Может ли фрезерный станок с ЧПУ резать алюминий? Практическое руководство по работе с легким алюминием

Да, фрезерный станок с ЧПУ может обрабатывать алюминий.

Но для этого ответа нужно второе предложение:

Фрезерный станок с ЧПУ — практичный выбор для некоторых работ по алюминию, но не для всех.

Фрезерование листа по форме, вырезание пазов, сверление монтажных отверстий или обработка неглубокого кармана сильно отличаются от удаления большого количества металла из толстого блока. У цеха, производящего алюминиевые панели управления, потребности совсем другие, чем у завода, ежедневно разрезающего сотни профилей из листового металла.

Прежде чем выбрать машину, сначала определите задачу.

В этом руководстве основное внимание уделяется цельным алюминиевым листам, пластинам, профилям и готовым деталям . Алюминиевые композитные панели, такие как ACP или ACM, представляют собой другую структуру материала и требуют другого подхода к обработке.

Начните с задания, а не с названия материала

Когда клиент говорит: «Мне нужно разрезать алюминий», мы еще многого не знаем.

Они могут означать:

• Вырезаем плоский лист по форме

• Фрезерование пазов

• Сверление крепежных отверстий

• Обработка карманов

• Гравировка текста или серийной информации

• Снятие фасок с кромок

• Изготовление зенковок

• Изготовление вывесок из алюминия.

• Обработка небольших кронштейнов или приспособлений

• Финишная обработка деталей, вырезанных на другом станке

Все они могут включать алюминий, но они не предъявляют одинаковых требований к машине.

Полезный первый вопрос:

Вам нужно в основном вырезать внешнюю форму или вам также нужны функции обработки внутри детали?

Этот ответ часто определяет, какой именно фрезерный станок с ЧПУ, волоконный лазер или более специализированная система обработки металлов имеет наибольший смысл.

Для каких работ по алюминию подходит фрезерный станок с ЧПУ?

Фрезерный станок с ЧПУ особенно полезен, когда детали требуется нечто большее, чем простой 2D-контур.

Типичные работы по алюминию на основе фрезерования могут включать в себя:

Это делает фрезерный станок полезным в мастерских, производящих детали по индивидуальному заказу или работающих с несколькими материалами на одном производственном участке.

Например, производственный цех может использовать одну и ту же платформу с ЧПУ для изготовления алюминиевых компонентов, а также пластмасс, деревянных панелей или других материалов из цветных металлов, при условии, что станок, инструменты и настройки резки подходят для каждой работы.

Алюминий – это не один материал

«Алюминий» описывает большое семейство сплавов и сортов.

Два листа одинаковых размеров и толщины могут обрабатываться по-разному.

В зависимости от материала вы можете увидеть различия в:

• Твердость

• Сила

• Образование стружки

• Чистота поверхности

• Тенденция к скоплению материала на фрезе

• Режущая нагрузка

Обычные коммерческие продукты могут поставляться в виде листов, плит, литых инструментальных плит или экструзии, и каждая форма может вести себя по-разному во время механической обработки.

Если вы знаете обозначение сплава, укажите его при обсуждении применения с поставщиком оборудования.

Если нет, отправьте:

• Информация о поставщике материалов

• Фото материала

• Размеры листа или детали

• Толщина

• Предполагаемый процесс обработки

Для незнакомого материала гораздо полезнее отрезать образец, чем предполагать, что для каждого сорта алюминия можно использовать одни и те же настройки.

Почему алюминий более требователен, чем дерево или пластик

Фрезерный станок с ЧПУ, который легко режет МДФ, не может автоматически правильно резать алюминий при той же настройке.

Материал изменяет условия резания.

Три вопроса становятся особенно важными:

Силы резания

Обработка металла создает большую нагрузку на инструмент и машину, чем многие обычные операции с деревом или пластиком.

Конструкция станка, шпиндель, инструмент и крепления должны оставаться достаточно устойчивыми, чтобы предотвратить нежелательное движение или вибрацию.

Нагревать

На режущей кромке может накапливаться тепло.

Если условия резки плохие, алюминий может начать прилипать к фрезе. Как только материал скопится на режущей кромке, инструмент может перестать аккуратно резать, и проблема может очень быстро усугубиться.

Чипсы

Алюминиевой крошке нужно куда-то девать.

Если они останутся на траектории резания, инструмент может снова срезать ту же стружку, а не чистый материал.

Это может увеличить:

• Нагревать

• Нагрузка инструмента

• Отметины на поверхности

• Износ инструмента

• Риск скопления материала

Поэтому успешная установка алюминия должна учитывать резку, охлаждение или смазку, где это необходимо, а также эвакуацию стружки как единую систему..

Фреза должна удалять стружку, а не тереть поверхность.

Одной из ключевых целей фрезерования алюминия является поддержание эффективной резки.

Если инструмент в основном трется, а не производит надлежащую стружку, на режущей кромке повышается тепло.

Признаками того, что что-то не так, могут быть:

• Алюминий прилипает к инструменту

• Неровные края

• Образование сильных заусенцев

• Необычный шум резки

• Увеличение вибрации

• Качество поверхности ухудшается во время работы.

Это не означает, что «чем медленнее, тем безопаснее».

Это также не означает, что «более высокая скорость шпинделя всегда лучше».

Скорость шпинделя, скорость подачи, диаметр инструмента, количество канавок и глубина резания работают вместе.

Изменение одного без учета других может просто переместить проблему в другое место.

Для производственных работ параметры следует устанавливать с использованием фактического алюминиевого сплава, фрезы и конфигурации станка.

Выбор фрезы для алюминия

Алюминий следует обрабатывать с помощью инструментов, предназначенных или подходящих для обработки цветных металлов.

Обычно используются твердосплавные инструменты с хорошим пространством для стружки.

В зависимости от применения в мастерских могут использоваться:

• Однозубые фрезы

• Двухзубые концевые фрезы

• Концевые фрезы для алюминия

• Гравировальные инструменты

• Инструменты для снятия фасок

• Инструменты для зенковки

Меньшее количество канавок может обеспечить больше места для эвакуации стружки при высокоскоростной фрезеровке.

Это не означает, что инструмент с одной канавкой всегда является ответом.

Окончательный выбор инструмента зависит от:

• Алюминиевый сплав

• Диаметр инструмента

• Геометрия детали

• Глубина резания

• Характеристики шпинделя

• Требования к отделке поверхности

• Стратегия удаления стружки

Для узких пазов или мелких деталей также важна жесткость инструмента.

Длинная фреза малого диаметра может обрабатывать сложную геометрию, но не будет вести себя как короткий жесткий инструмент при той же режущей нагрузке.

Вам нужно охлаждение или смазка туманом?

При обработке алюминия смазка или охлаждение могут помочь уменьшить трение и скопление материала на фрезе.

В зависимости от машины и процесса мастерские могут использовать:

• Воздушный взрыв

• Смазка туманом

• Минимальное количество смазки

• Другие подходящие стратегии смазки для металлообработки

Цель состоит не в том, чтобы просто сделать материал холодным.

Система должна помочь инструменту резать чисто, не допуская попадания стружки в зону резания.

Однако требования к смазке следует учитывать вместе с:

• Конструкция машины

• Настройка стола

• Материальный холдинг

• Сбор фишек

• Обстановка мастерской

Не добавляйте охлаждающую жидкость или систему распыления без подтверждения того, что они подходят для машины и производственной установки.

Насколько глубоким должен быть каждый проход?

Для фрезерования алюминия не существует универсального значения глубины за проход.

Правильная стратегия зависит от:

• Сплав

• Толщина материала

• Диаметр фрезы

• Расширение инструмента

• Шпиндель

• Жесткость машины

• работа

• Требуемая отделка

При работе с легким алюминием с помощью фрезерного станка контролируемые проходы обычно более разумны, чем предположение, что вся толщина должна быть удалена за один агрессивный рез..

Цель – предсказуемая резка.

Более глубокий проход бесполезен, если он вызывает вибрацию, перегружает инструмент или оставляет после себя дополнительную отделочную работу.

При тестировании новой работы сначала установите стабильный процесс и затем повысьте производительность.

Удержание заготовки становится более важным по мере увеличения нагрузки при резании

Деталь должна оставаться полностью устойчивой, пока фреза находится в материале.

Для больших плоских листов может оказаться полезным вакуумное удержание, если машина и стол сконфигурированы для этого.

Для более мелких деталей, толстых листов или работ с более высокими силами резания более надежное удержание могут обеспечить механические зажимы или специальные приспособления.

Метод крепления также должен учитывать, что происходит в конце разреза профиля.

Как только деталь отделяется от окружающего материала, ее доступная область удерживания меняется.

Возможные стратегии включают в себя:

• Вкладки

• Светильники

• Механические зажимы

• Тщательное определение последовательности траекторий

• Оставляя небольшое количество материала для отделочной операции.

Правильный метод зависит от геометрии и требуемой обработки кромки.

Следите за вибрацией, прежде чем гоняться за скоростью

Вибрация является одним из наиболее явных признаков того, что режущая система не работает должным образом.

Это может исходить от:

• Слабая рабочая сила

• Чрезмерное удлинение инструмента

• Неподходящий фрезер.

• Агрессивная глубина резания

• Движение машины

• Плохие параметры резки

Результат может выглядеть следующим образом:

• Следы болтовни

• Неровные края

• Плохие размеры

• Меньший срок службы инструмента

• Неравномерное качество поверхности

Если начинается вибрация, увеличение скорости производства не должно быть первой целью.

Сначала найдите источник нестабильности.

Как выглядит хорошая фрезерованная алюминиевая кромка?

Требуемая отделка зависит от того, что произойдет после механической обработки.

Некоторым деталям нужно только:

• Точные размеры

• Чистый, функциональный край

• Минимальные заусенцы

Другим может потребоваться:

• Более равномерный видимый край

• Снятие фасок

• Удаление заусенцев

• Отделка поверхности

• Анодирование или последующее покрытие

Фрезерный станок с ЧПУ может производить чистую обработанную кромку при правильной настройке, но важно согласовать ожидаемый результат, прежде чем оценивать процесс.

«Чистый край» и «чистый косметический край» — не всегда одно и то же требование.

Распространенные проблемы с маршрутизацией алюминия

Алюминий накапливается на фрезе

Сначала проверьте:

• Состояние инструмента

• Эвакуация стружки

• Параметры резки

• Смазка или воздушная помощь

• Подходит ли резак для алюминия

Продолжение обработки с прилипшим к режущей кромке материалом может быстро ухудшить результат.

Тяжелые заусенцы

Возможные причины включают в себя:

• Тупая оснастка

• Плохие условия резания

• Движение детали

• Геометрия фрезы

• Непоследовательное формирование стружки

Небольшое удаление заусенцев все еще может быть частью некоторых производственных процессов, но наличие сильных заусенцев обычно оправдывает проверку установки.

Следы болтовни

Проверять:

• работа

• Удлинитель резака

• Жесткость инструмента

• Глубина резания

• Стабильность машины

Болтовню не следует воспринимать просто как «норму, потому что она металлическая».

Поломка инструмента

Возможные участники включают в себя:

• Перерезка чипа

• Чрезмерная режущая нагрузка

• Плохой выбор инструмента

• Слишком большое расширение инструмента

• Движение детали

• Накопление материала на фрезе

Прежде чем устанавливать другой идентичный инструмент и перезапускать ту же программу, выясните причину.

Плохая обработка отверстия или кармана

Проверьте, связана ли проблема с:

• Стратегия траектории

• Состояние фрезы

• Эвакуация стружки

• Движение заготовки

• Выбранный процесс обработки

Для более глубоких или критически важных функций специализированный металлообрабатывающий центр в конечном итоге может стать лучшим производственным инструментом.

Фрезерный станок с ЧПУ, волоконный лазер и обрабатывающий центр

Это самый важный вопрос выбора станка для многих заказчиков алюминия.

Каждая машина решает свою задачу.

Выбирайте фрезерный станок с ЧПУ, когда:

Работа сочетает в себе резку профиля с такими элементами обработки, как прорези, карманы, отверстия, гравировка или фаски.

Это также может иметь смысл, когда в мастерской обрабатывают алюминий вместе с пластиком, деревом или другими материалами, пригодными для фрезерования.

Выбирайте волоконный лазер, когда:

Основное требование – быстрая 2D резка металлического листа.

Если необходимо разрезать сотни плоских алюминиевых профилей практически без фрезерования или без него, лазер может обеспечить более подходящий производственный процесс.

Выбирайте обрабатывающий центр, когда:

Работа включает в себя:

• Более глубокие карманы

• Удаление тяжелого материала

• Более требовательная обработка металла

• Сложные прецизионные детали

• Производство, требующее металлообрабатывающей площадки

Фрезерный станок с ЧПУ не следует рекламировать как замену каждому металлообрабатывающему станку.

Работу должно решить оборудование.

Пример 1: Алюминиевая панель управления

Представьте себе мастерскую, производящую алюминиевые электрические или аппаратные панели.

Для части требуется:

• Внешний профиль

• Открытие дисплея

• Несколько монтажных отверстий

• Расположение потайных креплений

• Гравированная идентификация

Это хороший пример того, почему маршрутизатор может быть полезен.

Работа заключается не только в том, чтобы «разрезать металлический лист».

На одной и той же детали необходимо выполнить несколько операций обработки.

Пример 2: Сотни простых алюминиевых профилей

А теперь представьте себе фабрику, которой каждый день нужны только плоские детали, вырезанные из алюминиевого листа.

Нет:

• Карманы

• Зенкеры

• Обработанные пазы

• Детали маршрутизации

В этом случае вопрос меняется.

Вместо того, чтобы спрашивать, ли фрезерный станок может резать детали, спросите, является ли он наиболее эффективным станком для такого объема.

Волоконный лазер может оказаться более практичным производственным выбором.

Где подходит СЕЗАМ S2?

SESAME S2 можно рассматривать для легкой обработки цветных металлов , включая подходящие работы с алюминием, когда применение соответствует процессу на основе фрезерного станка.

Типичными направлениями могут быть:

• Профилирование алюминиевого листа

• Слоты

• Бурение

• Гравировка

• Неглубокие карманы

• Небольшие приспособления или компоненты

• Производство смешанных материалов

Для алюминия настройку следует пересмотреть в соответствии с фактическим материалом и задачей обработки.

Подходящая конфигурация может потребовать внимания:

• Выбор шпинделя

• Специальный инструмент для алюминия

• Стабильный Т-образный паз или подходящее крепление

• Эвакуация стружки

• Стратегия подачи воздуха или смазки, где это необходимо

• Глубина резания и планирование траектории инструмента

SESAME S2 следует не позиционировать как фрезерный станок для резки стали или замену тяжелого обрабатывающего центра по металлу.

Для клиентов, основной работой которых является резка листового металла в больших объемах, UTECH также может оценить, является ли решение с волоконным лазером более подходящим.

Что следует отправить, прежде чем обращаться за рекомендацией по алюминиевому станку с ЧПУ?

Не присылайте только: «Режу алюминий. Какой станок посоветуете?»

Следующая информация сделает обсуждение гораздо более полезным:

Чертеж детали еще лучше.

При обработке работ файл DXF, CAD или четкий чертеж изделия могут рассказать команде инженеров гораздо больше, чем просто название материала.

Часто задаваемые вопросы о фрезеровании алюминия с ЧПУ

Может ли деревообрабатывающий фрезерный станок с ЧПУ резать алюминий?

Некоторые фрезерные станки с ЧПУ, предназначенные в первую очередь для обработки древесины и пластмасс, также могут выполнять легкую обработку цветных металлов, если станок, шпиндель, инструменты и крепления подходят.

Это не означает, что каждый фрезерный станок по дереву должен автоматически использоваться для алюминия. Сначала проверьте конфигурацию машины и фактическую работу.

Может ли фрезерный станок с ЧПУ разрезать алюминиевую пластину?

Да, для подходящих приложений.

Сама по себе толщина пластины не определяет практичность работы. Сплав, размер фрезы, глубина обработки, крепление заготовки, шпиндель и требуемая производительность — все это имеет значение.

Какую фрезу следует использовать для алюминия?

Используйте твердосплавную фрезу, предназначенную или подходящую для алюминия и других цветных металлов.

Однозубые, двухзубые и другие концевые фрезы, предназначенные для алюминия, являются распространенными вариантами, но правильная геометрия зависит от фактической задачи обработки.

Нужна ли мне охлаждающая жидкость при фрезеровании алюминия?

В некоторых процессах обработки алюминия лучше использовать продувку воздухом, туман или подходящую смазку, чтобы улучшить эвакуацию стружки и уменьшить накопление материала.

Правильная система должна быть адаптирована к машине и производственной среде, а не добавляться автоматически.

Может ли фрезерный станок с ЧПУ резать сталь?

Стандартный фрезерный станок, предназначенный для обработки древесины, пластмасс и легких цветных металлов, не следует рассматривать как станок для резки стали.

Для обработки стали обычно требуется оборудование, рассчитанное на гораздо более высокие нагрузки резания и условия обработки металла.

Что лучше для алюминия: фрезерный станок с ЧПУ или волоконный лазер?

Это зависит от работы.

Волоконный лазер обычно является лучшим выбором для быстрой 2D-резки листового металла, а фрезерный станок с ЧПУ становится полезным, когда деталь также нуждается в фрезеровании, таких как пазы, карманы, отверстия, фаски или гравировка.

Расскажите нам, что нужно алюминиевой детали, а не только ее толщина

Для проекта с ЧПУ по алюминию отправьте нам:

1. Описание сплава или материала

2. Толщина

3. Максимальный размер детали или листа

4. Чертеж или фото готового изделия

5. Необходимые операции механической обработки

6. Требования к кромке и допускам

7. Объем производства

8. Другие материалы, обработанные в мастерской

Затем наша команда инженеров может помочь определить, подходит ли фрезерный станок с ЧПУ, и, если да, то какое направление станков и инструментов подходит для этой работы.