알루미늄 가공이란?- 도구 및 작업

알루미늄 가공이란?

머시닝은 가공물에서 재료를 제거하여 원하는 부품이나 제품을 만드는 뺄셈 제조 프로세스입니다. 다양한 금속 및 비금속 기질을 수용할 수 있는 매우 다용도입니다. 가공 작업에 사용되는 가장 일반적인 재료 중 하나는 알루미늄입니다.

더 가벼운 재료 무게, 더 낮은 재료 경도 및 더 큰 성형성으로 인해 알루미늄은 기계 가공 및 기타 제조 작업에 사용하기에 이상적입니다. 아래에서 우리는 기계 가공에 알루미늄을 사용할 때의 몇 가지 다른 장점을 강조하고, 다양한 기계 가공 공정에서 알루미늄이 어떻게 사용되는지 논의하고, 알루미늄으로 만든 일반적인 기계 부품의 개요를 설명합니다.

 

알루미늄 가공 공정 개요

"가공"은 밀링, 터닝, 드릴링과 같은 다양한 절삭 가공 공정을 포괄하는 포괄적인 용어입니다. CNC 가공, 스위스 나사 가공, 수직 및 수평 밀링, 방전 가공(EDM)과 같은 여러 유형의 가공 기술 및 기술도 있습니다. 아래에서는 이러한 각 가공 방법에서 알루미늄을 처리하는 방법을 간략하게 설명합니다.

컴퓨터 수치 제어(CNC) 가공
CNC 가공 공정은 공작물 표면에서 공작 기계의 움직임과 움직임을 안내하기 위해 컴퓨터 소프트웨어 및 CNC 호환 장비를 사용합니다. 이를 통해 매우 정밀하고 정확한 알루미늄 CNC 부품 및 제품을 생산할 수 있습니다.

스위스 나사 가공
스위스 나사 가공은 전자 부품이나 의료 부품과 같이 알루미늄으로 만든 작지만 매우 정밀한 원통형 부품의 생산에 이상적입니다.

수직/수평 밀링
밀링은 회전하는 절삭 공구를 사용하여 공작물에서 과도한 재료를 제거하는 가공 공정입니다. 밀링 장비는 수직 또는 수평 구성이 가능합니다. 수직 장치는 소량의 단순 알루미늄 부품에 이상적이며 수평 장치는 대량의 복잡한 알루미늄 부품에 더 적합합니다.

전자 방전 가공(EDM)
EDM은 두 전극 사이에서 발생하는 방전을 이용하여 공작물에서 재료를 제거합니다. 일반적으로 더 단단하고 가공하기 어려운 재료를 처리하는 데 사용되지만 알루미늄을 포함한 모든 전기 전도성 재료에 사용할 수 있습니다.

 

 

알루미늄이 도전적인 이유

Farmer Joe를 위한 브래킷을 만드는 경우 재료를 얼마나 효율적으로 제거하는지는 중요하지 않습니다. 그러나 Hustler Joe를 위해 매주 10,000개의 브래킷을 만든다면 적절한 작업을 수행해야 합니다.

알루미늄을 효과적으로 가공할 때의 주요 과제는 단순히 무언가를 부풀리지 않고 최대 재료 제거율을 얻는 것입니다.

열이 너무 많으면 알루미늄이 녹아 공구에 융합될 수 있습니다. 그래서 버터처럼 잘려도 알루미늄이 공구에 달라붙어 기계가공 대신 마찰교반용접을 하면 오래가지 못합니다.

마찰을 최소화하는 것 외에도 기계를 밀 때 잡담은 짐승이 될 수 있습니다. 이것은 깔끔한 모양의 주머니를 가공하려고 할 때 특히 문제가 됩니다. 좋아, 충분히 징징거린다. 바닥에서 죽이는 방법에 대해 알아보겠습니다.

 

알루미늄 절단 도구

어떠한 경우에도 범용 알루미늄 커터를 사용해서는 안 됩니다. 기술적으로는 효과가 있지만 알루미늄은 강철과 완전히 다릅니다.

다음은 장비를 최대한 활용하는 데 도움이 되는 도구 선택의 몇 가지 측면입니다.

 

절삭 공구 재료

카바이드
이것이 당신에게 문제가 되지 않기를 바랍니다. 비성능 적용 분야에서도 카바이드는 수명에 따른 공구 비용과 표면 조도 모두에서 고속강을 능가합니다.
그럼에도 불구하고 작업에 완벽한 도구를 맞추는 데 도움이 되는 초경에 대해 알아야 할 몇 가지 좋은 사항이 있습니다. 기본적으로 도구에서 원하는 것이 무엇인지 이해하기만 하면 됩니다. 알루미늄은 연삭 절삭이므로 절삭할 때 공구에 강한 충격이 가해지지 않습니다.
중요한 것은 날카로운 모서리를 유지하는 것입니다. 이러한 이유로 우리는 재료 특성에 대해 인성보다 경도를 선택합니다. 이 특성에 영향을 미치는 두 가지 주요 사항은 카바이드 입자 크기와 바인더 비율입니다.
입자 크기의 경우 입자가 클수록 더 단단한 재료가 생성되고 입자가 작을수록 충격에 강하고 질긴 재료가 생성됩니다. 알루미늄의 경우 가장자리 선명도를 유지하기를 원하므로 가장자리 유지력을 최대화하기 위해 작은 입자 크기를 원합니다.
다른 요인은 바인더 비율입니다. 초경 절삭 공구의 경우 바인더는 코발트입니다. 이것은 2%-20% 코발트 함량을 가질 수 있습니다. 코발트는 탄화물 입자보다 부드럽기 때문에 코발트가 많을수록 공구가 단단하고 코발트가 적으면 더 단단한 공구입니다. 그래서 우리는 기본적으로 큰 입자 크기와 낮은 코발트 함량을 가진 초경 커터를 찾고 있습니다.

 

카바이드
이것이 당신에게 문제가 되지 않기를 바랍니다. 비성능 적용 분야에서도 카바이드는 수명에 따른 공구 비용과 표면 조도 모두에서 고속강을 능가합니다.
그럼에도 불구하고 작업에 완벽한 도구를 맞추는 데 도움이 되는 초경에 대해 알아야 할 몇 가지 좋은 사항이 있습니다. 기본적으로 도구에서 원하는 것이 무엇인지 이해하기만 하면 됩니다. 알루미늄은 연삭 절삭이므로 절삭할 때 공구에 강한 충격이 가해지지 않습니다.
중요한 것은 날카로운 모서리를 유지하는 것입니다. 이러한 이유로 우리는 재료 특성에 대해 인성보다 경도를 선택합니다. 이 특성에 영향을 미치는 두 가지 주요 사항은 카바이드 입자 크기와 바인더 비율입니다.
입자 크기의 경우 입자가 클수록 더 단단한 재료가 생성되고 입자가 작을수록 충격에 강하고 질긴 재료가 생성됩니다. 알루미늄의 경우 가장자리 선명도를 유지하기를 원하므로 가장자리 유지력을 최대화하기 위해 작은 입자 크기를 원합니다.
다른 요인은 바인더 비율입니다. 초경 절삭 공구의 경우 바인더는 코발트입니다. 이것은 2%-20% 코발트 함량을 가질 수 있습니다. 코발트는 탄화물 입자보다 부드럽기 때문에 코발트가 많을수록 공구가 단단하고 코발트가 적으면 더 단단한 공구입니다. 그래서 우리는 기본적으로 큰 입자 크기와 낮은 코발트 함량을 가진 초경 커터를 찾고 있습니다.

 

알루미늄 가공의 일반적인 작업

1. Facing
쉘 밀을 사용하려는 경우 매우 공격적인 경사각과 광택 인서트를 사용하십시오. 당신의 마무리는 놀랍고 RPM을 정말로 높일 수 있을 것입니다.

2. Pocketing
이것은 많은 남자들이 올바르게 하지 않는 것입니다. 커터 직경의 절반을 넘고 절반은 아래로 밟으면 다음 두 가지 이유로 실수를 하게 됩니다.
커터는 더 많은 것을 처리할 수 있습니다. 거의 전체 너비로 이동합니다. 내 목표는 커터 플랫의 95%입니다. 그 이유는 커터가 어쨌든 모서리에 묻힐 것이기 때문입니다. 즉, 도구가 모서리에서 폭발하지 않도록 이송 속도를 줄여야 합니다. 완전히 100% 진행하면 커터와 재료 편향으로 인해 도구 경로 사이에 종이 웨이퍼가 생길 수 있습니다.
50% 스텝오버는 적절한 속도로 황삭할 때 고조파에 끔찍합니다. 공작물에 들어가는 공구의 영향은 모든 톱니와 부딪히는 최악의 지점입니다. 도구를 65% 스텝오버까지 밀어도 떨림이 눈에 띄게 줄어듭니다.
또 다른 팁은 포켓의 내부 반경보다 약간 작은 커터 직경을 사용하는 것입니다. 1/2" 엔드밀을 사용하여 1/4" rad 포켓을 절단하는 경우 도구가 방향을 변경함에 따라 채터링으로 모서리를 가우징하는 경향이 있습니다. 고속에서 공구는 즉시 방향을 바꾸지 않습니다. 즉, 공구가 절삭 압력을 제거합니다. 이것이 바로 그 짹짹거리는 소리를 내는 것입니다.
나는 보통 깨끗한 모서리를 위해 0.265″로 그 rad의 크기를 조정할 수 있는지 묻습니다. 이렇게 하면 도구와 부품 형상의 접촉이 줄어듭니다. 기계는 또한 더 높은 속도로 둥근 회전을 처리할 수 있습니다. 경마장에 있는 자동차를 생각해 보십시오. 예리한 코너이면 차가 속도를 줄입니다. 반경이 더 크면 기계가 느려질 필요가 없습니다.
이렇게 하면 부품을 못생기게 만드는 모서리의 짹짹거리는 소리가 제거됩니다.

3. 슬로팅
매우 깊은 슬롯의 경우 저에게 잘 맞는 두 가지 옵션이 있습니다. 트로코이드 밀링을 사용하여 커터 처짐과 채터링을 줄이거나 스터브 플루트 엔드밀을 사용하는 것입니다.
개인적으로 나는 스터브 플루트를 선호합니다. 도구가 훨씬 강력하고 도구가 앞뒤로 움직일 때 낭비되는 움직임이 없기 때문입니다. 깊은 슬로팅은 종종 특수 도구를 사용할 가치가 있는 응용 프로그램 중 하나입니다.
얕은 슬롯 가공(4xD 이하)의 경우 특별한 고려 사항이 필요하지 않습니다. 그냥 주는 사람.

4. 드릴링
사용. 날카로운. 훈련. 초경 드릴이 항상 정답은 아닙니다. 그것을 정당화할 스핀들 RPM이나 생산량이 없다면 값비싼 초경 드릴을 실행하는 것은 의미가 없습니다.
일반적으로 말해서 135도 스플릿 포인트 드릴을 사용하면 문제가 없습니다. 드릴 끝에 웹이 있으면 절단부에 불필요한 열을 많이 가하고 있는 것입니다.

5. 태핑
범용 탭은 기술적으로 작동하지만 특히 알루미늄용 탭은 훨씬 더 안정적입니다. 그들은 훨씬 더 공격적인 경사각을 가지고 있어 더 깨끗한 절단과 더 적은 열을 의미합니다.
또한 RPM으로 겁쟁이가 되지 마십시오. 기계에서 200RPM을 넘지 않는다면 시간 낭비일 뿐입니다. 물론 일부 기계는 낡고 지쳐서 더 빨리 절단하기에는 반발이 너무 많습니다. 사실, 어쨌든 당신은 이러한 기계에서 경쟁하지 않을 것입니다. 요점은 알루미늄을 두드리는 것은 쉽고 시간을 낭비하지 않는다는 것입니다.

 

알루미늄에서 멋진 표면 마감을 얻는 방법

면도날처럼 날카롭고 고나선형이며 매우 공격적인 경사각을 가진 마감 도구를 사용하면 매우 반짝이는 표면 마감을 얻는 데 도움이 됩니다.

하지만 언급할 가치가 있는 한 가지는 부품을 필요한 것보다 더 예쁘게 만드는 데 시간을 낭비하고 싶지 않다는 것입니다. 때로는 고객을 기쁘게 하고 감동을 주고 싶지만 빛나는 것과 높은 Ra 사이에는 차이가 있음을 기억하십시오.

마감 절단의 최대 이송 속도를 결정할 수 있도록 표면 마감 계산을 수행하는 것은 정말 가치 있는 일입니다. 나는 일반적으로 계산을 한 다음 안전을 위해 그 중 약 10%를 취소합니다. 당신이 그 가장자리에 걸쳐 있다면, 당신은 절반의 시간을 틀리게 될 것입니다.

 

가공 작업에서 알루미늄 사용의 장점
알루미늄은 우수한 가공성 외에도 다음과 같은 가공 작업에 사용하기에 적합한 많은 특성을 보여줍니다.

높은 강도 대 중량 비율
알루미늄은 강하고 가벼우며 항공우주 및 자동차 산업과 같은 고성능 응용 분야에 사용되는 가공 부품에 중요한 품질입니다.

내식성
알루미늄은 내식성의 정도가 다양한 여러 등급으로 제공됩니다. 가공 작업에서 가장 일반적으로 사용되는 재종 중 하나인 6061은 우수한 내식성을 제공합니다.

전기 전도도
알루미늄은 탄소강(7백만 지멘스/미터) 및 스테인리스강(150만 지멘스/미터)과 같은 다른 일반적으로 가공된 금속보다 더 큰 전기 전도도(실온에서 약 3,770만 지멘스/미터)를 나타냅니다. 이러한 품질 덕분에 가공된 알루미늄 부품은 전기 및 전자 부품으로 사용하기에 적합합니다.

표면 마무리 및 양극 산화 가능성
알루미늄은 도장, 틴팅, 아노다이징과 같은 다양한 표면 처리 및 마감 공정에 쉽게 적용됩니다. 이 품질을 통해 제조업체는 가공된 알루미늄 부품 또는 제품의 기능적 및 미적 특성을 개선할 수 있습니다.

재활용성
알루미늄은 재활용률이 높기 때문에 제조업체는 가공 작업 중에 생성된 스크랩 자재와 수명이 다한 완제품의 건축 자재를 재사용할 수 있습니다.

경제성
다른 가공 재료(예: 황동, 티타늄 및 PEEK)와 비교할 때 알루미늄은 성능을 크게 저하시키지 않으면서 저렴합니다. 또한 기계 가공이 가능하여 생산 비용이 절감되고 무게가 가벼워 운송 비용이 절감됩니다.

 

위에서 언급한 바와 같이 가공 공정은 금속 및 플라스틱에서 종이 및 목재에 이르기까지 다양한 재료를 수용합니다. 알루미늄 외에도 가공 작업에 정기적으로 사용되는 일부 재료에는 기타 금속(예: 강철 및 스테인리스강) 및 열가소성 수지가 포함됩니다. 이러한 재료와 비교할 때 알루미늄은 다음과 같은 많은 이점을 제공합니다.

강철 및 스테인리스강에 비해 알루미늄은 훨씬 가벼운 재료 중량과 더 나은 가공성을 나타냅니다.

 

일반적인 가공 알루미늄 부품

업계 전문가들은 다양한 부품과 제품을 생산하기 위해 가공 작업에 알루미늄을 사용합니다. 이러한 구성 요소는 다음을 포함한 다양한 산업 분야에서 적용됩니다.

▷ 자동차
▷ 항공우주
▷ 커뮤니케이션
▷ 전기 및 전자 제품
▷ 조명
▷ 의료

일반적인 제품 예로는 맞춤 핀, EMI 하우징, 전면 패널, 조명 기구, 의료 기기 및 스플라인 샤프트가 있습니다.