Gia công nhôm là gì?

Gia công nhôm đề cập đến các quy trình sản xuất tập trung vào những điều sau:

Thay đổi hình dạng của các khối nguyên liệu hợp kim nhôm thông qua các quy trình cơ học như tiện, cắt và mài, cho dù là thông thường hay được điều khiển bằng CNC—những quy trình này có thể được gọi chung là gia công nhôm.

Việc thay đổi hình dạng của các khối hợp kim nhôm bằng cách cán hoặc uốn chúng đến giới hạn đàn hồi (gia công nguội tự nhiên, gia công nóng kéo dài) được gọi là gia công nhựa của nhôm, ví dụ, được thực hiện trên phanh ép CNC.

Các phương pháp xử lý bề mặt bổ sung được thực hiện để cải thiện tính chất cơ học của hợp kim nhôm hoặc tăng cường khả năng chống ăn mòn tự nhiên của chúng (mạ nhôm), chẳng hạn như anodizing.

Các loại gia công nhôm

Cần mở rộng phân loại trên để bao gồm gia công, tạo hình, xử lý hóa học và đúc hợp kim nhôm. Ngày nay, nhiều ngành công nghiệp yêu cầu các bộ phận chuyên dụng được làm từ nhiều hợp kim nhôm khác nhau. Loại gia công nhôm phổ biến nhất là phay nhôm, có thể được phân loại thành:

Phay nhôm—loại bỏ vật liệu thừa khỏi khối nhôm bằng dao phay và thiết bị cắt chuyên dụng (máy phay điều khiển số tự động: CNC). Quá trình này có thể tạo ra các bộ phận có cấu trúc bên trong và bên ngoài rất phức tạp.

(Ví dụ: sử dụng máy phay CNC năm trục).

tiện nhôm—tập trung vào việc loại bỏ vật liệu dư thừa khỏi khối nhôm quay trên đầu quay bằng cách sử dụng lưỡi dao hoặc máy khoan chuyên dụng. Quá trình này được sử dụng để tạo các đối tượng trong đó một trục quay dọc theo một đường tròn.

Mài nhôm—được sử dụng để hoàn thiện bề mặt nhôm.

Các quy trình này có thể được thực hiện bằng cả máy cắt thông thường và máy công cụ CNC.

Ưu điểm chính của hợp kim nhôm

Hợp kim nhôm sở hữu nhiều đặc tính, nhưng những đặc tính sau đây đặc biệt quan trọng xét từ góc độ chất lượng của các bộ phận mà chúng tạo ra:

Mặc dù có trọng lượng nhẹ nhưng chúng mang lại độ bền vượt trội—độ bền kéo của hợp kim nhôm (tùy thuộc vào hợp kim được sử dụng) bắt đầu ở mức 70 MPa và đạt tới 700 MPa. Độ bền này tăng lên ở nhiệt độ thấp, một sự khác biệt đáng kể so với hầu hết các loại thép. Nghiên cứu của Giáo sư Michael Stacey đã chỉ ra rằng nhôm có thể tồn tại tới 80 năm - một hiệu suất không thể sánh bằng bất kỳ vật liệu nào khác (nghiên cứu này được thực hiện trên khung cửa sổ bằng nhôm).

Chống ăn mòn—Khi các bộ phận bằng nhôm tiếp xúc với khí quyển, một lớp oxit nhôm hình thành trên bề mặt của chúng, bảo vệ chúng khỏi bị ăn mòn trong điều kiện sunfat hóa vừa phải. Mặc dù ăn mòn rỗ không ảnh hưởng đến độ bền nhưng nó có thể gây mất thẩm mỹ - nó tạo thành một lớp màng trắng đặc biệt trên bề mặt. Điều này có thể được ngăn chặn bằng cách anodizing hoặc sơn tĩnh điện cho nhôm.

Hầu hết các hợp kim nhôm đều dễ gia công—cả cắt và tạo hình (tùy thuộc vào hợp kim).

Hợp kim nhôm là chất dẫn điện tốt—làm cho chúng trở thành vật liệu có giá trị trong kỹ thuật điện vì tính dẫn nhiệt của chúng (ví dụ, trong các bộ phận tản nhiệt như bộ tản nhiệt hoặc bộ tản nhiệt) và tính dẫn điện (dây dẫn nhôm từng được sử dụng trong các thiết bị điện cũ; cần lưu ý rằng quá trình anod hóa làm giảm độ dẫn điện xuống gần như bằng 0, đó là lý do tại sao đây là một quá trình có giá trị trong sản xuất các bộ phận thiết bị điện).

Chúng thân thiện với môi trường—nhiều hợp kim nhôm có thể được nấu chảy lại mà hầu như không làm giảm hiệu suất (tái chế nhôm cần khoảng 5% năng lượng cần thiết để chiết xuất cùng một lượng kim loại từ quặng).

Gia công nhôm trong các ngành công nghiệp

Ngày nay, hợp kim nhôm được sử dụng rộng rãi trong hầu hết các ngành công nghiệp. Các bộ phận bằng nhôm có trọng lượng nhẹ, có đặc tính cơ học tốt và có khả năng chống ăn mòn nên phù hợp với nhiều ứng dụng:

Hàng không vũ trụ—Ngành này là ngành đầu tiên tìm kiếmDịch vụ tiện CNCcho nhôm và các kim loại khác vào những năm 1950. Nhôm hiện là kim loại cơ bản để sản xuất nhiều loại linh kiện hàng không dân dụng và quân sự.

Công nghiệp ô tô: Các bộ phận bằng nhôm có trọng lượng nhẹ và có khả năng chống ăn mòn cao, khiến chúng được các nhà sản xuất ô tô và phụ tùng ô tô sử dụng rộng rãi—từ khối động cơ (nơi nhôm đã thay thế phần lớn gang) đến toàn bộ khung xe, cho đến các chi tiết trang trí hoặc bánh xe nhỏ.

Công nghiệp năng lượng: Khung nhẹ của các tấm quang điện chịu được mọi điều kiện thời tiết, giảm thiểu việc bảo trì mà vẫn đảm bảo các thông số kỹ thuật cao trong nhiều năm.

Công nghiệp quân sự: Nhôm là nguyên liệu thiết yếu để sản xuất vũ khí hiện đại, chẳng hạn như súng carbine MSBS Grot.

Công nghiệp điện tử: Hầu hết các nhà sản xuất thiết bị gia dụng và phụ tùng ô tô đều sử dụng nhôm do trọng lượng nhẹ và dễ gia công.

Các sản phẩm điện tử (từ điện thoại di động, khung máy đến máy tính bảng, tủ lạnh và máy giặt) chứa nhiều bộ phận lớn nhỏ khác nhau được làm bằng hợp kim nhôm, thường phải cắt, cùng nhiều bộ phận khác.

Gia công nhôm chính xác và thiết kế độc đáo

Nhôm cũng được sử dụng rộng rãi vì giá trị thẩm mỹ của nó. Màu trắng bạc, khả năng xử lý bề mặt bổ sung và khả năng xử lý dễ dàng khiến nó trở thành lựa chọn phổ biến để sản xuất các sản phẩm chất lượng cao kết hợp thiết kế thẩm mỹ với độ bền.

Các khả năng khác nhau được cung cấp bởiGia công nhôm CNCtruyền cảm hứng cho nhiều nhà thiết kế và kỹ sư sử dụng thiết kế kết cấu để tạo cho sản phẩm một diện mạo độc đáo.