Wiele osób zastanawia się nad tym, czy obrabianie aluminium i frezowanie aluminium przy użyciu maszyny CNC do obróbki metalu różni się od skrawania i obrabiania innych materiałów. Zaczynając tego rodzaju obróbkę bardzo szybko można przekonać się, że nie jest to takie proste jak się wydaje. Wynika to z kilku czynników. Poniżej przedstawiamy porady, które z pewnością przydadzą Ci się przy obróbce aluminium.
Aluminium – od czego zacząć?
Aluminium wymaga mniejszej siły cięcia niż twardsze materiały, takie jak stal. Mówimy tutaj w aspekcie frezowania i ogólnego obrabiania. Jednocześnie należy pamiętać, że aluminium jest bardziej miękkie i topi się w niższych temperaturach. Oznacza to, że luźne wióry materiału mogą łatwo się przegrzać i wtopić w narzędzie. W niewielkich ilościach powoduje to tępienie krawędzi skrawającej, większe obciążenie mechaniczne narzędzia i dalsze jego nagrzewanie. Taka sytuacja może skutkować przedwczesną awarią narzędzia. Jak temu zapobiec? O tym piszemy poniżej!
Odpowiedni posuw i prędkość
Musisz mieć świadomość faktu, że Im bardziej miękki materiał, tym wyższa zalecana prędkość cięcia. Przy 300-600 metrach na minutę (przy użyciu narzędzi z węglików) aluminium może ciąć z prędkością zbliżoną do drewna. Ale w przeciwieństwie do cięcia drewna, optymalny posuw i prędkość dla twojego ustawienia będą się mieścić w zakresie znacznie węższym.
Obróbka aluminium często charakteryzuje się wysokimi prędkościami wrzeciona. Skup się na tym, gdyż łącząc wysokie prędkości wrzeciona ze zbyt niskimi prędkościami posuwu może przynieść niechciane działania. Wynika to z faktu, że narzędzie będzie spędzać więcej czasu na ocieraniu się o aluminium niż na jego cięciu. Zwiększy to temperaturę roboczą i znacznie skróci żywotność narzędzia. Po prostu zbyt szybkie cięcie dowolnego materiału spowoduje złamanie narzędzi. Obróbka szybkobieżna aluminium skutkuje szybkim wytwarzaniem dużych ilości wiórów.
Właściwy prześwit, a obróbka aluminium
Jednym z największych problemów podczas obróbki aluminium jest szybkie i poprawne odprowadzanie wiórów. Zwłaszcza przy wycinaniu głębokich wdrożeń w materiale. Im głębsze cięcie, tym trudniej usunąć wióry z dna kieszeni. Stos zużytych materiałów na dnie kieszeni to najszybszy sposób na zepsucie noża. Niestety w takim wypadku wióry przyklejają się nie tylko do narzędzia, ale także do przedmiotu obrabianego po podgrzaniu. Powoduje to twardnienie powierzchni materiału. Pogarsza również jakość wykończenia powierzchni i może wpływać na tolerancję części. Użycie płytkiej głębokości skrawania z czyszczeniem sprężonym powietrzem pomoże utrzymać wióry z dala od narzędzia.
Odpowiednia ilość zębów w narzędziu
Najważniejszym czynnikiem przy wyborze narzędzia do cięcia aluminium jest potrzeba maksymalnego odprowadzania wiórów. Im więcej rowków ma narzędzie, tym mniej miejsca na odprowadzanie wiórów. Idealne są dwa frezy do rowków, ale skuteczne są również narzędzia z jednym i trzema rowkami. Pamiętaj, że im mniej będzie rowków, tym mniejsza będzie sztywność narzędzia. Dlatego używaj możliwie najkrótszego narzędzia dla swojej maszyny CNC i pamiętaj o skosach narzędzia. Zwłaszcza podczas frezowania przy użyciu frezów walcowo-czołowych o małej średnicy.
Właściwy materiał do obróbki aluminium
Stal szybkotnąca nie jest wystarczająco wytrzymała, aby sprostać warunkom skrawania wymaganym dla aluminium. Ponieważ aluminium posiada określone właściwości i jest stosunkowo miękkie, twardość narzędzia musi przewyższać plastyczność narzędzia. Twardsze materiały narzędziowe dłużej utrzymują ostrość krawędzi skrawającej. Dzięki utrzymaniu ostrej krawędzi, dochodzi do lepszego wykończenia obrabianego materiału. Zmniejszy to również tarcie i zmniejszy ilość aluminium osadzającego się na krawędzi skrawającej. Do obróbki aluminium należy używać narzędzi z węglików spiekanych. Im wyższa prędkość, tym ostrzejsze i dłuższe narzędzie z węglika i większa siła ścinania. Dzięki temu dojdzie do zmniejszenia ilości lepkich wiórów, które mogą zanieczyścić narzędzie. To ważne, żeby podczas procesu frezowania aluminium obróbka nie zawierała resztek ze stopów procesu skrawania i obrabiania.
Frezowanie aluminium i inne aspekty
Aluminium jest cięte za pomocą niepowlekanych narzędzi z węglików spiekanych lub specjalnych powłok, takich jak ZrN, DLC lub TiB2. Pozostałe elementy, które mają osłaniać produkt nie są niekonieczne. Ogólnie można powiedzieć, że skrawalność aluminium jest bardzo dobra, jednak trzeba zwrócić uwagę na kilka aspektów. Wiedza o tym, jak zachowują się materiały, jest najlepszym sposobem, aby wiedzieć, jak obchodzić się z nimi bardziej efektywnie. Upewnij się, że posuw i prędkość są prawidłowe. Używaj obosiecznych narzędzi z niepowlekanego węglika, które nie zatykają się wiórami aluminiowymi. Podstawę dobrej obróbki aluminium przy użyciu maszyny CNC stanowi właściwa prędkość i to pod względem obrotowej jak i posuwowej koncepcji. Szybkość cięcia powinna być dostosowana do efektu napowierzchniowego. Obrabiając aluminium, czy wykonując frezowanie aluminium pamiętajmy o niezwykle ważnym aspekcie jakim jest chłodzenie. To ważne, gdyż przegrzanie maszyny CNC może zniszczyć materiał. Chłodzenie powinno być uwzględnione na frez jak i posuw roboczy. Element chłodzenia maszyn, zastosowanie odpowiednich parametrów, odprowadzenie ciepła i stosowne narzędzia – to czynniki, które z pewnością pozytywnie wpłyną na profesjonalne wykończenie materiału i polepszenie produkcji tworzywa.