Servicio de mecanizado de aluminio ocupan un lugar central en Mecanizado CNC. Es uno de los materiales más utilizados en la fabricación. Su importancia no solo radica en sus excelentes propiedades físicas y químicas, sino también en su amplia gama de aplicaciones y su rentabilidad.
Principales ventajas del servicio de mecanizado de aluminio
Equilibrio entre ligereza y fuerza
El aluminio sólo tiene 1/3 de la densidad del acero (unos 2,7 g/cm³). Sin embargo, mediante la aleación (por ejemplo, 6061, 7075) y el tratamiento térmico (condición T6), su resistencia puede acercarse a la de algunos aceros. Se ha convertido en el material preferido para el aligeramiento aeroespacial y automovilístico.
Las aplicaciones típicas son los bastidores de drones, los soportes de motores de automóviles y las carcasas de dispositivos electrónicos portátiles.
Excelente rendimiento de mecanizado
Baja dureza del aluminio (HB 15-120) y escaso desgaste de la herramienta. Es posible el corte a alta velocidad (velocidad del husillo de hasta 10.000 RPM o más), lo que acorta el tiempo del ciclo de mecanizado.
Las virutas de aluminio se rompen con facilidad, lo que da lugar a un acabado superficial elevado tras el mecanizado, reduciendo la necesidad de pulido posterior.
Adecuado para el mecanizado de piezas de paredes finas, estructuras de cavidades profundas y orificios de alta precisión para satisfacer las necesidades de diseños complejos.
Piezas de mecanizado de torno
Resistencia a la corrosión y versatilidad de acabados
Las películas de óxido natural son resistentes a la corrosión atmosférica. Para una mayor protección, la resistencia a la intemperie puede mejorarse mediante anodizado o pintura.
El anodizado mejora tanto la dureza superficial como las propiedades aislantes para adaptarse a las necesidades de los dispositivos electrónicos.
Conductividad térmica y eléctrica
El aluminio es 100% reciclable y el consumo de energía de fusión es de sólo 5% de aluminio primario. Esto coincide con la tendencia de la fabricación ecológica.
Precio estable de la materia prima (aproximadamente 1/2 del acero inoxidable), bajo coste de transformación, adecuado para la producción en serie.
Procesos típicos y retos en el servicio de mecanizado de aluminio
Puntos de optimización del proceso
Dar prioridad a las herramientas recubiertas de diamante o de carburo para reducir el riesgo de acumulación de tumores de viruta.
Utilice refrigeración por aire o micro lubricación (MQL) para evitar la contaminación de la superficie de aluminio por el fluido de corte.
Las piezas de aluminio son propensas a la deformación, utilice útiles de mordazas blandas o mesas de adsorción al vacío para garantizar la estabilidad del mecanizado.
Problemas comunes y soluciones
Control de la deformación: Optimizar los parámetros de corte (por ejemplo, reducir el avance), liberar tensiones mecanizando por etapas.
Arañazos superficiales: Utilice herramientas de corte afiladas para evitar el rayado secundario de la pieza por las virutas.
Fenómeno del cuchillo pegajoso: elegir el fluido de corte adecuado o aumentar el ángulo frontal de la herramienta.
Servicio de mecanizado de aluminio VS Otros
| Caracterización | Aluminio (6061-T6) | Acero inoxidable (304) | Titanio (Grado 5) | Plástico (PEEK) |
|---|---|---|---|---|
| Densidad (g/cm³) | 2.7 | 8.0 | 4.4 | 1.3 |
| Resistencia a la tracción (MPa) | 310 | 505 | 900 | 100 |
| Conductividad térmica (W/m-K) | 167 | 16 | 7 | 0.25 |
| Dificultad de procesamiento | Bajo | Media Alta | Alta | Medio |
| Coste (material + transformación) | Bajo | Media Alta | Muy alta | Media Alta |
El aluminio supera con creces a la mayoría de los materiales en cuanto a puntuación combinada de resistencia, peso, coste y eficacia de procesamiento. Es especialmente adecuado para aplicaciones ligeras, de disipación térmica y sensibles a los costes.
Casos prácticos de la industria de servicios de mecanizado de aluminio
Bandeja de la batería: Mecanizado por CNC a partir de aleación de aluminio 6061, teniendo en cuenta la ligereza y la resistencia estructural.
Carcasa del motor: Mejora la eficiencia mediante el mecanizado de paredes finas y el diseño de canales de disipación del calor.
Teléfono móvil Marco central: Conformado CNC de una pieza con aleación de aluminio 7075 para lograr una gran resistencia y una tolerancia de precisión (±0,05 mm).
Módulo de refrigeración para portátiles: Aluminio de alta conductividad térmica con estructura de aletas para optimizar la disipación del calor.
Montaje satélite: Aleación de aluminio y magnesio (serie 5xxx) para reducir el peso y resistir la radiación espacial.
Drone Paddle Hub: Procesado 7075-T6 para cumplir los requisitos de alta resistencia a la fatiga.
Tendencias futuras en el servicio de mecanizado de aluminio
Desarrollo de una nueva aleación de aluminio
Aleaciones de aluminio-litio de alta resistencia (por ejemplo, 2099) para reducir aún más el peso de los componentes aeroespaciales.
Aluminio nanomodificado para mejorar la resistencia al desgaste y la vida útil a la fatiga.
Actualización de la tecnología de procesamiento
CNC de 5 ejes para lograr un mecanizado de superficies más complejo (por ejemplo, impulsor, radiador con forma).
El mecanizado de materiales compuestos (CNC+impresión 3D) combina el aligeramiento y la integración funcional de los materiales a base de aluminio.
El aluminio metálico domina firmemente el mecanizado CNC debido a su ligereza, facilidad de mecanizado, versatilidad y ventajas de coste. Con el progreso tecnológico y la mejora de la demanda de la industria, su aplicación en la fabricación de gama alta se ampliará aún más. Se ha convertido en un material básico insustituible para la fabricación de precisión.
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