La industria moderna persigue un procesamiento de partes eficiente y estable para satisfacer las duales necesidades de los clientes de entrega rápida y calidad estable. En este contexto, el aluminio, como una aleación ligera, fuerte, duradera y resistente a la corrosión, se ha convertido en un material ideal para una aplicación generalizada. Esto también ha llevado al rápido desarrollo de una nueva tecnología de aluminio de fresado: mecanizado de alta velocidad (HSM).
En comparación con los métodos de fresado tradicionales, el mecanizado de alta velocidad se destaca por su velocidad de corte extremadamente alta. Los operadores pueden aprovechar al máximo esta ventaja aumentando la alimentación de corte. Por lo tanto, en el procesamiento del aluminio, el uso de la estrategia de HSM puede traer muchos beneficios inesperados en comparación con la molienda tradicional. Los siguientes son los beneficios de elegir la estrategia HSM de aluminio en lugar de la fresación tradicional.
1 eficiencia mayor
Al aumentar la velocidad de corte a tres veces mayor que la fresa de aluminio tradicional, podemos aumentar la velocidad de alimentación a dos veces (especialmente para aleaciones de aluminio más suaves). Vale la pena señalar que la velocidad de alimentación de mecanizado es un factor clave para medir la productividad de todo el proceso de molienda. A pesar de esto, el mecanizado de alta velocidad aún puede competir con la fresación tradicional en términos de eficiencia. La alta maquinabilidad del aluminio permite que las velocidades del huso excedan fácilmente 18, 000 rpm o incluso más altas, logrando tasas de eliminación de materiales sorprendentes.
Dichas tasas de eliminación de materiales hacen que los servicios de mecanizado de aluminio utilizan estrategias HSM muy atractivas en las industrias automotrices y aeroespaciales. En el campo de fabricación de automóviles, los prototipos requieren una gran cantidad de eliminación de materiales, por lo que reducir la configuración de fresado es particularmente importante. En el campo aeroespacial, muchas partes largas y grandes tienen huecos profundos y estructuras de paredes delgadas (estas partes a menudo se mecanizan en un conjunto de costillas que se cruzan para reducir el peso), y el 80% de los aviones y cohetes están hechos de aleaciones de aluminio. Por lo tanto, la aplicación de estrategias HSM en estos campos es particularmente rentable.
2 temperatura de corte
La relación entre la temperatura de corte y la velocidad de corte muestra un patrón de cambio interesante. Al principio, a medida que aumenta la velocidad de corte, la temperatura también aumenta en consecuencia. Sin embargo, cuando la velocidad de corte alcanza un cierto nivel más alto, la temperatura comienza a caer bruscamente hasta que cae a un nivel que ya no tiene un impacto significativo en el proceso de mecanizado. En este punto, incluso si la velocidad de corte aumenta aún más, la reducción de la temperatura se vuelve insignificante. Este punto de inflexión de temperatura es una característica significativa de la tecnología HSM.
Tomando aluminio como ejemplo, cuando la velocidad de corte es 300-500 m/min, la temperatura de la zona de corte puede ser tan alta como 600-800 grados Celsius. Sin embargo, una vez que la velocidad de corte aumenta a 1200 m/min, la temperatura disminuirá rápidamente a menos de 200 grados centígrados; y cuando la velocidad de corte alcanza 1800 m/min, la temperatura es tan baja como solo 150 grados centígrados. A partir de esta velocidad, el efecto de aumentar la velocidad de corte al reducir la temperatura ya no es obvio.
Vale la pena señalar que en el rango de baja temperatura de 150-200 grados centígrados, las propiedades del material de la zona de corte permanecen sin cambios, las partículas metálicas no aumentarán debido a la alta temperatura y la demanda de enfriamiento se reduce enormemente. Esta es, sin duda, una gran ventaja.
3 vida de herramienta más larga
Esto puede sonar contradictorio, porque las velocidades de corte intuitivamente más rápidas deberían conducir a un mayor desgaste de la herramienta. Sin embargo, cuando comparamos la cantidad de material cortado por unidad de tiempo mediante herramientas de corte de aluminio en HSM (mecanizado de alta velocidad) y fresado convencional, en lugar de simplemente la vida útil de la herramienta en minutos, la diferencia se vuelve obvia, y HSM muestra una clara ventaja en el procesamiento de aluminio. Entonces, ¿qué lleva a una vida de herramientas más larga?
La primera razón es la reducción de la temperatura de corte, lo que permite mantener la resistencia del material de la herramienta. En segundo lugar, en el proceso HSM, debido a que la herramienta gira muy rápido, incluso si la velocidad de alimentación aumenta, se pueden cortar chips más delgados, reduciendo así el ancho del chip.
Además, un problema común al mecanizar el aluminio es que el aluminio es demasiado suave y tiende a adherirse al borde de corte de la herramienta durante el mecanizado. Esto no solo reduce la nitidez de la herramienta, sino que también aumenta la fuerza de corte, lo que acorta la vida útil de la herramienta. Pero en HSM, esta situación rara vez ocurre porque el aluminio se caerá rápidamente de la herramienta.
4 procesamiento de aleación de aluminio de alta velocidad
En general, se cree que un aumento en la velocidad de alimentación a menudo va acompañado de una disminución en el acabado superficial del aluminio, porque la vanguardia de la herramienta tiene que mover una distancia más larga, lo que requiere más fuerza y chips más anchos al cortar aluminio, lo que afecta la suavidad de la superficie.
Sin embargo, en HSM (mecanizado de alta velocidad), la situación es diferente. A pesar de las altas tasas de alimentación en HSM, los chips realmente se cortan más delgados debido a la velocidad de rotación extremadamente alta de la herramienta, y el ancho del chip se reduce en comparación con la molienda tradicional. Al mismo tiempo, debido a las fuerzas de corte relativamente bajas, la vibración durante el proceso también se reduce. Estos dos factores trabajan juntos para permitir que HSM mantenga un buen acabado superficial en el aluminio mientras mantiene una alta tasa de alimentación.
5 ángulo de compromiso de herramienta constante
En el proceso de molienda de cavidades de pieza con fábricas finales, un desafío central es crear el ángulo de ritmo. Específicamente, cuando la fábrica final necesita girar 90 grados para formar un surco, la cantidad de material que necesita cortar se duplicará instantáneamente porque necesita cortar desde ambos lados del surco al mismo tiempo. Este cambio causará un aumento local en las fuerzas de corte, que tendrá un efecto adverso en la vida útil de la herramienta y la precisión de mecanizado de la pieza.
Sin embargo, la tecnología de molienda de aluminio HSM (mecanizado de alta velocidad) nos proporciona una variedad de estrategias de generación de rutas de herramientas preestablecidas, incluida una estrategia de ángulo de participación de herramientas constante. Esta estrategia asegura que la herramienta pueda acercarse gradualmente al ángulo objetivo mientras mecaniza el material circundante a lo largo de una trayectoria circular. De esta manera, la fuerza de corte puede mantenerse constante, la precisión del mecanizado se puede garantizar y la vida de la herramienta se extenderá en consecuencia.
6 Uso de refrigerante
Algunas estrategias de HSM (mecanizado de alta velocidad) para el procesamiento de aluminio no requieren refrigerante en la operación real. Cuando la temperatura de procesamiento solo alcanza 200 grados, el material y la herramienta casi no requieren enfriamiento adicional. Por supuesto, algunos clientes requieren explícitamente el uso de refrigerante en los dibujos para mejorar la calidad de las piezas, pero aun así, la cantidad de refrigerante requerida es mucho menor que los métodos de procesamiento tradicionales. Algunos procesos de fresado de alta velocidad de aluminio utilizan la llamada tecnología de "lubricación mínima", es decir, la cantidad de refrigerante aplicada es suficiente para formar una película delgada en la superficie de contacto para reducir la fricción y proporcionar el efecto de enfriamiento necesario.
En resumen, la fresación de aluminio de alta velocidad es, sin duda, un método de fabricación innovador y eficiente adecuado para la producción de piezas personalizadas, prototipos, kits de aleación de aluminio de lotes pequeños y otros productos. Al adoptar la tecnología de mecanizado de alta velocidad, no solo puede disfrutar de precios más favorables, sino que también acortar significativamente el tiempo de finalización del pedido.(来源: UG 学习堂小胥收徒)
