Rezanje aluminijskog lima rijetko je teško samo po sebi; rezanje točno, bez izobličenja i po predvidljivoj cijeni po dijelu, mjesto je gdje većina trgovina gubi vrijeme. Ispravan postupak ovisi o leguri, temperamentu, debljini, zahtjevima za rubove i veličini serije, a ne o jednoj najboljoj metodi. Ovaj vodič uspoređuje mehaničke i toplinske procese, navodi praktične prozore parametara i pokazuje kako zadržati tolerancije koje crteži izrade zapravo zahtijevaju.
Mehaničke metode rezanja
Mehanički procesi uklanjaju materijal alatom ili ga cijepaju oštricom, tako da stvaraju malo ili nimalo topline i ne ostavljaju zonu-zahvaćenu toplinom. Oni su obično najekonomičniji put za ravne rezove i za debljine do oko 6 mm.
Šišanje:industrijske ravne škare rukuju limom od otprilike 0,3 mm do 6 mm u mekim legurama kao što je 5052, držeći oko ±0,1 mm na materijalu tanjem od 3 mm. Ravni rubovi, zona bez utjecaja topline-i vrlo niska cijena po metru čine šišanje prvim izborom za rezove za praznine i obrube.
Rezanje pilom:karbidni-oštrice s grubim razmakom od 10 do 12 zubaca koriste se na ploči debljoj od 10 mm, fine bi-metalne oštrice s 14 do 18 zubaca odgovaraju ploči ispod 3 mm, a dijamantne-zupčane oštrice služe za veliku-obimnu proizvodnju gdje dominira životni vijek oštrice. Korak zuba uvijek mora ostaviti najmanje tri zuba u rezu kako bi se izbjeglo pucanje.
Glodalica i glodanje:glodala od tvrdog metala s jednom-žljebom, brzine vretena blizu 18.000 o/min i opterećenje strugotinom od oko 0,1 mm po zubu daju čiste rubove na 6061-T6. Rashladna tekućina ili zrak pod visokim-tlakom su obvezni iznad 3 mm kako bi se spriječilo nakupljanje rubova i zavarivanje strugotina.
Tehnologije toplinskog rezanja
Profili, rupe i ugniježđeni dijelovi rezani laserom i plazmom u jednoj operaciji, ali uvode zonu-zahvaćenu toplinom i mjerljivo suženje koje se mora dopustiti na crtežu.
| Proces | Tipična sposobnost | Rub / kvaliteta bilješke |
|---|---|---|
| Fiber laser | 1 kW reže na oko 8 mm pri 3 m/min; 6 kW reže 25 mm pri oko 1,2 m/min | Pomoć dušika čistoće od 99,99 posto daje rubove bez-oksida; trošak postaje problem iznad otprilike 15 mm |
| Plazma | Ravni rezovi od 6 mm naviše | Hrapavost oko Ra 3,2 do 6,3 µm, skošenje ispod 3 stupnja na ploči od 10 mm, niža cijena po metru od lasera iznad 6 mm |
| Abrazivni vodeni mlaz | 80 mesh granat na oko 4.100 bara (60.000 psi); 25 mm 6061-T6 pri otprilike 100 mm/min | Nema toplinskog izobličenja ili zone utjecaja-na toplinu, pogodno za debele ploče i temperaturu-osjetljivu na toplinu |
Odabir između procesa
Ravni rezovi u tankom limu, veliki volumen: šišanje.
Zamršeni obrisi u listu do 6 mm s malim odstupanjem: fiber laser.
Ploča veća od 12 mm gdje je rubna kemija manje bitna: plazma, koja je obično najjeftinija toplinska opcija za tu debljinu.
Debele ploče, laminati ili dijelovi koji ne podnose toplinu: abrazivni vodeni mlaz.
Strojni elementi, upuštanja i 3D profili: glodalica ili obradni centar.
Kvaliteta rezanja i praksa tolerancije
Rubovi termičkog reza klasificirani su prema ISO 9013, koji definira klase kvalitete kroz okomitost i dimenzionalno odstupanje površine reza, a ne kroz jednostavnu ljestvicu hrapavosti, tako da crtež treba navesti i klasu i potrebnu hrapavost površine izmjerenu prema parametru profila ISO 4287. Izvediva specifikacija za opću proizvodnju je:
List ispod 3 mm: ±0,2 mm opća tolerancija.
Lim od 3 do 10 mm: ±0,5 mm.
Ploča iznad 10 mm: približno ±1 posto debljine.
Meta za površinsku hrapavost od Ra 3,2 µm ili bolje za laser i vodeni mlaz, do Ra 12,5 µm kao prihvatljiva plazma završna obrada.
Kutno odstupanje unutar 0,5 stupnjeva za precizne dijelove i unutar 1,5 stupnjeva za standardni rad.
Gdje nije specificirana klasa rezanja, opće tolerancije dimenzija prema ISO 2768 i vrijednosti svojstava materijala iz EN 485-2 ili ASTM B209 daju čvrstu osnovu za paket crteža.
Uobičajeni nedostaci i kako ih spriječiti
Savijanje.Povišenje topline-, neravnomjerno stezanje i zaostalo naprezanje od glodalice uobičajeni su uzroci. Povećajte protok rashladne tekućine, prijeđite na vakuum ili više{2}}točkasto stezanje i razmislite o-olakšavanju naprezanja od žarenja prije rezanja tankih ploča velikog-formata.
Loša kvaliteta rubova.Vibracije, agresivna putanja alata i nestabilno učvršćenje proizvode klepetanje i neravnine. Prigušni držači alata, trohoidne putanje alata i dodatne potporne točke ispod izratka uklanjaju većinu problema.
Skupljanje-aluminija na alatima.Toplina trenja, nedovoljno podmazivanje i loša evakuacija strugotine uzrokuju zavarivanje materijala na oštricu. Koristite polirane žljebove, prikladno mazivo i jak zračni mlaz i nikada ne dopustite da se strugotine ponovno režu.
Usporedba troškova i produktivnosti
| metoda | Relativna cijena opreme | Relativni operativni trošak | Najbolja aplikacija |
|---|---|---|---|
| Šišanje | Niska | Najniža | Veliki{0}}obični ravni rezovi u listu |
| Plazma | Umjereno | Niska do umjerena | Debela ploča, građevinski radovi |
| Fiber laser | visoko | Umjereno | Precizni tanki lim, ugniježđeni profili |
| Abrazivni vodeni mlaz | visoko | Najviša | Složeni oblici, debela ili topli{0}}osjetljiva ploča |
Parametre uvijek treba potvrditi probnim rezovima na stvarnoj proizvodnoj toplini, jer legura, stanje i tekstura valjanja pomiču radni prozor više nego što sugerira većina objavljenih tablica.
Često postavljana pitanja
P: Koja je najveća debljina aluminijskog lima koji se može rezati?
Industrijske ravne škare općenito rade do oko 6 mm u mekim legurama kao što je 5052, s kapacitetom koji opada kako raste vlačna čvrstoća, tako da je 6061-T6 obično ograničen na tanje debljine.
P: Koji postupak rezanja ne ostavlja zonu-zahvaćenu toplinom?
Rezanje, piljenje, glodanje i rezanje abrazivnim vodenim mlazom hladni su postupci; rezanje laserom i plazmom uvijek stvara usku zonu-zahvaćenu toplinom koju je možda potrebno strojno obraditi na kritičnim stranama.
P: Zašto se prilikom laserskog rezanja debelog aluminija pojavljuje talog?
Iznad otprilike 15 mm rastaljeni metal se više ne može čisto izbaciti pomoću pomoćnog plina, tako da se šljaka lijepi za donji rub. Viši tlak plina, veća mlaznica i smanjena brzina pomažu samo u granicama.
P: Koliko se tolerancija može držati na reznim aluminijskim dijelovima?
Laser i vodeni mlaz obično drže oko ±0,1 mm na tankom limu, plazma oko ±0,3 mm, a smicanje oko ±0,2 mm, dok se deblja ploča obično navodi kao postotak debljine.
P: Može li se aluminijski lim rezati bez savijanja?
Da, pod uvjetom da je unos topline ograničen, da je stezanje ravnomjerno i da je zaostalo naprezanje pod kontrolom. Vakuumski stolovi, rashladna tekućina i prethodno{1}}olakšavanje napetosti standardni su lijekovi za velike, tanke ploče.
P: Koji pomoćni plin treba koristiti za lasersko rezanje aluminija?
Dušik visoke čistoće poželjan je za aluminij jer proizvodi rub bez-oksida koji se može zavariti; kisik povećava brzinu rezanja na tankim profilima, ali ostavlja oksidiranu reznu površinu.
