Πώς να κατεργάζεστε αλουμίνιο πιο αποδοτικά

συμβουλές κατεργασίας αλουμινίου

Η κατεργασία αλουμινίου υποτίθεται πως είναι από τις εύκολες κατεργασίες, όμως αρκετά συχνά μπορεί να βρεθείτε αντιμέτωποι με απρόοπτα εκεί που δεν το περιμένετε.

Για παράδειγμα, μπορεί να βάλετε στην εργαλειομηχανή ένα νέο υλικό και να κάνετε το ίδιο σετάρισμα που κάνατε την τελευταία φορά. Και τότε; ΜΠΟΥΜ! Κάτι δεν πήγε καλά!

Σε σύγκριση με άλλα σκληρότερα υλικά, όπως πχ. ο χάλυβας, το αλουμίνιο απαιτεί μικρότερη ισχύ κοπής. Όμως, το αλουμίνιο είναι πιο μαλακό και λιώνει σε πολύ χαμηλότερη θερμοκρασία. Αυτό σημαίνει ότι είναι πολύ εύκολο τα γρέζια του αλουμινίου να υπερθερμανθούν και να κολλήσουν στο εργαλείο.

Σε μικρές ποσότητες, τα γρέζια φθείρουν τις κοπτικές ακμές και αυξάνουν το μηχανικό φορτίο πάνω στο εργαλείο προκαλώντας περαιτέρω συσσώρευση θερμότητας. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την πρόωρη φθορά και τελικά, την αστοχία του εργαλείου.

Τι μπορούμε να κάνουμε για αποφύγουμε την πρόωρη φθορά και αστοχία του εργαλείου;

Στη συνέχεια παρουσιάζουμε πέντε (5) χρήσιμες συμβουλές για να αποφύγετε το παραπάνω πρόβλημα.

 

1. Βελτιστοποιήστε την πρόωση και ταχύτητα περιστροφής

cnc millingΌσο μαλακότερο είναι το υλικό που κόβετε, τόσο πιο γρήγορη είναι η συνιστάμενη ταχύτητα κοπής. Στα 300-600 μέτρα ανά λεπτό (χρησιμοποιώντας ένα εργαλείο καρβιδίου) το αλουμίνιο απαιτεί μια παρόμοια ταχύτητα κοπής με αυτή του ξύλου. Αλλά σε αντίθεση με την κοπή του ξύλου, οι κατάλληλες τιμές συνθηκών κοπής, θα βρίσκονται σε πολύ πιο στενό εύρος.

Η κατεργασία αλουμινίου χρειάζεται συχνά υψηλή περιστροφική ταχύτητα. Ρυθμίστε τις πολλές στροφές για την άτρακτο με κατάλληλες προώσεις. Ενδέχεται οι υψηλές στροφές και οι χαμηλές προώσεις να προκαλέσουν έντονη τριβή και όχι κοπή. Έτσι, αυξάνεται η θερμοκρασία και μειώνεται δραματικά η ζωή του εργαλείου. Από την άλλη, αυτό δε συνεπάγεται τη μεγάλη αύξηση της ταχύτητας πρόωσης, καθώς το κοπτικό μπορεί να σπάσει. Προφανώς, αν κόψετε οποιοδήποτε υλικό με πολύ υψηλές ταχύτητες, θα ακούσετε το γνωστό ήχο όταν σπάει το κοπτικό και πετάγεται χτυπώντας τελικά το σώμα της μηχανής!

Η κατεργασία του αλουμινίου σε υψηλές ταχύτητες έχει ως αποτέλεσμα την παραγωγή μεγάλης ποσότητας γρεζιών, η διαχείριση των οποίων μπορεί να προκαλέσει τα δικά της προβλήματα.

 

2. Εφαρμόστε στρατηγικές γρήγορης απομάκρυνσης του γρεζιού

Ένα από τα βασικότερα θέματα στην κοπή αλουμινίου είναι η γρήγορη απομάκρυνση των γρεζιών, ειδικά όταν κόβουμε βαθιές ποκέτες. Όσο το βάθος αυξάνει, τόσο πιο δύσκολα φεύγουν τα γρέζια από τον πάτο της ποκέτας. Το χτίσιμο των γρεζιών στο πάτο της ποκέτας είναι ο ταχύτερος τρόπος να μεταμορφώσετε το κονδύλι σας σε ένα… ξυλάκι αλουμινίου!!!

Τα γρέζια μόλις ζεσταθούν θα κολλήσουν τόσο στο κοπτικό όσο και στο κομμάτι που κατεργαζόμαστε. Αυτό θα προκαλέσει σκλήρυνση των επιφανειών του υλικού. Επιπλέον, υποβαθμίζει την ποιότητα φινιρίσματος, το οποίο ενδέχεται να επηρεάσει και τη διαστασιακή ακρίβεια, όπως και τις ανοχές.

Χρησιμοποιώντας μικρά βάθη κατεργασίας για μείωση του αναπτυσσόμενου φορτίου σε συνδυασμό με πεπιεσμένο αέρα, θα μπορέσετε να διώξετε τα γρέζια μακριά από το κοπτικό.

Αν όμως προσπαθήσετε να κάνετε μια κοπή με ολόκληρο το κοπτικό ενός κονδυλιού με 4 φτερά, το κοπτικό θα φράξει και στο τέλος θα σπάσει. Αυτό μας οδηγεί ομαλά στο συμπέρασμα ότι πρέπει να επιλέγουμε κοπτικά εργαλεία με μικρό αριθμό φτερών, όπως εξηγούμε στη συνέχεια.

 

3. Χρησιμοποιήστε κοπτικά εργαλεία με μικρό αριθμό φτερών

Ο σημαντικότερος παράγοντας στην επιλογή εργαλείου για κοπή αλουμινίου, είναι η ανάγκη αύξησης του χώρου για την εκκένωση του γρεζιού. Όσο περισσότερα φτερά έχει ένα κοπτικό, τόσο λιγότερος χώρος απομένει για την εκτόνωση των γρεζιών. Τα δίφτερα κονδύλια είναι η καλύτερη επιλογή, με τα μονόφτερα και τελευταία τα τρίφτερα να ακολουθούν σε αποτελεσματικότητα.

Από την άλλη, όσο ο αριθμός φτερών μειώνεται, τόσο μειώνεται και η ακαμψία των κοπτικών εργαλείων.

Για το λόγο αυτό, επιλέξτε – αν μπορείτε – κοντά εργαλεία για να αποφύγετε τις παραμορφώσεις, ειδικά στις μικρές διαμέτρους.

 

4. Επιλέξτε το κατάλληλο υλικό του κοπτικού εργαλείου

multi flute endmillΟ χάλυβας υψηλών ταχυτήτων (HSS) δεν είναι αρκετά ισχυρός υπό τις συνθήκες κοπής που απαιτούνται για το αλουμίνιο. Καθώς το αλουμίνιο είναι σχετικά μαλακό, πρέπει να δοθεί προτεραιότητα στη σκληρότητα του εργαλείου έναντι της ανθεκτικότητας. Ένα πιο σκληρό κοπτικό θα διατηρήσει περισσότερο τις κοπτικές ακμές. Αυτό θα προσφέρει τελικά ένα καλύτερο φινίρισμα. Θα μειωθεί επίσης η τριβή και η ποσότητα του αποβαλλόμενου υλικού που θα εναποτεθεί στο κοπτικό εργαλείο.

Θα πρέπει να χρησιμοποιείτε εργαλεία καρβιδίου για το αλουμίνιο, καθώς δουλεύουν σε υψηλότερες ταχύτητες κοπής, διατηρούν τις κοπτικές τους ακμές και έτσι δημιουργείται μεγαλύτερη δύναμη διάτμησης. Ως αποτέλεσμα, θα μειώσετε το φαινόμενο συγκόλλησης αποβαλλόμενου υλικού στον κορμό του κοπτικού και ανάμεσα στα φτερά.

 

 

5. Αποφύγετε τις εντυπωσιακές καλύψεις

fancy coatingsΤι ισχύει για αυτές τις όμορφες χρυσές επικαλύψεις όπως η TiN;! Ναι μεν η επικάλυψη αυξάνει την αντίσταση στη φθορά κατά την κατεργασία αποξεστικών υλικών, από την άλλη όμως είναι χημικά αντιδραστική με το αλουμίνιο σε αντίθεση με ένα εργαλείο χωρίς επικάλυψη. Ο τελευταίος παράγοντας δυστυχώς συντελεί στο να αυξηθεί η ποσότητα αλουμινίου που προσκολλάται στο εργαλείο. Το ίδιο ισχύει και για τα TiAlN, TiCN και AlTiN.

Ως λύση, χρησιμοποιήστε είτε ένα μη επικαλυμμένο εργαλείο καρβιδίου, είτε μια επικάλυψη που είναι κατάλληλη για κατεργασία αλουμινίου (όπως ZrN, DLC ή TiB2).

Συνοπτικά, το αλουμίνιο είναι εξαιρετικά κατεργάσιμο αλλά είναι και ιδιότροπο!! Η κατανόηση της συμπεριφοράς του στην κοπή είναι ο καλύτερος τρόπος για να μάθετε πώς να το δουλεύετε πιο αποτελεσματικά. Βεβαιωθείτε ότι οι συνθήκες κατεργασίας που ρυθμίζετε, είναι οι κατάλληλες. Χρησιμοποιήστε δίφτερα κονδύλια καρβιδίου χωρίς επικάλυψη και αποφύγετε παράγοντες που θα ευνοήσουν τη συγκόλληση γρεζιών πάνω στο σώμα του κοπτικού.