Usinage de l'aluminium :comment usiner efficacement les alliages d'aluminium

Dans cet article, vous apprendrez comment fonctionne l'usinage de l'aluminium ? et comment usiner efficacement les alliages d'aluminium, tout expliqué avec des conseils pratiques.

Usinage de l'aluminium

Les alliages d'aluminium sont l'un des matériaux les plus pratiques à utiliser, ce qui en fait le matériau de référence le plus courant pour de nombreuses applications dans un large éventail d'industries.

En plus de son excellente usinabilité, l'aluminium offre un nombre varié d'alliages et de nuances qui répondent parfaitement aux différentes exigences, des prototypes rapides aux applications de précision. L'usinage CNC de l'aluminium offre de nombreux avantages, que ce soit du point de vue des coûts et de l'intégrité des matériaux.

Bien sûr, l'usinage de ce matériau est plus facile que la plupart des métaux, mais ce n'est pas toujours le cas. Un certain nombre d'ateliers d'usinage rencontrent des problèmes pour maintenir l'efficacité de leur processus d'usinage des alliages d'aluminium.

Certains auraient encore du mal à penser à ce qui n'allait pas en cours de route et qui aurait pu causer des problèmes. Il y a plusieurs facteurs à considérer lorsque vous travaillez avec de l'aluminium qui sont uniques par rapport aux autres métaux.

Pourquoi beaucoup choisissent l'usinage avec de l'aluminium

Léger

Les alliages d'aluminium sont l'un des métaux usinables les plus légers. Avec une plage de densité de 2 600 à 2 750 kg par mètre cube, les alliages d'aluminium sont environ 2,5 fois moins denses que l'acier.

Durable

L'une des raisons pour lesquelles les constructeurs automobiles et les constructeurs aéronautiques choisissent les alliages d'aluminium comme matériau est leur rapport résistance/poids prometteur. Les alliages de la série 7000 ont une résistance allant jusqu'à 72 000 livres par pouce carré.

Fait amusant sur les alliages d'aluminium :en théorie, pour les alliages de la série 7000, un fil d'aluminium de 300 pouces de diamètre peut suspendre un VUS de taille moyenne.

Indice d'usinabilité élevé

L'aluminium est l'un des métaux avec l'indice d'usinabilité le plus élevé, ce qui le rend environ trois à dix fois plus usinable que l'acier. Avec un indice d'usinabilité élevé, il est plus facile d'obtenir la finition de surface souhaitée sans passer par des étapes supplémentaires de traitement supplémentaire comme celle des métaux plus durs.

Résistant à la corrosion

Une chose à propos de l'aluminium est qu'il ne contient pas de fer, ce qui signifie que ce métal est à l'abri des dommages pouvant résulter de l'oxydation des métaux. Certains alliages d'aluminium peuvent se corroder, mais la plupart du temps, cette corrosion ne nuira pas au métal lui-même.

Capacité à être anodisé

L'aluminium est l'un des rares métaux pouvant être anodisé. L'anodisation de ces matériaux apporterait une meilleure finition de surface, une meilleure résistance à la corrosion, une durée de vie améliorée et ajouterait une gamme unique de couleurs.

Economique

Les alliages d'aluminium sont moins chers que d'autres métaux qui offrent des propriétés similaires. L'aluminium est le métal le plus abondant au monde, ce qui le rend accessible et bon marché. De plus, le traitement de ce matériau n'est pas si difficile que l'acier, ce qui en fait le matériau le plus économique à travailler.

Conseils pratiques pour un usinage efficace des alliages d'aluminium

Les alliages d'aluminium ont en général le taux d'usinabilité le plus élevé, mais de nombreux ateliers de fabrication usinent l'aluminium de telle manière que cela peut nuire à la durée de vie de l'outil et à la pièce finie dans son ensemble.

Il est crucial de choisir les bons outils, paramètres et configuration pour maximiser les avantages du traitement de ce métal afin d'atteindre une efficacité maximale. Voici les problèmes courants rencontrés et des conseils pratiques pour atteindre l'efficacité dans l'usinage des alliages d'aluminium.

Problèmes liés à l'usinage CNC de l'aluminium :

Essayer d'obtenir le processus le plus simple d'usinage de l'aluminium peut être assez difficile car cela implique de pousser la machine et les outils à leurs performances maximales sans les endommager.

Certains fabricants sont souvent frustrés d'atteindre les paramètres optimaux pour leur processus, car au milieu de l'atteinte des performances maximales, il y a d'innombrables échecs, notamment l'arrachement de l'outil, la déviation de l'outil, la rupture de l'outil, le broutage et les arrêts de broche.

Le principal problème que l'on peut couramment rencontrer lors de l'usinage de l'aluminium est l'adhérence des copeaux à l'outil de coupe lors de l'engagement à grande vitesse.

Des catastrophes peuvent survenir à cause de ce problème :

Cela pourrait rendre l'outil trop terne au point qu'il ne ferait que frotter le métal plutôt que de le couper et, par conséquent, il pourrait fondre et détruire la pièce à usiner et causer des problèmes drastiques à l'outil et à la broche lorsqu'ils ne sont pas supervisés.

Conseil #1 :

Une chose qui pourrait provoquer l'adhésion du métal à l'outil est la sélection de l'outillage. Dans l'industrie de l'usinage, la règle d'or consiste à choisir des outils de coupe au carbure lorsqu'il s'agit d'aluminium.

La raison principale en est que l'aluminium peut devenir trop "collant" et provoquer une accumulation au bord de l'outil de coupe. Il est important de noter que tous les outils en carbure ne sont pas parfaits pour usiner ce matériau.

Les outils à forte concentration de cobalt peuvent ne pas être destinés à l'usinage de l'aluminium car lorsque les températures deviennent trop élevées, l'aluminium peut réagir étrangement avec le cobalt exposé, le faisant se lier les uns aux autres, formant ainsi une accumulation au bord de l'outil. Choisissez un outil de coupe qui ne s'émousse pas facilement et les meilleurs pour cela sont des outils en carbure avec des grains plus gros pour éviter les teneurs plus élevées en cobalt.

Conseil n° 2 :

Choisissez un outil de coupe revêtu. Ces revêtements d'outils comprennent le nitrure de titane, le carbo-nitrure de titane, le nitrure d'aluminium et de titane, le nitrure de chrome et d'autres variantes selon le fabricant. Les revêtements d'outils apportent une grande aide pour les performances de coupe en améliorant la dureté, la résistance à l'usure et la durée de vie de l'outil.

Conseil #3 :

Prenez une note critique des goujures de l'outil à utiliser en fonction du processus dans lequel il sera impliqué. Lors du processus d'ébauche, le dégagement des copeaux est une spécification essentielle à prendre en compte.

Il est important d'éviter l'étouffement des outils par les copeaux afin d'éviter l'accumulation de matière et d'éviter une finition indésirable laissée sur la pièce. Les fraises à 3 flûtes sont un bon choix car elles ont la dureté et le dégagement de copeaux nécessaires lors de l'usinage de l'aluminium.

Astuce #4 :

Tenez compte de l'angle d'hélice en fonction du processus impliqué. Lors de l'ébauche, en règle générale, utilisez toujours des outils avec le meilleur dégagement de copeaux et le meilleur refroidissement.

Un angle d'hélice de 35 degrés fonctionnera pour cela. Lors de la finition, en revanche, il est important d'obtenir un excellent état de surface et un beau rendement. Avec cela, il est agréable d'utiliser des outils avec un angle d'hélice de 45 degrés, cela vous assurera une finition précise. D'autre part, lorsqu'il est prévu d'utiliser l'outil à la fois pour l'ébauche et la finition, il peut être viable d'opter pour un angle d'hélice de 40 degrés.

Astuce #5 :

Certains fabricants aiment repousser les limites pour obtenir un temps d'usinage plus rapide et parfois ce désir donne des résultats désagréables à cause de l'agression. Des avances trop rapides peuvent avoir un effet sur les harmoniques et la rigidité de l'outil de coupe, le faisant tomber en panne au milieu du traitement.

D'un autre côté, des flux trop lents ne sont pas efficaces et ce serait une perte de temps et de ressources. Les vitesses d'alimentation et la vitesse de broche seraient relatives aux spécifications d'outillage et aux dimensions des pièces. Il est important de s'en tenir aux paramètres théoriquement prouvés concernant l'usinage CNC établis dans le manuel d'usinage.

Points clés sur l'usinage de l'aluminium

L'usinage de l'aluminium lui-même est un processus de fabrication assez efficace sur le plan économique à des fins différentes, mais le taux d'économies de coûts sera encore plus élevé s'il est usiné de la bonne manière. Éviter les problèmes liés à l'usinage CNC d'un alliage d'aluminium peut grandement contribuer à réduire les coûts grâce à un usinage efficace.

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Voilà, merci d'avoir lu. Si vous avez des questions sur "l'usinage de l'aluminium", vous pouvez les poser dans les commentaires. Si tu aimes cet article, partage-le s'il-te plaît.

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