Механічна обробка — це загальний термін, який охоплює низку виробничих процесів, таких як: фрезерування;
- штампування;
- зварювання;
- свердління;
- нарізання різьби;
- термосвердління з наступним нарізанням різьби;
- гравірування тощо.
Існує також кілька типів і методів обробки, наприклад, обробка з ЧПУ, обробка швейцарським гвинтом, вертикальне та горизонтальне фрезерування та електроерозійна обробка.
Алюмінієві профілі легко піддаються різним видам механічної обробки. Зазвичай інструменти для обробки алюмінієвих сплавів дешевші, ніж, наприклад, для сталі, а швидкість обробки алюмінію вища, ніж сталі та багатьох інших матеріалів.
Важливою властивістю алюмінієвих профілів є те, що вони можуть мати складні поперечні перерізи для виконання різних функцій. Тому вони вимагають лише мінімальної обробки і цим дають економію на механічній обробці в порівнянні з іншими матеріалами.
Механічну обробку алюмінієвих профілів виконують як до, так і після нанесення захисно-декоративних покриттів. Це залежить від технічних вимог, які пред'являються до готових виробів або деталей.
Як же обробляється алюміній у кожному з цих методів обробки?
Фрезерування— це процес обробки, який використовує обертові ріжучі інструменти для видалення надлишку матеріалу із заготовки. Фрезерне обладнання може мати вертикальну або горизонтальну конфігурацію; вертикальні блоки ідеально підходять для невеликої кількості простих алюмінієвих деталей, тоді як горизонтальні блоки більше підходять для великої кількості складних алюмінієвих деталей.
Штамповка— передбачає розміщення профілів у прес. У пресі інструмент і поверхня матриці формують метал у потрібну форму. Штампування, згинання, карбування, тиснення та відбортування – це всі методи штампування, які використовуються для формування металу.
Зварювання алюмінію – це процес, в якому для з’єднання двох компонентів, виготовлених з алюмінію або сплавів на основі алюмінію використовується тепло і тиск. У порівнянні зі зварними з’єднаннями, виготовленими з інших матеріалів, таких як сталь, зварні алюмінієві з’єднання не демонструють такого ж рівня міцності, як суцільні вироби. Таким чином, вкрай важливо вибрати правильний основний матеріал і техніку зварювання, щоб утворити найміцніший зв’язок між алюмінієвими деталями. Крім того, варто зважати на умови зберігання алюмінію, а також на очищення основного матеріалу перед процесом зварювання.
Види зварювання алюмінію
Зазвичай методи зварювання подібні до тих, що використовуються для зварювання сталевих листів, з урахуванням хімічних властивостей алюмінію.
Газова вольфрамова дугова зварка
Це найпоширеніший спосіб зварювання алюмінію. Це спосіб також відомий як зварювання вольфрамовим інертним газом. Цей метод не потребує механічної подачі дроту, що позбавляє вас проблем, пов’язаних із проблемами подачі. Однією з причин популярності цього методу є те, що він створює рівний і чистий зварний шов. Цей метод є екологічним, адже робоча зона майже не забруднюється.
Газове дугове зварювання
При цьому зварюванні використовується електрод для дроту, який постійно подається в основу зварного шва. Дріт захищено інертним газом і в деяких випадках газовою сумішшю для запобігання поглинанню водню. Цей метод часто є брудним через сліди крихітних металевих кульок, які залишаються в результаті використання методу розпилення.
Дугове зварювання
Дугове зварювання - це перший з відкритих методів зварювання. Ця техніка використовує джерело живлення для розплавлення та з’єднання алюмінієвого листа. Незважаючи на те, що це найбільш економічно ефективний тип зварювання алюмінію, він повинен виконуватися лише досвідченим зварником.
Контактне зварювання
При роботі з алюмінієм також можливе контактне зварювання. Але воно може бути проблемним через теплопровідність алюмінію. Для успішного завершення зварювання вам знадобиться використовувати спеціальні наконечники, зварювальне обладнання та витратити час на підготовку з урахуванням параметрів сплаву, який буде зварюватись.
Електронно-променеве та лазерне зварювання
Променеве зварювання забезпечує високу питому потужність, що чудово, оскільки запобігає холодному запуску. Але як лазерне, так і електронно-променеве зварювання не позбавлені недоліків. При лазерному зварюванні головним завданням є світловідбивна здатність. Пористість також викликає занепокоєння, але за допомогою належної оптимізації захисного газу ви можете її запобігти.
Електронно-променеве зварювання більш кероване. Це робиться у вакуумі, тому вам не потрібно турбуватися про пористість, і він не використовує світло як енергоносій.
Свердління
Свердління - це механічний процес, який використовує свердло для вирізання отвору круглого поперечного перерізу в твердих матеріалах.
Свердління алюмінію не повинно викликати жодних проблем, якщо дотримуватися деяких простих правил.
Алюміній є м’яким металом з низькою температурою плавлення 660 градусів Цельсія ( для порівняння, нержавіюча сталь має температуру плавлення 1510 градусів Цельсія). Через його низьку температуру плавлення дуже важливо зменшити, наскільки це можливо, накопичення тепла під час свердління. Інакше розплавлений алюміній прилипне до свердла. Тому найкращим вибором для свердління алюмінію буде кобальтове свердло, яке швидше розсіює тепло і, зрештою, допомагає зменшити накопичення тепла. Наступний фактор, який полегшить цей процес – правильний вибір швидкості свердління. Рекомендована швидкість свердління алюмінію коливається від 200 до 300 об/хв. Застосування надмірного тиску є ще одним способом збільшення тепла, тому його слід уникати. Крім того, треба пам’ятати, що мастило є життєво важливим для підтримки низької температури. Хороше мастило для свердління зменшить тертя між свердлом і металом, і це мінімізує накопичення тепла.
Нарізування різьблення
Нарізування різьби - це процес механічної обробки для виготовлення різьби на зовнішній поверхні циліндра або на внутрішній поверхні отвору. Інструменти, які використовуються для нарізання різьблення, це матриця для нарізання різьби та гвинтовий вкладиш. Якщо ж мова йде про серійне виробництво, тоді цей процес називається холодним або гарячим формуванням.
Термосвердління з наступним нарізанням різьби
Термічне свердління - це техніка створення отворів у металах, яка є найбільш економічно ефективною та надзвичайно високопродуктивною технікою кріплення металів. В промисловому виробництві, особливо в автомобільній промисловості, існує багато типів з'єднань різноманітних деталей, виготовлених з різних типів матеріалів та різної товщини. Для цих потреб доцільно буде застосувати метод з’єднання за технологією термічного свердління. Використовуючи нові технології тертя, ми можемо скоротити час виробництва, підвищити якість з’єднань, запропонувати автоматизацію певних типів операцій, заощадити економічні витрати та захистити навколишнє середовище.
Гравірування
Гравірування — це процес нанесення малюнку/напису/маркування на тверду, як правило, плоску поверхню, шляхом зрізання мікроскопічного верхнього шару з поверхні металу. Гравірування може бути безконтактним (нанесення лазером) та механічним.
Лазерне гравірування може бути як рельєфним, при якому знімається верхній мікро шар і на поверхні залишається заглиблення, так і пласким, коли метал під дією лазеру просто змінює колір.
При механічному гравіруванні метал обробляється за допомогою «контактних» технологій, таких як алмазне гравірування, різка свердлом, “піскоструминна” обробка та інше.
