Viele Leute fragen sich, ob die Bearbeitung von Aluminium und das Fräsen von Aluminium mit einer CNC-Maschine zur Metallbearbeitung sich von der Zerspanung und Bearbeitung anderer Materialien unterscheidet. Wenn man mit dieser Art von Bearbeitung beginnt, kann man schnell feststellen, dass es nicht so einfach ist, wie es scheint. Dies liegt an mehreren Faktoren. Im Folgenden geben wir Ihnen Tipps, die Ihnen sicherlich bei der Bearbeitung von Aluminium nützlich sein werden.
Aluminium - Wo fängt man an?
Aluminium erfordert weniger Schneidkraft als härtere Materialien wie Stahl. Wir sprechen hier im Kontext des Fräsens und der allgemeinen Bearbeitung. Gleichzeitig sollte man bedenken, dass Aluminium weicher ist und bei niedrigeren Temperaturen schmilzt. Dies bedeutet, dass lose Späne des Materials leicht überhitzen und in das Werkzeug eindringen können. In geringen Mengen führt dies zur Abstumpfung der Schneidkante, zu einer erhöhten mechanischen Belastung des Werkzeugs und zu einer weiteren Erwärmung. Eine solche Situation kann zu einem vorzeitigen Ausfall des Werkzeugs führen. Wie kann man das verhindern? Darüber schreiben wir unten!
Angemessener Vorschub und Geschwindigkeit
Sie müssen sich darüber im Klaren sein, dass je weicher das Material, desto höher die empfohlene Schnittgeschwindigkeit. Bei 300-600 Metern pro Minute (mit Hartmetallwerkzeugen) kann Aluminium mit einer Geschwindigkeit geschnitten werden, die der von Holz ähnlich ist. Im Gegensatz zum Holzschnitt liegen jedoch der optimale Vorschub und die Geschwindigkeit für Ihre Einstellungen in einem deutlich engeren Bereich.
Die Aluminium-Bearbeitung ist oft durch hohe Spindelgeschwindigkeiten gekennzeichnet. Konzentrieren Sie sich darauf, denn die Kombination von hohen Spindelgeschwindigkeiten mit zu niedrigen Vorschubgeschwindigkeiten kann unerwünschte Auswirkungen haben. Dies liegt daran, dass das Werkzeug mehr Zeit mit dem Reiben an Aluminium verbringt als mit dem Schneiden. Dies erhöht die Arbeitstemperatur und verkürzt die Lebensdauer des Werkzeugs erheblich. Einfach gesagt, zu schnelles Schneiden von irgendeinem Material führt zum Bruch des Werkzeugs. Die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung von Aluminium führt zur schnellen Erzeugung großer Mengen von Spänen.
Richtiger Durchlass und Aluminiumverarbeitung
Eines der größten Probleme bei der Bearbeitung von Aluminium ist die schnelle und korrekte Abfuhr von Spänen. Insbesondere beim Ausschneiden tiefer Vertiefungen im Material. Je tiefer der Schnitt, desto schwieriger ist es, die Späne vom Boden der Tasche zu entfernen. Ein Haufen abgenutzten Materials am Boden der Tasche ist der schnellste Weg, um das Messer zu beschädigen. Leider kleben in solchen Fällen die Späne nicht nur am Werkzeug, sondern auch am bearbeiteten Gegenstand, wenn sie erhitzt werden. Dies führt zu einer Härtung der Materialoberfläche. Es verschlechtert auch die Qualität der Oberflächenbearbeitung und kann die Toleranz des Teils beeinflussen. Die Verwendung einer geringen Schnitttiefe mit Druckluftreinigung hilft, die Späne vom Werkzeug fernzuhalten.
Die richtige Anzahl von Zähnen im Werkzeug
Der wichtigste Faktor bei der Auswahl eines Werkzeugs zum Schneiden von Aluminium ist die Notwendigkeit einer maximalen Späneabfuhr. Je mehr Nuten ein Werkzeug hat, desto weniger Platz gibt es für die Späneabfuhr. Ideal sind zwei Nutfräser, aber auch Werkzeuge mit einer und drei Nuten sind effektiv. Denken Sie daran, dass je weniger Nuten es gibt, desto geringer ist die Steifigkeit des Werkzeugs. Daher verwenden Sie das kürzestmögliche Werkzeug für Ihre CNC-Maschine und denken Sie an die Fasen des Werkzeugs. Insbesondere beim Fräsen mit kleinen Durchmesserwalzenfräsern.
Richtiges Material zur Bearbeitung von Aluminium
Schnellarbeitsstahl ist nicht robust genug, um den Schneidbedingungen standzuhalten, die für Aluminium erforderlich sind. Da Aluminium bestimmte Eigenschaften hat und relativ weich ist, muss die Härte des Werkzeugs die Plastizität des Werkzeugs übersteigen. Härtere Werkzeugmaterialien behalten die Schärfe der Schneidkante länger bei. Durch das Beibehalten einer scharfen Kante wird eine bessere Oberflächenbearbeitung des bearbeiteten Materials erreicht. Dies verringert auch die Reibung und reduziert die Menge an Aluminium, die sich auf der Schneidkante ablagert. Für die Bearbeitung von Aluminium sollten Hartmetallwerkzeuge verwendet werden. Je höher die Geschwindigkeit, desto schärfer und länger ist das Hartmetallwerkzeug und desto größer ist die Scherkraft. Dies führt zu einer Reduzierung der Menge an klebrigen Spänen, die das Werkzeug verschmutzen können. Es ist wichtig, dass während des Fräsprozesses von Aluminium die Bearbeitung keine Rückstände von Schneid- und Bearbeitungslegierungen enthält.
Fräsen von Aluminium und andere Aspekte
Aluminium wird mit unbeschichteten Werkzeugen aus gesintertem Hartmetall oder speziellen Beschichtungen wie ZrN, DLC oder TiB2 geschnitten. Weitere Elemente, die das Produkt schützen sollen, sind nicht notwendig. Im Allgemeinen kann man sagen, dass die Zerspanbarkeit von Aluminium sehr gut ist, jedoch müssen einige Aspekte beachtet werden. Das Wissen darüber, wie sich Materialien verhalten, ist der beste Weg, um effektiver mit ihnen umzugehen. Stellen Sie sicher, dass Vorschub und Geschwindigkeit korrekt sind. Verwenden Sie zweiseitige Werkzeuge aus unbeschichtetem Hartmetall, die nicht mit Aluminiumspänen verstopfen. Die Grundlage für eine gute Bearbeitung von Aluminium mit einer CNC-Maschine ist die richtige Geschwindigkeit, sowohl in Bezug auf die Dreh- als auch auf die Vorschubkonzeption. Die Schnittgeschwindigkeit sollte an den Oberflächeneffekt angepasst werden. Bei der Bearbeitung von Aluminium oder beim Fräsen von Aluminium sollten wir einen äußerst wichtigen Aspekt wie die Kühlung berücksichtigen. Dies ist wichtig, da eine Überhitzung der CNC-Maschine das Material zerstören kann. Die Kühlung sollte sowohl für den Fräser als auch für den Arbeitsvorschub berücksichtigt werden. Elemente zur Kühlung von Maschinen, die Anwendung geeigneter Parameter, die Wärmeabfuhr und geeignete Werkzeuge - dies sind Faktoren, die sicherlich einen positiven Einfluss auf die professionelle Verarbeitung des Materials und die Verbesserung der Kunststoffproduktion haben werden.