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L'usinage de l'aluminium est un processus très important dans presque toutes les industries, qu'il s'agisse de l'aérospatiale, de l'automobile ou de l'électronique. L'aluminium est connu pour sa légèreté, son excellente résistance à la corrosion et ses bonnes propriétés de conductivité thermique et électrique, ce qui lui vaut d'être largement utilisé dans les pièces de haute performance. Usinage de l'aluminiumLe traitement des eaux usées, cependant, nécessite des outils, des méthodes et des procédures spécifiques qui garantissent la précision, la qualité de la surface et le rapport coût-efficacité.
Ce blog couvre les bases de Usinage de l'aluminium : Conseils et meilleures pratiques, telles que les zones d'alliage d'aluminium appropriées, les stratégies de coupe, les conseils de tournage et de perçage de l'aluminium, les considérations relatives à la finition de la surface de l'aluminium et la création de la précision sur les pièces usinées sur mesure et les prototypes.
Pourquoi l'usinage de l'aluminium est-il différent ?
Les caractéristiques particulières de l'aluminium, telles que sa souplesse et sa ductilité, peuvent rendre ce matériau à la fois facile et difficile à usiner. Comparé à l'acier, l'aluminium est le matériau le plus susceptible de produire des copeaux longs et continus, et il peut gommer les outils de coupe très rapidement s'il n'est pas usiné de manière appropriée. Il est donc nécessaire de mettre en place des stratégies d'optimisation pour traiter les différents alliages d'aluminium.
Les meilleurs alliages d'aluminium pour l'usinage
Les opérations d'usinage ne peuvent pas être réalisées avec toutes les qualités d'aluminium avec le même degré de réussite. Certains alliages d'aluminium sont produits dans le but exprès d'améliorer l'usinabilité, la formation de copeaux et la résistance à la chaleur.
Alliages d'aluminium usinables les plus courants :
- Aluminium 6061 : L'aluminium le plus complet et le plus populaire, adapté à un usage général. Usinage CNC.
- Aluminium 7075 : Il s'agit d'un alliage à haute résistance, couramment utilisé dans les secteurs de l'aérospatiale et de l'aéronautique. composants automobiles
- Aluminium 2024 : Bonne résistance à la fatigue, normalement utilisé dans les pièces structurelles.
- Aluminium 5083 : excellent pour une utilisation marine, car il est résistant à la corrosion.
- Aluminium MIC-6 : L'aluminium MIC-6 est utilisé pour l'usinage de précision de l'aluminium lorsque la planéité et la stabilité dimensionnelle sont requises.
Ces alliages présentent une grande diversité en termes de dureté et de caractéristiques de coupe. Le choix de l'alliage approprié est donc une étape importante vers la réussite des pièces en aluminium personnalisées ou de la production en grande série.
Techniques de coupe pour un usinage efficace de l'aluminium
Sélection des outils
Un outillage correct est fondamental pour usinage de l'aluminium. Le choix des outils en carbure réside dans leur dureté et dans la conservation d'arêtes vives dans des conditions de haute vitesse. Il est également possible d'utiliser des outils à goujures polies, ce qui permet de réduire l'adhérence des copeaux.
Flux et vitesses
L'aluminium peut être usiné à grande vitesse, mais il convient d'adapter la vitesse de la broche et la vitesse d'avance à l'alliage et à l'outillage.
- Des vitesses d'avance agressives à des régimes élevés (10 000+ sur les petits outils).
- Faibles profondeurs de coupe pour éviter la déviation de l'outil.
- L'utilisation d'un liquide de refroidissement (inondation ou brouillard) facilite le contrôle de la chaleur et l'évacuation des copeaux.
Les méthodes de coupe augmentent également l'efficacité de l'usinage, prolongent la durée de vie de l'outil et améliorent l'état de surface des composants en aluminium.
Meilleures pratiques de tournage et de perçage de l'aluminium
Dans le cas du tournage et du perçage de l'aluminium, des plaquettes tranchantes et polies et des vitesses de coupe optimales sont indispensables pour éviter les arêtes rapportées.
Conseils de tournage
- Appliquer des plaquettes à inclinaison positive avec une arête de coupe tranchante.
- Les vitesses d'alimentation doivent être augmentées pour contrôler les copeaux.
- Vaporiser un liquide de refroidissement constant pour éviter la chaleur.
Techniques de forage
- Les forets hélicoïdaux doivent être utilisés à un angle de 130 degrés.
- Un temps de séjour réduit diminue l'adhérence du matériau.
- Dans les trous plus profonds, utilisez le perçage à picots pour éviter le colmatage par les copeaux.
Ces procédés permettent d'améliorer considérablement la précision et l'état de surface, en particulier pour les pièces CNC complexes en aluminium.
Finition de surface des pièces en aluminium
L'une des principales exigences en matière de finition de surface de l'aluminium est de produire une finition de surface lisse sur les composants en aluminium, en particulier dans l'industrie aérospatiale, l'industrie électronique et l'industrie des produits de consommation.
Finition de la surface Techniques à utiliser pour l'améliorer :
- Effectuer des passes de finition profondes à grande vitesse.
- Appliquer la finition à l'aide d'abrasifs à grain fin.
- Esthétique et résistance à la corrosion peut être envisagée par des traitements chimiques tels que l'anodisation.
La valeur esthétique d'une surface lisse et de haute qualité est, entre autres, l'amélioration de la résistance à l'usure et de la conformité de l'assemblage dans l'usinage de précision de l'aluminium.
Prototype et usinage sur mesure de l'aluminium
L'usinage de prototypes en aluminium est une partie importante du développement de produits. Fraisage CNC et le retournement sont rapides, ce qui est idéal pour une startup ou une équipe de recherche et développement.
- Le prototypage CNC est parfait pour les travaux de faible volume.
- Les tolérances peuvent être de l'ordre de +/- 0,005 mm.
- L'utilisation de la 3D Intégration CAD/CAM accélère le temps de production.
Lorsqu'il s'agit de pièces en aluminium sur mesure, et plus particulièrement de conceptions complexes ou impliquant des géométries compliquées, alors Usinage CNC à 5 axes est le plus souple et le plus précis.
Défis et solutions dans l'usinage des alliages d'aluminium
Bien qu'il soit plus facile d'usiner les alliages d'aluminium que certains métaux, certains problèmes subsistent :
Questions communes :
- Les arêtes rapportées (BUE) : Ces arêtes sont créées par le collage de l'aluminium sur l'arête de l'outil.
- Soudage par écaillage : Provoque une finition de surface insatisfaisante et des imprécisions.
- Usure inutile de l'outil : Elle se produit lorsque l'on utilise des revêtements ou des vitesses d'outil incorrects.
Solutions :
- Il convient d'utiliser des outils en carbure revêtus de TiAlN.
- Utiliser des systèmes de refroidissement par inondation.
- Veiller à une bonne géométrie des outils et à des contrôles fréquents.
En adoptant les bonnes pratiques, ces problèmes peuvent être réduits au minimum, ce qui améliorera la productivité et la cohérence des pièces.
L'usinage de précision de l'aluminium dans l'industrie moderne
La précision dimensionnelle et la répétabilité sont essentielles pour aérospatialeL'entreprise propose des programmes de recherche et de développement dans les domaines de l'électronique, de l'automobile à haute performance et de l'usinage de précision de l'aluminium.
Capacités clés :
- Tolérances : +/- 0,002 mm.
- Formes complexes, polyvalentes Usinage CNC.
- Connexion à l'équipement d'inspection de la qualité, tel que le CMM.
Pour atteindre des normes de qualité et de performance, il faut investir dans machines CNC haut de gamme et des machinistes qualifiés, c'est la garantie que votre projet de usinage de l'aluminium atteindra des normes de qualité et de performance.
Conclusion
L'usinage de l'aluminium est à la fois un art et une science. Qu'il s'agisse de la sélection correcte des alliages, des méthodes de coupe les plus appropriées, de la gestion du tournage et du perçage de l'aluminium ou de l'obtention d'une surface de finition parfaite sur les pièces d'aluminium, tout doit être mis en œuvre pour réussir.
Si vous fabriquez des pièces en aluminium sur mesure ou des prototypes en aluminium, il est extrêmement important d'en savoir plus sur les propriétés des alliages d'aluminium et d'adopter de bonnes habitudes d'usinage, ce qui améliorera considérablement vos résultats. La nécessité d'acquérir ces compétences n'est en rien diminuée par la demande accrue d'aluminium. Composants CNC dans les industries.
En résumé, l'art de Usinage de l'aluminium exige une planification, une exécution et une amélioration continue appropriées, ce qui explique qu'elle soit devenue l'une des compétences les plus convoitées dans la production contemporaine.
FAQ
Quel est le meilleur alliage d'aluminium pour l'usinage ?
Les alliages les plus couramment utilisés pour usinage de l'aluminium sont le 6061 et le 7075. Le 6061 est d'usage général, tandis que le 7075 offre une plus grande résistance pour les composants aérospatiaux et automobiles.
Comment améliorer l'état de surface des pièces en aluminium ?
utilisent des outils en carbure tranchants, des coupes de finition à grande vitesse et des procédés de polissage. En outre, pour améliorer la finition de la surface des composants en aluminium, on applique une anodisation ou d'autres revêtements.
L'aluminium peut-il être utilisé pour des composants de haute précision ?
Oui. L'usinage de haute précision de l'aluminium permet d'obtenir des tolérances très étroites et des finitions lisses, et peut être utilisé dans les secteurs de l'aérospatiale, de l'électronique et de la médecine.
Quels sont les défis les plus courants dans l'usinage de l'aluminium ?
Les problèmes les plus courants sont l'adhérence des copeaux, l'usure de l'outil et un mauvais état de surface. Ces problèmes peuvent être atténués en utilisant les bons outils, les bons systèmes de refroidissement et en optimisant les avances et les vitesses.
L'aluminium est-il adapté à l'usinage de prototypes ?
Absolument. L'aluminium est le meilleur choix en raison de son usinabilité, de son faible coût et de sa capacité à fournir des détails fins pour l'usinage de prototypes de production à faible volume.
