Az alumínium forgácsolása
Technológia
Mire kell figyelni az alumínium marásánál?
Műszaki szempontból az alumínium alkatrészeket polírozott felülettel és 0,01 mm-es, vagy jobb méretpontossággal lehet gyártani.
A kiváló felületminőség és a jó méretpontosság elérése érdekében azonban a peremfeltételeknek megfelelőnek kell lenniük az alumínium marásánál.
Ellentétben a fa és acél feldolgozásával, az alumínium a marás során keletkező hő hatására megpuhulhat. Az olvadt alumínium ezután rátapadhat a marószerszám vágóéleire élrátétet képezve. Ezáltal a forgács már nem tud eltávozni, a forgácstér eltömődik, és a szerszám nem tud forgácsolni. Ennek elkerülhetetlen következménye a használhatatlan felület és a marószerszám törése.
Fontos tudnivalók alumínium marásához
Ahhoz, hogy az alumínium marását ideálisan végezzük, ismernünk kell a megmunkálási folyamat legfontosabb paramétereit és tulajdonságait.
A kiváló marási eredmény érdekében az alumíniumötvözet fizikai tulajdonságai, a marószerszám és a gépparaméterek közötti megfelelő összhang szükséges.
A helyesen beállított marási folyamat határozza meg, hogy a megmunkálás sikeres-e vagy sem.
Az alumínium marásának legfontosabb paraméterei:
- Az alumíniumötvözet minősége
- A maró típusa (anyaga és élszáma)
- Az előtolási sebesség
- A vágósebesség
- A hűtő-kenőanyag típusa
- A marás módja
Ezeket a paramétereket az alábbiakban részletesebben ismertetjük:
Milyen alumíniumötvözet alkalmas maráshoz?
A megfelelő alumínium anyag kiválasztása fél siker. A puha alumíniumlemezeket viszonylag nehéz megmunkálni. A meghatározott ötvöző adalékokkal ellátott alumínium sokszor erősebb lehet, mint a tiszta alumínium. Azt is elmondhatjuk, hogy a nagyobb szakítószilárdságú rideg ötvözetek könnyebben megmunkálhatók.
Mint ismeretes, az EN AW-2007 és EN AW-6012 ötvözetek a tipikus jól forgácsolható ötvözetek közé tartoznak. A nagy szilárdságú „repülőgép-alumínium” EN AW-7075 általában szintén nagyon könnyen megmunkálható.
Az alábbi táblázat az általánosan használt alumíniumötvözetek marási alkalmasságát mutatja be:
A maró kiválasztása alumínium megmunkálásához
Minél rövidebb és vastagabb a maró, annál nagyobb a stabilitása és szilárdsága. A stabil maró megakadályozza a maró rezgését és törését. Az összes többi anyag marásához hasonlóan az alumíniumra is érvényes a következő ökölszabály:
"A marónak a lehető legvastagabbnak és a lehető legrövidebbnek kell lennie."
Ezenkívül a jó marási eredmény érdekében biztosítani kell a forgács szabad eltávolítását a marón keresztül. Az egyhornyú marónál a legjobb a forgács eltávolítása, mert itt a legnagyobb a forgácstér. Azonban minél kevesebb a vágóél, annál nagyobb az egyes vágóélek terhelése.
Emiatt az alumínium marásánál kompromisszumot kell kötni a vágóél terhelése és a jó forgácseltávolítás között.
Az olcsó marók használata nem ajánlott, mivel a vágóélek gyorsan eltompulnak, és a maró élettartama lényegesen rövidebb, mint a jó minőségű maróké.
Fordulatszám és előtolás
A vágási sebesség (a fordulatszám és előtolás kombinációja) szintén jelentősen befolyásolja az alumínium marásánál az eredményt.
A műszaki táblázatokban megtalálhatja vagy kiszámíthatja a különböző szerszámok ajánlott forgácsolási adatait.
A maró fordulatszámát a következő összefüggés alapján számítjuk ki:
N = Vc / D x π
N = a maró fordulatszáma ford./percben
Vc = vágási sebesség mm/perc-ben
D = maró átmérője mm-ben
π = 3,14
A maró előtolási sebességét a következő képlet segítségével számítjuk ki:
Vf = N * z * fz
Vf = előtolási sebesség mm/perc-ben
N = fordulatszám ford./percben
z = a maró vágóéleinek száma
fz = fogelőtolás mm-ben/
Hűtő-kenő anyag kiválasztása alumínium marásánál
Végül gondoljunk a megfelelő hűtésre. Az általános kérdés az, hogy hűtő-kenő anyaggal vagy anélkül kell-e dolgozni.
A nedves marás hátránya a vágóél nagy hőmérséklet-ingadozása, ami a szerszám rövidebb élettartamát eredményezi. Száraz marásnál kisebbek az ingadozások.
Nagyolásnál lehetőség szerint szárazon kell dolgozni. [Forrás: Sandvik Coromant]
Néhány hobbi forgácsoló a hűtéshez petróleumot/szeszt is használ spriccelő palackból. Ez azonban kifejezetten nem ajánlott, mert a petróleum/szesz nagyon gyúlékony, ezért veszélyes.
Ha minimális mennyiségű kenéssel dolgozunk, ügyeljünk arra, hogy alumíniumhoz megfelelő hűtő-kenő anyagot használjunk.
Megjegyzés: Ha vízbázisú hűtő-kenőanyagokat használunk, annak használata után teljesen tisztítsuk meg a gépet. Ha sokáig áll, a víz kiválik az emulzióból, és a marógép rozsdásodni kezd.
Továbbá az álló hűtő-kenőanyagban könnyen felhalmozódhatnak a gombák és baktériumok, ezért gyakran speciális gombaölőkre van szükség a hűtő-kenőanyag adalékanyagaként.
A marás módja
A marási mód megválasztása, mint pl. ellenirányú marás, egyenirányú marás, körmarás, spirális marás vagy trochoidális marás (örvénylő marás) szintén közvetlenül befolyásolja a marási eredményt.
Gyakori tipp, hogy ügyelni kell a megfelelő fogásvételre. A 0,3 mm-es vagy kisebb fogásvétel nagy terhelést jelent az élek sarkára, és gyorsabb szerszámkopáshoz vezet. Bátran kísérletezzünk valamivel magasabb fogásvétellel.
Alumíniumhoz ajánlott szerszámok