Обработка цветных металлов
Особенности обработки цветных металлов. Свойства материала, проблемы обработки и пути их решения.
Цветные сплавы используется везде:
- транспорт: автомобили, грузовики, автобусы и поезда, где применение алюминия снижает вес. Из него изготавливаются блоки цилиндров, поршни и радиаторы.
- машиностроение: изготовление различных конструкций, в том числе из специально сконструированных профилей.
- алюминиевые сплавы используются в электромеханических устройствах, строительстве и как упаковочный материал.
Причиной этому - привлекательное сочетание низкой плотности, высокой прочности, хорошей проводимости и простоты утилизации.
Цветные сплавы, при своей легкости, обладают хорошим запасом прочности. По критерию удельной прочности (отношение параметра прочности к массе металла) они превосходит даже некоторые марки сталей. Если говорить простым языком, то из килограмма цветного сплава можно изготовить деталь большей прочности, чем из килограмма стали.
Так же, сплавы из цветного металла практически не подвержены коррозии. На поверхности деталей быстро образуется непроницаемая оксидная пленка, которая химически инертна и защищает металл от атмосферного воздействия.
Цветные металлы – мягкий и пластичный материал, который хорошо поддается механической обработке (фрезерованию, сверлению, точению и тд.). Режимы резания при этом могут быть намного выше, чем при обработке конструкционных сталей. Это обусловлено меньшими нагрузками при снятии стружки, а так же - высоким коэффициентом теплопроводности цветных металлов, благодаря которому тепло из зоны резания хорошо отводится вместе со стружкой, не перегревая инструмент.
Иногда при обработке сплавов из цветных металлов возникают и негативные эффекты.
Первый – высокая вязкость некоторых сплавов. В этом случае существует тенденция к формированию длинной стружки, которая наматывается на инструмент и забивает канавки, что приводит к поломке фрезы или сверла. Поэтому на инструменте для обработки цветных сплавов, делают большие стружечные канавки. Хотя это и ограничивает количество зубьев на фрезе двумя либо тремя.
Второй негативный эффект – наростообразование. Это явление, при котором происходит точечная наплавка обрабатываемого материала на режущую кромку инструмента в зоне резания. Следствие этого - притупление режущей кромки и увеличение нагрузки на инструмент, а так же затрудненный сход стружки из-за ухудшения шероховатости передней поверхности инструмента. Производители инструмента борются с этим явлением, повышая гладкость передней поверхности (например, за счет дополнительной полировки или нанесения ультрагладкого покрытия), и задавая определенные значения переднего и заднего углов.
При наплавке материала, происходит забивание канавки, что ведет к дисбалансу инструмента. При затуплении режущей кромки, происходит перегрев инструмента, что может привезти к заклиниванию и как следствие, к поломке дорогостоящего инструмента. На степень и глубину наплавки материала, влияют режимы резания, геометрия режущего инструмента, степень его затупления, т.е. все факторы, определяющие протекание пластической деформации в зоне резания.
Увеличение скорости резания влияет на уменьшению глубины и степени наплавки, а подачи и глубины резания – к их увеличению.
Для устранения негативных эффектов при обработке алюминиевых сплавов рекомендуется использовать специальные серии твердосплавного инструмента.
Если подытожить, то вот рекомендации по обработке цветных металлов и сплавов:
- при обработке используйте инструмент с острыми режущими кромками и позитивной геометрией.
- правильный выбор скорости резания и подачи очень важны для снижения образования нароста и улучшения стружкодробления.
- для обработки алюминиевых сплавов с содержанием кремния больше 6%, обладающих абразивными свойствами, выбирайте инструмент с покрытием.
- использование СОЖ важно при обработке алюминиевых сплавов
Используемая информация : рекомендации производителей твердосплавного инструмента Kennametal, Dormer Pramet, Sandvik.