Proceso de mecanizado de aleaciones de aluminio

El aluminio es el material metálico más utilizado y versátil entre los metales no férreos y sus aplicaciones siguen ampliándose. El aluminio produce una infinita variedad de productos. Según las estadísticas, existen más de 700.000 tipos, desde la industria de la decoración de edificios hasta la industria del transporte, pasando por la aeroespacial y otras industrias que tienen diferentes necesidades. Hoy presentaré el proceso de mecanizado de los productos de aluminio y cómo evitar la deformación por mecanizado.

A continuación se enumeran las ventajas y características del aluminio:

• 1, baja densidad. La densidad del aluminio es de unos 2,7 g/cm3. Su densidad es sólo 1/3 de la del hierro o el cobre.
• 2, alta plasticidad. El aluminio tiene buena ductilidad, se puede convertir en diversos suministros por extrusión, estiramiento y otros medios de procesamiento a presión.
• 3. Resistencia a la corrosión. El aluminio es un tipo de metal con carga negativa, que produce una película protectora de óxido en la superficie en condiciones naturales o de oxidación anódica, y tiene mejor resistencia a la corrosión que el acero.
• 4. Fácil de reforzar. El aluminio puro no es resistente, pero el anodizado puede mejorar su resistencia.
• 5. Tratamiento superficial sencillo. El tratamiento superficial puede mejorar o cambiar aún más las propiedades superficiales del aluminio. Proceso de oxidación anódica de aluminio es bastante maduro, operación estable, ha sido ampliamente utilizado en el procesamiento de productos de aluminio.
• 6, buena conductividad, fácil de reciclar.

Procesado del aluminio

Estampación de productos de aluminio

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1、Ponche frío

Material utilizado Pellets de aluminio. Utilizando extrusora y matriz para el conformado de una sola vez, es adecuado para productos columnares como productos ovalados, cuadrados y rectangulares o formas de producto que son difíciles de conseguir mediante el proceso de estirado. (Por ejemplo, los productos de la Fig. 1, Fig. 2 y Fig. 3)
El tonelaje de la plataforma utilizada está relacionado con el área transversal del producto. La holgura entre el punzón de la matriz superior y el tungsteno de la matriz inferior es el grosor de la pared del producto, y la holgura vertical entre el punzón de la matriz superior y el tungsteno de la matriz inferior es el grosor superior del producto.
Ventajas: tiempo de ciclo corto para la apertura del molde, menor coste de desarrollo que los moldes de estirado.
Desventajas: Proceso de producción largo, grandes fluctuaciones en el tamaño del producto, altos costes de mano de obra.

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2. Estiramientos

Material de uso piel de aluminio. Adecuado para cuerpos no cilíndricos (productos de flexión de aluminio) con múltiples deformaciones utilizando máquinas de moldeo continuo y matrices para cumplir los requisitos de forma.

Ventaja: Control dimensional estable de productos de formas complejas y variables durante el proceso de producción, superficie lisa de los productos.
Inconvenientes: elevado coste del molde, largo ciclo de desarrollo, elevados requisitos de selección y precisión de la máquina.

3. Tratamiento mecánico

También conocido como mecanizado CNC, mecanizado de torno automático, mecanizado de torno CNC, etc.
(1) Mecanizado de piezas de moldes con máquinas-herramienta de uso general, como torneado, fresado, cepillado, taladrado, rectificado, etc., y posterior realización de las reparaciones de abrazaderas necesarias para el montaje de diversos moldes.
(2) piezas de molde con requisitos de alta precisión, es difícil garantizar una alta precisión de mecanizado sólo con máquinas herramienta ordinarias, por lo que es necesario utilizar máquinas herramienta de precisión.
(3) Con el fin de automatizar el mecanizado de las piezas de moldes, especialmente los moldes convexos de formas complejas, los agujeros y cavidades cóncavos de moldes, y reducir la carga de trabajo de los montadores, es necesario utilizar máquinas de control numérico (como fresadoras de control numérico de tres coordenadas, centros de mecanizado, rectificadoras de control numérico y otros equipos) para mecanizar las piezas de moldes.

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4、Corte por láser

Mediante una cortadora láser o Máquina de corte láser de tubos Un haz láser focalizado de alta densidad de potencia irradia la pieza de trabajo, haciendo que el material se caliente rápidamente hasta alcanzar la temperatura de evaporación y se evapore para formar un orificio. Al mismo tiempo, el material fundido es expulsado por una corriente de aire de alta velocidad coaxial al haz. Con el movimiento del haz láser, estos agujeros forman continuamente costuras de poca anchura (por ejemplo, de aproximadamente 0,1 mm), completando así el corte del material.

5、Fundición de precisión

La fundición de precisión, que es una fundición especial. En general, las piezas obtenidas por este método no necesitan ser retocadas. Algunos ejemplos son la fundición a la cera perdida y la fundición a presión. En comparación con el proceso de fundición tradicional, la fundición de precisión es un método de fundición. Puede obtener una topografía relativamente exacta y una gran precisión de fundición. Los métodos más habituales son: en primer lugar, diseñar y fabricar moldes (muy pequeños o no) según los requisitos del producto, fundir cera y obtener los moldes de cera originales; repetir el proceso de recubrimiento y lijado, endurecer las coquillas y secarlas; a continuación, disolver los moldes de cera internos y obtener las cavidades; hornear las coquillas para obtener la resistencia suficiente; verter el material metálico necesario; y descascarillar y lijar las coquillas para obtener un producto acabado de alta precisión. Los tratamientos térmicos y en frío se realizan en función de las necesidades del producto o.

6、Polvo metalúrgico

La pulvimetalurgia es una tecnología para fabricar polvos metálicos, utilizando polvos metálicos (a veces con pequeñas cantidades de polvos no metálicos añadidos) como materias primas, que se mezclan, moldean y sinterizan para crear un material o producto. Incluye dos partes de la fabricación de polvo metálico (también incluye el polvo de aleación, denominado colectivamente "polvo metálico"). (2) Fabricación de materiales (denominados "materiales pulvimetalúrgicos") o productos (denominados "productos pulvimetalúrgicos"), polvo metálico (a veces añadiendo una pequeña cantidad de polvo no metálico) como materias primas, que se mezclan, moldean y sinterizan.

7、Moldeo por inyección de piezas de aleación de aluminio

El polvo sólido se mezcla bien con el aglutinante orgánico, se granula en estado calentado y plastificado (~150°C) y se inyecta en la cavidad del molde mediante una máquina de moldeo por inyección para su curado y moldeo, a continuación se elimina el aglutinante de la pieza en bruto moldeada mediante descomposición química o térmica y, por último, se obtiene el producto final mediante sinterización y densificación. En comparación con el proceso tradicional, sus productos se utilizan ampliamente en ingeniería de la información electrónica, equipos biomédicos, equipos de oficina, automoción, maquinaria, hardware, equipos deportivos, industria relojera, armamento, aeroespacial y otras industrias.

8、Fundición de aleación de aluminio

Fundición de aleaciones de aluminio 是指aluminio熔化后，通过铸造工艺在铸造过程中铸造，然后冷却固化得到所需产品或零件的制造方法。

Fundición de aluminio en arenaMétodo de fundición para producir piezas de aleación de aluminio en un molde de arena. Este método de fundición utiliza un molde de arena como molde, inyecta aleación de aluminio fundida en el molde de arena y obtiene la pieza fundida deseada después de enfriarla. Dado que los materiales de fundición en arena son relativamente baratos, el coste es relativamente bajo y adecuado para la producción en masa. Además, durante el proceso de fundición, es necesario controlar la temperatura, el tiempo y la velocidad de enfriamiento para garantizar la calidad y el rendimiento de las piezas fundidas.

Fundición a la cera perdida de aleaciones de aluminioFundición a la cera perdida : Es un método de fundición de precisión, también conocido como "fundición a la cera perdida". En la fundición a la cera perdida, primero se utiliza un material fusible (por ejemplo, cera o plástico) para obtener una apariencia precisa. El modelo se fabrica de acuerdo con la forma y el tamaño de la pieza de fundición deseada. A continuación, se aplican varias capas de material refractario a la superficie exterior para formar un caparazón. Esta cáscara sirve para proteger la apariencia interna y mantener la forma de la pieza fundida durante el proceso de colado. A continuación, el aspecto interno se funde y se escurre para obtener una pieza moldeada sin superficies de separación. Este tipo de fundición puede utilizarse para rellenar arena y verter aleaciones de aluminio fundido. Tras el vertido, la pieza se enfría y se endurece. Las piezas fundidas se cuecen a altas temperaturas y están listas para su posterior procesamiento o uso. La ventaja de la fundición a la cera perdida es que permite fabricar piezas muy precisas y complejas.

aluminiofundición a presión Se trata de un método que consiste en utilizar alta presión para inyectar metal líquido en la cavidad de un molde metálico de precisión a gran velocidad, y después enfriarlo y solidificarlo para formar una pieza fundida. El metal líquido se inyecta en la cavidad del molde a alta presión para la fundición a presión. Esta alta presión permite que el metal líquido llene la cavidad rápidamente y se enfríe y solidifique en poco tiempo. Como el metal líquido fluye a alta presión, puede producir formas y estructuras complejas. Debido a que la fundición a presión puede enfriar y solidificar rápidamente el metal líquido, puede reducir los defectos y tensiones dentro de la fundición.

aluminiofundición a baja presión ：确实是指压力较低(通常是0.02)～在0.06MPa范围内)下，液体金属被填充和铸造，并在压力下结晶形成铸件。该方法又称“fundición a baja presión”或“低压填充铸造”。金属液体在低压铸造过程中注入密封坩埚，然后通过管道系统传输到模具中。这一过程是在严格控制的气压和金属液体的温度条件下进行的。一旦金属液体填充模具腔，多余的金属液体就会回流到坩埚中。然后，模具会在一定的压力下冷却，使金属液体在压力下结晶，从而获得所需的铸件。

Fundición centrífuga de aluminioMétodo de fundición centrífuga: Se trata de un método de fundición en el que el metal líquido se vierte en la colada rotacional bajo fuerza centrífuga, llenando la colada y solidificando el molde. En el proceso de colada centrífuga, el metal líquido se vierte primero en la colada rotacional. El molde suele estar hecho de material refractario y tiene la forma y el tamaño deseados. A medida que el metal líquido entra en la colada giratoria, la fuerza centrífuga tira del metal líquido hacia las paredes interiores de la colada, llenando así toda la colada. El metal líquido se enfría rápidamente y se solidifica bajo la fuerza centrífuga. Debido a la fuerza centrífuga, el metal líquido forma una capa más gruesa en la pared interior de la pieza fundida y una capa más fina en el centro de la misma. Esta estructura confiere a la pieza una mayor resistencia y rigidez.

aluminiofundición gravitacional Método de moldeo: Se trata de un método de moldeo que utiliza metal líquido para llenar la pieza de fundición metálica por gravedad y enfriarse y solidificarse en el tipo. El metal líquido se inyecta en la pieza de fundición de metal durante el proceso de fundición de metal y se enfría y solidifica durante el proceso de fundición. La pieza fundida suele ser de metal resistente al calor y tiene la forma y el tamaño deseados. Cuando se inyecta metal líquido en la pieza fundida, el metal líquido llena todas las partes de la pieza fundida debido a la gravedad. El metal líquido se solidifica gradualmente durante el enfriamiento para formar la pieza fundida. Debido a la alta conductividad térmica y capacidad calorífica de la fundición de metal, la pieza se enfría rápidamente, lo que ayuda a obtener una organización densa de la fundición y buenas propiedades mecánicas.

Fundición a presión en vacío de aleación de aluminioEs un proceso avanzado de fundición a presión que consiste en extraer el gas de la cavidad del molde de fundición a presión durante el proceso de fundición a presión, a fin de eliminar o reducir significativamente la porosidad y los gases disueltos en las piezas fundidas a presión, y mejorar las propiedades mecánicas y la calidad de la superficie de las piezas fundidas a presión. El gas de la cavidad del molde se extrae primero en el proceso de fundición a presión en vacío, de modo que se forma una presión negativa en la cavidad. A continuación, se inyecta el metal líquido en la cavidad, y se llena la cavidad bajo presión negativa. Debido a la existencia de presión negativa, el gas en el metal líquido se descarga más fácilmente, reduciendo así la formación de porosidad y gas disuelto.

Fundición por extrusión de aleaciones de aluminioMétodo de solidificación y flujo de metal líquido o semisólido a alta presión para obtener directamente piezas o piezas brutas. Tiene las ventajas de un alto aprovechamiento del metal líquido, un proceso simplificado y una calidad estable, y es una tecnología de conformado de metales que ahorra energía y tiene perspectivas de aplicación. El metal líquido o semisólido se inyecta en la cavidad del molde durante el proceso de fundición a presión y se solidifica y fluye a alta presión. Este proceso suele llevarse a cabo a altas temperaturas y altas presiones para favorecer la rápida solidificación y flujo del metal.

Fundición en molde de desaparición de aleación de aluminio (también conocida como fundición maciza)El método de colado: Se trata de un nuevo método de colado. El principio básico es que los modelos de parafina o espuma de tamaño y forma similares a los de la pieza de fundición se unen en grupos de modelos, que luego se recubren con un revestimiento refractario y se secan. A continuación, los modelos se moldean por vibración encerrándolos en arena de cuarzo seca. El vertido bajo presión negativa hace que el modelo se vaporice y el metal líquido ocupe su lugar, solidificándose y enfriándose para formar la pieza fundida.

Aleaciones de aluminio de colada continuaMétodo de fundición: es un método de fundición avanzado. Se basa en el principio de que el metal fundido se vierte continuamente en un tipo especial de metal llamado cristalizador. La pieza fundida se forma gradualmente a medida que el metal líquido se enfría y solidifica. El proceso de colada continua permite obtener coladas solidificadas de forma continua a partir de un extremo del cristalizador. Estas piezas pueden tener una longitud cualquiera o una longitud determinada.

Tratamiento superficial de productos de aluminio

1. Chorro de arena (granallado)

Es el proceso de limpieza y desbaste de la superficie metálica mediante el impacto del flujo de arena a alta velocidad. Este método de tratamiento de superficies de aluminio puede hacer que la superficie de la pieza de trabajo tenga un cierto grado de limpieza y rugosidad diferente, mejorar las propiedades mecánicas de la superficie de la pieza de trabajo, mejorando así la resistencia a la fatiga de la pieza de trabajo, aumentar la adherencia con el recubrimiento, extender la durabilidad del recubrimiento, y también contribuir a la suavidad y la decoración del recubrimiento. A menudo vemos este proceso en diversos productos de Apple.

2. Pulido
El uso de la acción mecánica, química o electroquímica, reducir la rugosidad de la superficie de la pieza de trabajo para obtener un brillante, método de tratamiento de superficie lisa. El proceso de pulido se divide principalmente en: pulido mecánico, pulido químico, pulido electrolítico. Piezas de aluminio utilizando pulido mecánico Pulido electrolítico puede estar cerca del efecto espejo de acero inoxidable, dando una sensación de simplicidad de alto grado, el futuro de moda.

3、Dibujo

El trefilado de metales es un proceso de fabricación en el que las líneas de la chapa de aluminio se raspan repetidamente con papel de lija. El trefilado se puede dividir en trefilado recto, trefilado desordenado, trefilado giratorio y trefilado de hilo. Metal proceso de cepillado , cada sutiles marcas de seda se puede mostrar claramente, de modo que el mate de metal en el brillo del cabello fino, productos tanto sentido de la moda y el sentido de la tecnología.

4、Alto corte de luz

La fresa de diamante se refuerza con una máquina de acabado para cortar piezas en el husillo de una máquina de acabado que gira a altas velocidades (normalmente 20.000 rpm), creando reflejos localizados en la superficie del producto. El brillo de los reflejos de corte depende de la velocidad de la fresadora. Cuanto mayor sea la velocidad de la fresa, más brillantes serán los reflejos de corte. Por el contrario, cuanto más oscura sea, más probable es que se produzcan líneas de corte. En los últimos años, algunos marcos metálicos de televisores de gama alta han adoptado el proceso de fresado de alto brillo, junto con el proceso de anodizado y cepillado, lo que confiere al televisor una sensación general de moda y tecnología.

5、Oxidación anódica

La oxidación anódica se refiere al proceso de formación de una película de óxido en los productos de aluminio (ánodo) bajo el electrolito correspondiente y las condiciones específicas del proceso. La oxidación anódica no sólo puede resolver los defectos de dureza y resistencia a la abrasión de la superficie de aluminio, sino también prolongar la vida útil del aluminio y mejorar la estética, se ha convertido en una parte indispensable del tratamiento de superficies de aluminio, y es el proceso más utilizado y exitoso en la actualidad.

6、Ánodo de doble color

El anodizado bicolor consiste en oxidar el ánodo del producto y darle diferentes colores en zonas específicas. Debido a la complejidad y al elevado coste del proceso, el proceso de anodizado bicolor se utiliza menos en la industria de los televisores; sin embargo, el aspecto único de gama alta del producto se refleja mejor mediante el contraste bicolor. Hay muchas razones para la deformación del procesamiento de piezas de aluminio, incluyendo el material, la forma de la pieza, las condiciones de producción, etc.. Existen principalmente los siguientes aspectos: deformación causada por la tensión interna en la pieza en bruto, deformación causada por la fuerza de corte y el calor de corte, y deformación causada por la fuerza de sujeción.