Механическая обработка – это общий термин, охватывающий ряд производственных процессов, таких как:
- фрезерование;
- штамповка;
- сварка;
- сверление;
- нарезка резьбы;
- термосверление с последующей нарезкой резьбы;
- гравировка и т.п.
Существует также несколько типов и методов обработки, например, обработка с ЧПУ, швейцарским винтом, вертикальное и горизонтальное фрезерование и электроэрозионная обработка.
Алюминиевый профиль легко поддается разным способам механического воздействия/обработки. При этом стоимость инструментов, используемых в таких процессах, дешевле, чем, к примеру, для стали, тогда как обрабатывается алюминий со скоростью значительно большей, чем сталь и многие другие материалы.
Одним из важных свойств алюминиевого профиля является наличие сложных поперечных сечений для выполнения разных функций. Благодаря этому ему требуется лишь минимальная обработка, что оптимизирует затраты на механическую обработку в сравнении с другими материалами.
Механическая обработка алюминиевых профилей может выполняться как до нанесения защитно-декоративного покрытия, так и после. Это обуславливается техническими требованиями, предъявляемыми к готовому изделию или детали.
Как же обрабатывается алюминий в каждом из этих методов обработки?
Фрезерование – это процесс обработки, использующий вращающиеся режущие инструменты для удаления излишка материала из заготовки. Фрезерное оборудование может иметь вертикальную или горизонтальную конфигурацию; вертикальные блоки идеально подходят для небольшого количества простых алюминиевых деталей, в то время как горизонтальные блоки больше подходят для большого количества сложных алюминиевых деталей.
Штамповка – предполагает размещение профилей в пресс. В прессе инструмент и поверхность матрицы формируют металл в нужную форму. Штамповка, сгибание, чеканка, тиснение и отбортовка – это все методы штамповки, которые используются для формовки металла.
Сварка алюминия – это процесс, в котором для соединения двух компонентов, изготовленных из алюминия или сплавов на основе алюминия, используется тепло и давление. По сравнению со сварными соединениями, изготовленными из других материалов, таких как сталь, алюминиевые сварные соединения не демонстрируют такого же уровня прочности, как сплошные изделия. Таким образом, крайне важно выбрать правильный основной материал и технику сварки, чтобы образовать прочную связь между алюминиевыми деталями. Кроме того, следует учитывать условия хранения алюминия, а также очистку основного материала перед процессом сварки.
Виды сварки алюминия
Обычно методы сварки подобны тем, что используются для сварки стальных листов, с учетом химических свойств алюминия.
Газовая вольфрамовая дуговая сварка
Это самый распространенный способ сварки алюминия. Этот способ также известен как сварка вольфрамовым инертным газом. Этот метод не требует механической подачи проволоки, что избавляет вас от проблем, связанных с проблемами подачи. Одной из причин популярности этого метода есть то, что он создает ровный и чистый сварной шов. Этот метод экологичен, ведь рабочая зона почти не загрязняется.
Газовая дуговая сварка
При этой сварке используется электрод для проволоки, который постоянно подается в основание сварного шва. Проволока защищена инертным газом и в некоторых случаях газовой смесью для предотвращения поглощения водорода. Этот метод зачастую является грязным из-за следов крошечных металлических шариков, которые остаются в результате использования метода распыления.
Дуговая сварка
Дуговая сварка – это первый из открытых методов сварки. Эта техника использует источник питания для расплавления и соединения алюминиевого листа. Несмотря на то, что это наиболее экономически эффективный тип сварки алюминия, он должен производиться только опытным сварщиком.
Контактная сварка
При работе с алюминием также возможна контактная сварка. Но она может быть проблемной из-за теплопроводности алюминия. Для успешного завершения сварки вам понадобится использовать специальные наконечники, сварочное оборудование и потратить время на подготовку с учетом параметров сварочного сплава.
Электронно-лучевая и лазерная сварка
Лучевая сварка обеспечивает высокую удельную мощность, что отлично, поскольку предотвращает холодный запуск. Однако и лазерная, и электронно-лучевая сварка не лишены недостатков. При лазерной сварке главной задачей является световозвращающая способность. Пористость также вызывает беспокойство, но с помощью надлежащей оптимизации защитного газа ее можно предотвратить.
Электронно-лучевая сварка более управляема. Это делается в вакууме, поэтому не нужно беспокоиться о пористости, и тут не используется свет как энергоноситель.
Сверление
Сверление – это механический процесс, использующий сверло для вырезания отверстия круглого поперечного сечения в твердых материалах.
Сверление алюминия не должно вызывать никаких проблем, если соблюдать некоторые простые правила.
Алюминий представляет собой мягкий металл с низкой температурой плавления 660 градусов Цельсия (для сравнения, нержавеющая сталь имеет температуру плавления 1510 градусов Цельсия). Из-за его низкой температуры плавления очень важно уменьшить, насколько это возможно, накопление тепла во время сверления. Иначе расплавленный алюминий прилипнет к сверлу. Поэтому лучшим выбором для сверления алюминия будет кобальтовое сверло, которое быстрее рассеивает тепло и помогает уменьшить накопление тепла. Следующий фактор, который облегчит этот процесс, – верный выбор скорости сверления. Рекомендованная скорость сверления алюминия колеблется от 200 до 300 об/мин. Применение чрезмерного давления является еще одним способом увеличения тепла, поэтому его следует избегать. Кроме того, нужно помнить, что смазка является жизненно важной для поддержания низкой температуры. Хорошая смазка для сверления уменьшит трение между сверлом и металлом, и это минимизирует накопление тепла.
Нарезка резьбы
Нарезка резьбы – это процесс механической обработки для изготовления резьбы на наружной поверхности цилиндра или на внутренней поверхности отверстия. Инструменты, используемые для нарезки резьбы, это матрица для нарезки резьбы и винтовой вкладыш. Если же речь идет о серийном производстве, тогда этот процесс называется холодной или горячей формовкой.
Термосверление с последующей нарезкой резьбы
Термическое сверление – это техника создания отверстий в металлах, которая является наиболее экономически эффективной и чрезвычайно высокопроизводительной техникой крепления металлов. В промышленном производстве, особенно в автомобильной промышленности, существует много типов соединений различных деталей, изготовленных из разных типов материалов и разной толщины. Для этих нужд целесообразно применить метод соединения по технологии термического сверления. Используя новые технологии трения, мы можем сократить время производства, повысить качество соединений, предложить автоматизацию определенных типов операций, оптимизировать экономические затраты и защитить окружающую среду.
Гравировка
Гравировка – это процесс нанесения рисунка/надписи/маркировки на твердую, как правило, плоскую поверхность, путем срезки микроскопического верхнего слоя с поверхности металла. Гравировка может быть бесконтактной (нанесение лазером) и механической.
Лазерная гравировка может быть как рельефной, при которой снимается верхний микрослой и на поверхности остается углубление, так и плоским, когда металл под действием лазера просто изменяет цвет.
При механической гравировке металл обрабатывается с помощью «контактных» технологий, таких как алмазная гравировка, резка сверлом, пескоструйная обработка и прочее.
