nella lavorazione delle leghe di alluminio.
Per le parti in lega di alluminio con ampi sovrametalli di lavorazione, la fresatura alla dimensione finale su un singolo lato in una sola passata può portare ad un'elevata concentrazione di calore, causando gravi deformazioni termiche. Ad esempio, la fresatura di una piastra di alluminio spessa 90 mm fino a 60 mm, se eseguita in modo continuo su un lato, può comportare un errore di planarità fino a 5 mm. Tuttavia, l'utilizzo di un metodo di lavorazione simmetrico-alternando avanzamenti su entrambi i lati e rimuovendo il margine strato per strato-migliora efficacemente la dissipazione del calore e consente una distribuzione più uniforme dello stress. Questo percorso di processo scientifico consente un controllo preciso della planarità entro 0,3 mm, migliorando significativamente la stabilità della qualità del servizio di lavorazione dell'alluminio fornito ai clienti.
Quando si ha a che fare con parti di tipo piastra-con più cavità, la lavorazione di ciascuna cavità in sequenza può facilmente portare alla deformazione delle pareti della cavità a causa di sollecitazioni irregolari. La soluzione ottimale è utilizzare un metodo di lavorazione a più strati e in più-fasi, in cui tutte le cavità vengono sgrossate simultaneamente, quindi tagliate strato per strato fino al raggiungimento della dimensione finale. Questa strategia massimizza il bilancio complessivo delle sollecitazioni della parte, evitando efficacemente la deformazione causata dall'accumulo localizzato di sollecitazioni, ed è la procedura operativa standard per la produzione di parti in alluminio lavorate a CNC di alta-qualità.
I tre elementi chiave dei parametri di taglio (profondità di taglio, velocità di avanzamento e velocità del mandrino) influiscono direttamente sulla forza di taglio e sul calore di taglio. Una profondità di taglio eccessiva è una delle principali cause di deformazione del pezzo, ma la semplice riduzione della profondità di taglio sacrifica l'efficienza della lavorazione. La moderna lavorazione CNC utilizza in genere strategie di fresatura ad alta-velocità per risolvere questa contraddizione: riducendo significativamente la profondità di taglio, la velocità della macchina utensile e l'avanzamento vengono aumentate di conseguenza. Ciò riduce significativamente la forza di taglio per passata mantenendo un tasso di rimozione del materiale molto elevato, garantendo che le parti lavorate in alluminio prodotte possiedano sia un'elevata precisione che un'elevata qualità della superficie.
I processi di sgrossatura e finitura hanno obiettivi drasticamente diversi, pertanto è necessario utilizzare sequenze di percorsi utensile differenziate. La sgrossatura enfatizza l'efficienza e in genere utilizza la fresatura concorde per rimuovere il materiale in eccesso dalla superficie grezza il più rapidamente possibile; mentre la finitura mira alla massima precisione dimensionale e finitura superficiale, richiedendo la fresatura concorde. Durante la fresatura concorde, lo spessore di taglio dei denti della fresa diminuisce gradualmente dal massimo fino a zero, riducendo significativamente l'incrudimento ed eliminando piccole deformazioni ai bordi del pezzo. Questa meticolosa pianificazione del percorso è una capacità tecnologica fondamentale che qualsiasi fabbrica professionale di componenti in alluminio CNC deve possedere.
Quando si lavorano parti in lega di alluminio-con pareti sottili, la forza di serraggio dell'attrezzatura è spesso un killer nascosto che causa la deformazione del pezzo. Anche se il processo di lavorazione è impeccabile, un'eccessiva sollecitazione di serraggio può far sì che la parte ritorni indietro e si deformi dopo il rilascio dell'attrezzatura. Per superare questo problema, è possibile utilizzare una tecnica di "doppio serraggio": appena prima che il processo di finitura raggiunga le dimensioni finali, allentare leggermente la piastra di bloccaggio per consentire al pezzo di ritornare al suo stato naturale, quindi bloccarla nuovamente leggermente con la forza minima necessaria per trattenere il pezzo. Questa operazione riduce significativamente la deformazione del bloccaggio ed è una tecnica essenziale per la produzione di parti in alluminio con fresatura CNC ad alta-difficoltà.
Quando si lavorano pezzi con cavità chiuse, l'inserimento diretto verticale di una fresa nel materiale solido è un'operazione estremamente pericolosa. Ciò non solo porta a uno spazio truciolo insufficiente e a una scarsa rimozione dei trucioli, ma impedisce anche la dissipazione di una grande quantità di calore di taglio, causando l’espansione del pezzo o addirittura la rottura dell’utensile. L'approccio corretto è quello di forare prima della fresatura: innanzitutto, pre-forare il foro di processo con una punta da trapano con un diametro non inferiore a quello della fresa, quindi consentire alla fresa di iniziare la fresatura trasversale dal foro. Questo metodo migliora notevolmente la rimozione dei trucioli e le condizioni di raffreddamento, previene efficacemente la deformazione termica e garantisce l'accuratezza dimensionale e l'integrità superficiale delle cavità interne diParti in alluminio CNC.
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