Tecnología de mecanizado de piezas de aluminio
Desarrollar tecnología de mecanizado para piezas de aluminio. Configure los parámetros de fresado. Seleccione la herramienta.
Atacando el aluminio: una guía de mecanizado.El aluminio es uno de los materiales más comúnmente mecanizados, ya que la mayoría de las formas del material presentan una excelente maquinabilidad y, por lo tanto, es un material comúnmente utilizado en la fabricación. Debido a esto, la competencia por el mecanizado de aluminio puede ser intensa. Comprender los conceptos básicos detrás de la selección de herramientas, Los parámetros de funcionamiento y las técnicas de fresado avanzadas para aluminio pueden ayudar a los maquinistas a obtener una ventaja competitiva.
Propiedades materiales
El aluminio es un material ligero, manejable y altamente moldeable. Las piezas fabricadas con este material se pueden encontrar en casi todas las industrias. Además, el aluminio se ha convertido en una opción popular para los prototipos debido a su bajo costo y flexibilidad.El aluminio está disponible en dos formas básicas: fundido y forjado. El aluminio forjado suele ser más resistente, más caro y contiene un porcentaje menor de elementos externos en sus aleaciones. El aluminio forjado también es más resistente al calor que el fundido y tiene un mayor nivel de maquinabilidad.
El aluminio fundido tiene menos resistencia a la tracción pero con una mayor flexibilidad. Cuesta menos y tiene mayores porcentajes de elementos externos (silicio, magnesio, etc.) en sus aleaciones, lo que lo hace más abrasivo que el forjado.
Geometría de la herramienta
Hay algunas opciones de recubrimiento disponibles para herramientas de aluminio, incluido el popular ZrN (nitruro de circonio) de color dorado y el menos conocido pero altamente efectivo TiB2 (diboruro de titanio). Las herramientas sin recubrimiento también pueden proporcionar un rendimiento de mecanizado sólido. Sin embargo, la verdadera clave para el mecanizado de alto rendimiento en aluminio es conocer el número de ranuras y el ángulo de hélice adecuados necesarios para su operación.Cuenta de flauta
Las fresas de extremo para aluminio a menudo están disponibles en estilos de 2 o 3 ranuras. Con recuentos de ranuras más altos, sería difícil evacuar las virutas de manera efectiva a las altas velocidades a las que puede funcionar en aluminio. Esto se debe a que las aleaciones de aluminio dejan una viruta grande y los valles de las virutas se vuelven más pequeños con cada flauta adicional en una fresa.Tradicionalmente, las fresas de 2 acanaladuras han sido la opción preferida para el aluminio. Sin embargo, las fresas de 3 acanaladuras han demostrado ser más exitosas en muchas operaciones de acabado y, con los parámetros correctos, también pueden funcionar con éxito como desbastadoras. Si bien gran parte del debate entre las fresas de extremo de 2 y 3 ranuras para aluminio se reduce a preferencias personales, la operación, la rigidez y las tasas de eliminación de material deseadas también pueden tener un efecto en la selección de la herramienta.
Ángulos de hélice
El ángulo de la hélice de una herramienta se mide por el ángulo formado entre la línea central de la herramienta y una línea recta tangente a lo largo del filo. Las herramientas de corte para aluminio suelen presentar ángulos de hélice más altos que las fresas de extremo estándar. Los ángulos de hélice especializados para aluminio suelen ser de 35 °, 40 ° o 45 °. Las herramientas de hélice variable también están disponibles y son una excelente opción para reducir la vibración y los armónicos al mismo tiempo que aumentan las tasas de eliminación de material.
Opciones de herramientas
Al mecanizar aluminio, las herramientas estándar de 2 o 3 ranuras suelen hacer el trabajo. Sin embargo, para ciertas aplicaciones y configuraciones de máquinas, hay algunas opciones de herramientas más a considerar para un rendimiento aún mejor.Herramientas rompevirutas
Una de las cosas más importantes a tener en cuenta al mecanizar aluminio (y muchos otros materiales) es la evacuación eficaz de la viruta. Las fresas de extremo estándar de 2-3 acanaladuras que funcionan a las velocidades y alimentaciones recomendadas y las cargas de viruta adecuadas pueden evacuar las virutas bastante bien. Sin embargo, las herramientas rompevirutas de 3 ranuras pueden funcionar a mayor velocidad y velocidades de avance para un rendimiento aún mejor. La geometría exclusiva del rompevirutas desplazado crea virutas más pequeñas para una evacuación óptima sin dejar de dejar una superficie semiacabada.Estas herramientas son excelentes para trayectorias de herramientas más avanzadas como el fresado de alta eficiencia, que es otra herramienta importante para una experiencia exitosa en el mecanizado de aluminio.
Fresas de alto equilibrio
Las fresas de extremo de alto equilibrio están diseñadas para aumentar significativamente el rendimiento en centros de mecanizado altamente equilibrados capaces de velocidades de avance y RPM elevadas. Estas herramientas están equilibradas con precisión específicamente para el mecanizado de alta velocidad en aluminio (hasta 33.000 RPM).Helical Solutions ofrece herramientas de alto equilibrio en estilos estándar de 2 ranuras, así como estilos de refrigerante a través de 3 ranuras para reducir el calor, mejorar la evacuación de virutas y aumentar las tasas de eliminación de material. Estas herramientas, como los rompevirutas, también son una excelente opción para trayectorias de herramientas de fresado de alta eficiencia.
Ejecución de parámetros
Establecer los parámetros correctos para las aplicaciones de aluminio es vital para optimizar la productividad y lograr mejores resultados de mecanizado. Dado que el aluminio es un material más fácil de mecanizar, llevar su máquina al límite y aprovechar al máximo su herramienta es vital para mantenerse por delante de la competencia y seguir ganando negocios.Si bien hay muchos factores que intervienen en los parámetros de cada trabajo, existen algunas pautas generales a seguir al mecanizar aluminio. Para las aleaciones de aluminio fundido (es decir, 308, 356, 380), se recomienda una superficie de 500-1000 SFM, con RPM que varían según el diámetro del cortador. El cálculo básico para encontrar un punto de partida para las RPM sería (3,82 x SFM) / Diámetro.
En las aleaciones de aluminio forjado (es decir, 2024, 6061, 7075), se recomienda una superficie de 800-1500 SFM, con el mismo cálculo que se utiliza para encontrar un punto de partida para las RPM.
Fresado de alta eficiencia
El fresado de alta eficiencia, comúnmente conocido como HEM, es una estrategia que está ganando popularidad rápidamente en la industria manufacturera. Muchos programas CAM ahora incluyen trayectorias de herramientas HEM, y aunque prácticamente cualquier máquina puede realizar HEM, el controlador CNC debe contar con un procesador rápido para mantenerse al día con las líneas adicionales de código. Un gran ejemplo de trayectorias de herramientas de fresado de alta eficiencia en aluminio se puede ver a continuación.En esencia, HEM es una técnica de desbaste que utiliza una profundidad de corte radial baja (RDOC) y una profundidad de corte axial alta (ADOC) para aprovechar al máximo el filo de la herramienta. Para obtener más información sobre cómo el fresado de alta eficiencia puede aumentar su eficiencia, extender la vida útil de su herramienta para mantener bajos los costos y obtener un mayor rendimiento para el aluminio.
