알루미늄에 관한 모든 것

기계공과 공구 제작자는 강인한 무리이며 두려움이 거의 없습니다. 많은 사람들이 마이크로미터 세트와 줄만으로 제조업의 세계를 정복했습니다. 대부분은 엔지니어, 품질 검사관 및 무서운 안전 전문가와의 만남에서 살아 남았습니다.

이 딱딱한 제조 전문가 그룹을 두려워하는 유일한 것은 기계 가공이 어려운 재료입니다. 스테인리스강, 하스텔로이 및 인코넬과 같은 기계 탭 브레이킹, 드릴 둔화 및 일반적으로 악화되는 금속을 담당하는 것이 이러한 전문가들의 주요 관심사입니다. 그들은 모두 알루미늄 일자리를 고대하고 있습니다.

알루미늄은 가볍고 깨끗하며 가공이 쉽기 때문에 기계공이 알루미늄 작업을 좋아합니다. 알루미늄 합금은 다른 재료에 비해 알루미늄 제조 공정이 깨끗하기 때문에 스케일, 먼지, 기름이 전혀 없습니다. 알루미늄은 또한 제조에 일반적으로 사용되는 밀도가 가장 낮은 재료 중 하나이므로 금속을 다루기가 쉽습니다. 가장 중요한 것은 연성 소재이기 때문에 제조 및 가공 공정이 복잡하지 않다는 것입니다.

사람들은 때때로 "알루미늄을 얼마나 빨리 가공할 수 있습니까?"라고 묻습니다. 답은 기계가 돌아가는 속도만큼 빠르다. 알루미늄은 가공이 쉽기 때문에 유효 절삭 속도의 범위가 넓습니다. 알루미늄은 매우 관대하며 광범위한 절단 매개변수를 사용하여 성공적으로 가공할 수 있습니다. 알루미늄의 자비로운 특성으로 인해 알루미늄은 학생들을 교육하고, 새로운 CNC 프로그램을 입증하고, 무역 박람회에서 멋진 공작 기계 시연을 만드는 데 이상적인 소재입니다.

도전과제

알루미늄 가공은 쉬울 수 있지만, 가공을 단순하게 만드는 특성은 특히 높은 생산량, 엄격한 사이클 요구 사항 및 정밀한 공차가 있는 경우 문제를 일으킬 수 있습니다.

압연 및 압출 합금은 가공 과정에서 내부 응력이 파괴되기 때문에 변형되기 쉽습니다. 부품이 고정 장치에 구속되어 있는 동안에는 공차 내에 있고 구속되지 않은 경우에는 공차를 벗어나는 것이 일반적입니다. 왜곡을 방지하려면 열처리, 가공 기술 변경 및 가공 후 작업이 필요할 수 있습니다. 항공우주 구조물과 같이 단면이 얇은 대형 부품이 가장 문제가 됩니다.

연성이 있을 뿐만 아니라, 알루미늄은 열을 매우 잘 전도하며, 이 조합은 칩 형성 중 전단 영역의 취성을 줄여줍니다. 이는 알루미늄이 표면 연삭 및 외경 연삭과 같은 전통적인 연삭 공정을 좋아하지 않는다는 것을 의미합니다. 연삭 없이 공차가 가까운 부품을 만드는 것은 어려울 수 있습니다. 제가 항공우주 산업에 종사할 때 알루미늄 부품에 OD 그라인더를 사용할 수 있도록 알루미늄 표면에 하드 코팅 양극산화 처리를 적용했습니다.

칩 제어는 압연, 단조 및 압출 합금의 또 다른 일반적인 문제입니다. 간단히 말해서 칩을 형성하는 것은 쉽지만 칩을 부수기가 어려워 도구와 부품을 감싸는 길고 끈끈한 칩이 생길 수 있습니다. 최근 몇 년간 절삭 공구 형상이 크게 발전했지만, 얕은 절삭 깊이와 높은 절삭 속도로 인해 여전히 지속적인 칩 형성 문제가 발생할 수 있습니다. 끈끈한 칩을 제거하려면 절삭 속도, 칩 부하 및 공구 형상을 변경해야 할 수도 있습니다. 연속적인 칩은 최적의 사이클 시간을 달성하는 데 상당한 방해가 됩니다.

알루미늄 전용 공작 기계, 절삭 공구 및 가공 기술의 개발은 1990년대 이후 빠르게 발전했으며, 몇몇 공작 기계 제조업체는 알루미늄 가공용으로 특별히 설계된 기계를 시장에 출시했습니다. 고급 절삭 공구와 결합하면 엄청난 양의 알루미늄 칩이 생성될 수 있습니다. 작업 영역에서 제거되지 않으면 나쁜 일이 발생할 수 있습니다. 일반적으로 재절삭이라고 알려진 칩은 절삭 공구에 의해 끌려들어가 공구와 부품 사이에 끼어 표면 조도가 불량해지고 공구가 파손되며 공구 마모가 증가할 수 있습니다. 제조업체에서는 절삭 영역 밖으로 칩을 분사하기 위해 고압 절삭유를 사용하고 기계에서 칩을 씻어내기 위해 대용량 플러드 시스템을 적용했습니다. 이러한 기계에서 나오는 칩의 양이 너무 많아서 중력을 사용하여 칩을 배출할 수 있도록 공작 기계 설계를 변경해야 했습니다. 일부 수직 선반은 척이 절삭 공구 위에 위치하도록 반전되어 있어 칩이 부품에서 떨어지게 됩니다.