Přehled hliníkových slitin vhodných pro CNC obrábění

1. listopadu 2016

Přehled hliníkových slitin vhodných pro CNC obrábění

Praktický přehled fréz pro obrábění hliníkových slitin na CNC

Fréza na hliník prům 3mm-20t, zavrtání

Jaky hlinik/dural na frezovaní

"Jinak na rozmer do 15 mm pozor, v techto tloustkach se casto vyskytuji valcovane pasy v mekkem nebo polomekkem stavu, coz je asi presne to co se vam namotalo na frezu :-)

, ale hlidat kod slitiny se vyplati i u tlustsich polotovaru"

Jednobřitá fréza, typ 818 | Typ

celokarbidová jednobřitá hladká fréza, výborná kvalita hrany
použití: plasty, plexisklo, hliník, měď, mosaz
průměr stopky 3,175, celková délka 38,1mm

Praktický přehled hliníkových slitin vhodných pro CNC obrábění

Jak poznat slitinu hliníku?

Jak vybrat slitinu hliníku?

Čistý hliník - EN AW 1050 - Al99,5

Čistý hliník je k dostání téměř výhradně ve formě plechu do tloušťky 5 mm. Je téměř nepoužitelný pro třískové obrábění, docela problém je i pouhé vyvrtání díry. Důvodem pro použití čistého hliníku je potřeba tváření - ohýbání, lisování do formy atd. Čistý hliník má ze všech slitin nejlepší elektrickou a tepelnou vodivost, což určuje...

Duraly - EN AW 20xx

Frézování automatového duralu je velmi příjemná práce. Materiál se téměř vůbec nelepí na nástroj, preventivní přimazávání je třeba pouze při hlubším celoobvodovém frézování. Pro hladký povrch při obvodovém frézování je nutný sousledný posuv, což ale platí pro všechny hliníkové slitiny. Při hlubokém frézování, rozřezávání či velkém úběru materiálu je třeba počítat s vnitřním pnutím a svíráním materiálu, což může pokřivit již nahotovo obrobené plochy a úhly

5083 - AlMg4,5Mn
Frézování této slitiny je bezproblémové, přimazávání proti zalepování nástroje je třeba až při větších hloubkách záběru. Opět platí, že dosažení lesklého povrchu je mírně zapeklité - univerzální rada je samozřejmě ostrý nástroj, vysoké otáčky, tuhý stroj, malý úběr a mazání obráběného povrchu.

5754 - AlMg3
Tato slitina (5754) je velmi měkká, takže snadno zalepí břity nástroje, proto je třeba mazání, především při celoobvodovém frézování nebo větší hloubce záběru. Při zvládnutí těchto nástrah lze na materiálu 5754 docílit velmi pěkného povrchu

6060 - AlMgSi0,5
Zatímco soustružení 6060ky je docela očistec, frézování je o dost příjemnější. Avšak na některá úskalí je třeba si dát pozor. Především je tento materiál náchylný na zalepení nástroje třískami, toto riziko samozřejmě stoupá s šířkou a hloubkou záběru a s rychlostí posuvu. Pomůže jednoznačně mazání - ve většině případů stačí občas kápnout do řezu trochu oleje, u větších úběrů je třeba kontinuální proud emulze. Bez mazání také nelze očekávat perfektní povrch hned při hrubování. Pro dosažení kvalitního povrchu je nutné frézovat poslední desetinu až dvě na druhý průchod. Pozor je třeba dávat při frézování dílů, kde vznikají různé tenké stěny atd. - materiál je velmi měkký a v těchto místech může docházet k deformacím, obzvláště když nemáme zcela ostrý nástroj. Největším neduhem této slitiny je však čelní zavrtávání nástroje, které je bez mazání a pořádně tuhého stroje téměř nemožné. Proto se vyplatí materiál předvrtat do příslušné hloubky vrtákem, a tím se problematickému zavrtávání frézy vyhnout.

6082 - AlMgSi1 (AlSiMgMn)
Tato slitina je velmi podobná slitině 6060, ale díky podstatně vyššímu podílu křemíku má vyšší pevnost, tvrdost, a lepší obrobitelnost. Nicméně všechna úskalí materiálu 6060 platí i zde, pouze s vrtáním je to o hodně lepší. Technologické vlastnosti jsou téměř stejné jako u 6060. Slitina 6082 je dobrý univerzální materiál, který sice není v žádné vlastnosti vynikající, ale také nikde zcela nepropadá. Bohužel nabídka polotovarů v této slitině je poměrně malá.

7075 - AlZn5,5MgCu
Tato slitina se často nazývá letecký dural, stejně jako další slitiny této řady, např. 7019 nebo 7022, které jsou k dostání většinou u specializovaných firem pod různými obchodními názvy jako např. Certal (7022) nebo Unidal (7019). Osobně mám zkušenost pouze se slitinou 7075, ale domnívám se, že vlastnosti ostatních sedmičkových slitin budou velmi podobné, neboť hlavní přísadou je zde zinek. Letecký dural 7075 je v porovnání se všemi výše uvedenými slitinami úplně "jiná liga". Vyznačuje se pevností v tahu kolem 500 MPa a tvrdostí až 160 HB, což jsou hodnoty, ke kterým se z výše uvedených slitin přibližuje snad jen automatový dural. Cena tohoto materiálu ještě před pár lety atakovala 300,- Kč/kg, ale nyní už se pohybuje na podobné úrovni jako ostatní slitiny, tedy do 150,- Kč/kg u plných polotovarů, do 200 Kč/kg u desek. Zdálo by se tedy, že jde o naprosto ideální slitinu, a není důvod používat žádnou jinou. To by však byl zásadní omyl, protože se 7075kou je hned několik problémů:

1) Dodává se jen jako kulatina nebo desky, ostatní polotovary v ČR nelze běžně sehnat.
2) Má nepříznivé technologické vlastnosti - je nesvařitelná, zcela netvárná, snadno oxiduje a uvádí se u ní problematická eloxovatelnost. Naopak vyniká výbornou leštitelností.
3) Třískové obrábění slitiny 7075 je velmi záludné (trochu připomíná obrábění mosazi).

Frézování je jediná operace, která je u slitiny 7075 poměrně bezproblémová, skoro až radostná. Materiál nemá tendenci lepit se na nástroj, a to ani při obrábění nasucho, tříska je drobivá a pružná, takže ochotně odlétává pryč a nekazí právě obrobený povrch. Díky tomu lze dosáhnout velmi pěkného povrchu i přímo při hrubování, podmínkou je samozřejmě maximálně tuhý stroj, nástroj, i upnutí obrobku. Jak již bylo zmíněno u soustružení, tato slitina automaticky vytváří lesklý povrch, na druhou stranu na tomto povrchu jsou velmi dobře vidět všechny nepřesnosti, stopy po vibraci nástroje, a dokonce lze z kvality povrchu vizuálně usuzovat i na kvalitu ložisek ve vřetenu.
Při obrábění tak tvrdé a houževnaté slitiny jako je 7075 je třeba počítat s mnohem větším řezným odporem, který se blíží řeznému odporu automatových ocelí. Tomu musí odpovídat tuhost a výkon stroje, nebo naopak adekvátně menší záběr nástroje do materiálu. Při frézování kotoučovými frézami (pilkami) lze očekávat stejné problémy jako při řezání na pásové pile - kotouč bude mít tendenci uhýbat a podřezávat, někdy se i zcela zastaví nebo dokonce rozlomí. Čím tenčí kotouč, tím je riziko větší. Samozřejmostí je použití nového nebo alespoň kvalitně nabroušeného kotouče. Dále je třeba dbát na co nejlepší upnutí kotouče na trnu - doporučuji použít upínací placky s co největším průměrem a minimální házivostí. U strojů s naklápěcím vřetenem nebo natáčecím stolem je nezbytné dokonalé seřízení, aby posuv byl přesně kolmý na osu rotace kotouče. Tyto rady platí i pro ostatní materiály, ale u slitiny 7075 je třeba jich dbát opravdu pečlivě...

zdroj:
Praktický přehled hliníkových slitin dostupných v ČR

Pro dosažení dobré produktivity frézování je nutno nastavit správné parametry pro práci stroje. Nedůležitějšími parametry pro výpočet frézování jsou řezná rychlost a posuv nástroje na jeden zub za otáčku. Řezná rychlost závisí na vlastnostech obráběného materiálu, vlastnostech nástroje a účinnosti mazání-chlazení. Udává se v m/min a je to rychlost s jakou se otáčející nástroj dostává do styku s obráběným materiálem. Pro hliníkové slitiny se doporučuje 100-250 m/min. Z řezné rychlosti a průměru nástroje se snadno spočítají požadované otáčky. Nižší rychlost je vhodné zvolit u nástrojů menšího průměru, u většího je možno použít rychlost vyšší.

Posuv na zub opět závisí na vlastnostech materiálu a průměru nástroje. Udává se v mm úběru materiálu na jeden zub a otáčku. Snadno se dá spočítat rychlost posuvu z počtu otáček, zvoleného posuvu na zub a počtu zubů.
Posuv na zub u nástrojů malých průměrů, například 1 mm se pohybuje od 0,005 mm/ot, pro průměr 3 mm se dá použít 0,05 mm/otáčku. Tyto parametry u dvoubřitých nástrojů Kemmer nám plně vyhovují.
U vřeten, která neumožňují nastavit otáčky pod 20.000 ot/min je možné použít údaje z tabulky výrobce nástrojů. Optimální parametry se však nedají nastavit tak, jako u vřetene s pracovním rozsahem 5.000-60.000 ot/min.

Dalším důležitým parametrem je hloubka záběru. Ta hlavně závisí na vlastnostech obrávěného materiálu a účinnosti chlazení. V tomto případě je nejdůležitější schopnost odvádět z řezu třísky. Používáme hloubku záběru 0,5 až 1,1 průměru nástroje...

zdroj

Fréza pro obrábění hliníku Nová vrtačka - fréza pro obrábění hliníku