Sandvik Coromant предлагает полный ассортимент инструментов для обработки алюминия, от обдирки и черновой обработки до получистовой и чистовой обработки. Разумеется, мы также предлагаем инструменты для обработки отверстий – свёрла, метчики и развёртки высочайшего качества.

Предприятия автопрома и самолётостроения переживают существенные изменения. Новое природоохранное законодательство и ожидания заботящихся об экологии потребителей заставляют производителей выпускать автомобили с низким и нулевым уровнем выбросов.

Алюминий может стать одним из ответов для задач, которые вынуждена решать промышленность. Алюминий – один из самых лёгких металлов в мире, почти втрое легче железа, но очень прочный и стойкий к коррозии. Кроме того, алюминий можно использовать повторно. После расплавления его механические свойства не ухудшаются. Благодаря эффективной переработке около 75% всего произведённого когда-либо алюминия всё ещё используется по сей день – с заботой об экологии и о будущем. ​

​

Обработка сплавов алюминия в автомобильной промышленности ​ ​

Хотя производство электромобилей и находится на подъёме, но пройдёт ещё немало времени, прежде чем старый добрый двигатель внутреннего сгорания уйдёт в прошлое. Тенденция к использованию более экологичных источников энергии заставляет применять в ДВС облегчённые материалы – это повышает топливную эффективность и уменьшает выхлоп. В двигателе и трансмиссии среднего европейского легкового автомобиля содержится около 80 кг алюминия, а это означает, что именно двигатель, коробка передач, детали подвески и различные корпуса являются местом приложения усилий по снижению массы. Замена традиционного чугуна сплавами алюминия может снизить массу двигателя на 40–55%, даже с учётом более низкой прочности алюминия по сравнению с серым чугуном. Несколько деталей трансмиссии, в частности корпуса коробок передач, электрооборудование/электродетали, рычаги подвески и задний мост – вот самые яркие примеры предпочтительного использования алюминия.

Специализированные инструментальные решения для автомобильной промышленности, а также для изготовителей станков (MTM) повышают производительность обработки. Полный ассортимент фрез серии M5 позволяет выполнять любую обработку – от первичной до финишной, повышая качество и снижая себестоимость деталей.

Фрезы серии M5 для материалов ISO N

• Фреза M5Q90 очищает поверхность только что отлитых алюминиевых блоков цилиндров и головок блока цилиндров за одну операцию, без образования заусенцев. Фреза работает надёжно и имеет высокую стойкость.
• Фреза M5R90 является первым выбором для черновой и получистовой обработки при фрезеровании уступов на алюминиевых автомобильных деталях, таких как блоки цилиндров, головки блоков цилиндров, корпуса трансмиссий.
• Торцевая фреза M5B90 предназначена для высокоэффективной финишной обработки головок блоков цилиндров, блоков цилиндров и других деталей, требующих большой ширины фрезерования. M5B90 предотвращает неравномерность износа инструмента и значительно продлевает его ресурс, даже при интенсивной подаче.
• В основу фрезы M5C90 положена концепция M5B90, и она также обеспечивает плавное резание без заусенцев, царапин и поломок со сменными пластинами в ступенчатой конфигурации. M5C90 отличается от других фрез дополнительным рядом черновых пластин, расположенных тангенциально на наружном диаметре.
• M5F90 – специализированная торцевая фреза для обработки тонкостенных деталей из алюминия за одну операцию, но также может использоваться и для точечного торцевого фрезерования и операций с большой шириной контакта.

 

Материалы ISO N

К сплавам цветных металлов относятся не только сплавы алюминия, но и сплавы на основе магния, меди и цинка. ​ Обрабатываемость может быть различной, в первую очередь она зависит от содержания кремния. Самым распространённым типом является алюминий с содержанием кремния ниже 13%.

 

Многие годы блоки цилиндров изготавливались из чугуна в связи с его прочностью, низкой стоимостью и износостойкостью. Однако, так как конструкция двигателей постоянно усложняется, стали применяться новые материалы, способствующие уменьшению массы и повышению прочности и износостойкости. Сегодня самыми распространёнными материалами для двигателей легковых автомобилей являются сплавы алюминия – в силу своей низкой удельной массы и превосходных литейных свойств.  

Инструменты для растачивания цилиндров из чугуна и алюминия с чугунными вкладышами или гильзами

• B685 для стабильного и производительного чернового и получистового растачивания цилиндров
• B687 для стабильного и производительного чистового растачивания цилиндров
• B681 для стабильного и производительного чернового растачивания цилиндров
• B683 для стабильного и производительного получистового растачивания цилиндров

Автомобильные детали, как правило, имеют сложные геометрии отверстий – здесь часто оправдывает себя использование оптимизированных свёрл для достижения максимальной производительности и стойкости инструмента, и, в конечном итоге, снижения себестоимости отверстий.

Свёрла/цельные режущие инструменты для обработки алюминия

• CoroDrill ® 400 – сверло с прямой стружечной канавкой, предназначенное для сверления сложных многоступенчатых отверстий с фасками и радиусными формами и отверстий с большим соотношением ступеней в диапазоне диаметров от 3 до 25 мм. Эти свёрла великолепно проявляют себя в плане удаления стружки, прямолинейности отверстий и качества обработанной поверхности.
• CoroDrill ® 430 – цельное твердосплавное сверло с тремя стружечными канавками для зенкования, т.е. рассверливания существующих отверстий. Оно обеспечивает превосходную точность размеров и прямолинейность отверстий в сложных условиях.
• Раскатывание резьбы – предпочтительное решение для резьбонарезания в алюминиевых деталях двигателей, и бесстружечные метчики-раскатники CoroTap ® 400 являются первым выбором для таких видов обработки.

 

Рекомендации по сверлению алюминия

1. Проблемой может стать образование заусенцев и эвакуация стружки. Также возможно ухудшение стойкости инструмента по причине адгезии. Рекомендации: для оптимального стружкообразования используйте низкую подачу и высокоскоростную обработку.
2. Чтобы избежать снижения стойкости инструмента, возможно, следует испытать инструменты с различными покрытиями и выбрать тот, который минимизирует адгезию. Это может быть инструмент с алмазным покрытием или, в некоторых случаях, вообще без покрытия (в зависимости от основы).
3. Прочее: используйте эмульсию или масляный туман под высоким давлением.

 ​

Обработка алюминиевых сплавов в аэрокосмической промышленности

При обработке алюминиевых деталей аэрокосмических аппаратов ключевым фактором успеха является сочетание стабильной и надёжной обработки с высокой скоростью резания и съёма металла. Важнейшим фактором хорошей обрабатываемости является обеспечение низких сил резания, позволяющих уменьшить энергопотребление и склонность к вибрациям, а также получить хорошее качество обработанной поверхности.

 
Ряд деталей фюзеляжа самолёта изготавливается из алюминия, например лонжероны, обшивка и нервюры. Нервюра крыла – это пример детали, обработка которой представляет определённые трудности из-за наличия в её конструкции карманов и тонких стенок/оснований, а также требует применения сбалансированного инструмента. Sandvik Coromant предлагает широкий спектр инструментов, специально предназначенных для экономичной и высококачественной обработки нервюры крыла.

Обработка тонких стенок

Стратегия обработки тонкостенных участков должна выбираться в зависимости от высоты и толщины стенки. Число проходов определяется размерами стенки и осевой глубиной резания.

Для обработки тонких стенок целесообразно применять метод высокоскоростной обработки, характеризующийся небольшими значениями ap/ae при высокой скорости резания vc. Такие параметры обработки снижают осевую составляющую силы резания и, как следствие, давление на обрабатываемую поверхность. Многопроходная обработка с перекрытием между проходами используется при соотношении толщины стенки с её высотой от 15:1 до 30:1.

Обработка карманов высокоскоростной фрезой RAL90

Фреза RA​L90 предназначена для обработки алюминия с крайне высокой скоростью съёма металла. Очень прочный корпус фрезы с улучшенными гнёздами под пластины устанавливает новые стандарты эксплуатационной надёжности при высокоскоростном фрезеровании – идеально подходит для тяжёлого чернового и получистового фрезерования карманов в алюминиевых сплавах.

Там, где требуется ещё более высокая скорость съёма металла, новая фреза RAL90 Super MRR может работать со сверхвысокой частотой вращения шпинделя, напр. до 33 000 об/мин при DC 50 мм по сравнению с 23 500 об/мин у RAL90. Это означает 40-процентный прирост производительности.

Фрезерование алюминия цельным твердосплавным инструментом

Если требуются инструменты малого диаметра, то идеальным решением будут цельные твердосплавные фрезы. Геометрия и сплав, оптимизированные для фрезерования алюминия: концевая фреза CoroMill ® Plura и концевая фреза CoroMill ® 316 со сменными головками обеспечат превосходную стойкость инструмента при высокой скорости съёма металла.

Конструкция стружечных канавок предусматривает достаточно места для стружки, что обеспечивает её отличную эвакуацию. Кроме того, специальные цилиндрические ленточки снижают вибрацию фрезы в станке и сводят к минимуму выкрашивание кромки, обеспечивая превосходное качество обработанной поверхности.

Обрабатываемость алюминия

• Даёт длинную стружку
• Относительно хорошее стружкодробление при условии легирования
• Чистый алюминий вязок и требует острых режущих кромок и высокой скорости резания vc
• Удельная сила резания: 350–700 Н/мм²
• Силы резания и, соответственно, необходимая мощность в данном случае небольшие
• При содержании кремния до 7–8% возможна обработка мелкозернистыми твёрдыми сплавами без покрытия, а при большем содержании кремния – сплавами с вставками из PCD для алюминия
• Алюминиевые сплавы с содержанием кремния > 12% очень абразивны

Иллюстрация: Фреза RAL90 для обработки алюминия и нервюра крыла

​​​​​​Источник