Améliorer l'usinabilité de l'aluminium

La convivialité de l'aluminium en a fait le métal numéro un pour l'usinage. Ses propriétés matérielles facilitent le fraisage, le perçage, la coupe et le poinçonnage, tandis que les pièces usinées en aluminium peuvent être solides, durables et esthétiques. Dans l'ensemble, l'aluminium est le métal le plus usinable du marché.

Malgré cela, l'aluminium est loin d'être parfait. Son usinabilité facile est contrecarrée par certains problèmes, qui peuvent inclure des copeaux longs, filandreux et obstructifs; emballage de puces; finitions de fil rugueux; un aspect trop "usiné" et des problèmes de rectitude.

Heureusement pour les professionnels de l'usinage, les ingénieurs et les experts en métallurgie travaillent constamment sur des solutions pour améliorer l'usinabilité de l'aluminium et de ses divers alliages, en améliorant le matériau lui-même, en améliorant les pratiques d'usinage et en sélectionnant les alliages appropriés.

Métallurgie

La première façon d'améliorer l'usinabilité de l'aluminium est de rationaliser les procédés métallurgiques utilisés pour créer une pièce en aluminium. À l'heure actuelle, la méthode d'extrusion la plus largement utilisée pour l'aluminium implique l'utilisation d'une presse directe, dans laquelle un vérin force la billette à travers une filière avec une grande force. Au cours de ce processus, généralement appelé « extrusion vers l'avant », la billette et le piston avancent dans la même direction.

Bien que l'extrusion vers l'avant soit utile pour créer de grandes pièces d'aluminium à un rythme rapide, elle présente des inconvénients. Une grande quantité de force est nécessaire pour pousser la billette à travers la matrice, mais cette force ne reste même pas tout au long du processus :elle est maximale au début et diminue à mesure que la billette avance. Cette variation de force produit des incohérences de grain, avec une extrémité de la billette généralement inutilisable.

En utilisant une presse indirecte et le processus d '«extrusion vers l'arrière», une pièce plus cohérente et de haute qualité peut être fabriquée. Une presse indirecte pousse le conteneur et la billette tandis que le vérin et la matrice restent immobiles. Ceci est rendu possible à l'aide d'une tige et se traduit par des forces de frottement plus faibles, ce qui réduit le risque de fissuration. Ce processus est cependant moins polyvalent que l'extrusion directe.

Sélection d'alliages

Inutile de dire que tous les aluminiums ne sont pas identiques en termes d'usinabilité. Bien que l'A6061 reste l'alliage d'aluminium le plus répandu dans le monde de l'usinage, ce n'est ni la seule option ni le métal idéal pour tous les projets. L'A6061 offre de bonnes propriétés mécaniques et une bonne résistance à la corrosion et convient aux composants de machines et aux produits de consommation, mais produit des copeaux difficiles à casser dans certaines conditions d'état.

D'autres alliages tels que A6042 et A6262 possèdent des propriétés matérielles qui peuvent améliorer l'usinabilité. Le premier produit des copeaux plus petits que l'A6061, tandis que le second est développé spécifiquement pour les applications d'usinage. Comme A6042, A6262 produit des copeaux petits et recourbés, mais présente les avantages supplémentaires de bonnes caractéristiques de finition et de traitement thermique.

Si vous ne savez pas quels alliages conviennent à certains projets, contactez un expert en usinage comme 3ERP pour obtenir des conseils. La gamme d'usinage des métaux de 3ERP comprend l'aluminium, l'acier, l'inox (17-4, inconel 625 &718), le magnésium, le titane, le zinc, le laiton, le bronze et le cuivre.

Outils

L'usinabilité de l'aluminium peut également être améliorée par d'autres moyens, par exemple en accordant une attention particulière aux outils et aux techniques de traitement utilisés lors de l'usinage du métal. En général, l'aluminium convient mieux aux outils fabriqués à partir d'acier à outils, d'acier rapide, de carbure cémenté et de diamant, plutôt qu'à partir de céramique ou de matériaux synthétiques.

L'entretien des outils de coupe a également un effet important sur l'usinabilité. En gardant les arêtes de coupe affûtées, en maintenant une arête finement rectifiée, en utilisant des angles de coupe appropriés et en utilisant des systèmes d'alimentation en liquide de refroidissement, les ateliers d'usinage peuvent s'assurer que l'aluminium est traité de la meilleure façon possible (et que les outils sont entretenus pendant leur durée de vie la plus longue possible). Les copeaux doivent également être dirigés loin de la pièce ou dans un brise-copeaux, en particulier lors de l'utilisation d'un alliage avec un niveau d'usinabilité inférieur.

Voir les 7 façons d'éviter la déformation des pièces dans l'usinage CNC de l'aluminium de 3ERP pour plus de conseils sur l'amélioration de l'usinabilité de l'aluminium pendant le processus d'usinage.