อะลูมิเนียม 6061-T6แสดงถึงตัวเลือกวัสดุหลักสำหรับการตัดเฉือน CNC ที่มีความแม่นยำ โดยนำเสนอการผสมผสานที่เหมาะสมที่สุดของความแข็งแรงคราก (276 MPa), ความต้านทานแรงดึง (310 MPa), ค่าการนำความร้อน (167 W/m·K)และคะแนนความสามารถในการแปรรูป 70%เทียบกับทองเหลืองปี 2012-T3 สำหรับชิ้นส่วนที่ต้องการการกำจัดวัสดุที่มีปริมาตรมากเกิน 40% โดยระบุ6061-T651จำเป็นต่อการกำจัดการบิดเบี้ยวของความเค้นตกค้างภายใน ความคลาดเคลื่อนที่แม่นยำของ±0.010 มม. (±0.0004 นิ้ว)สามารถทำได้ภายใต้อุณหภูมิ-สภาพแวดล้อมที่มีการควบคุมอุณหภูมิ (20 องศา ± 1 องศา )
การสร้างความหนาของการชุบ-จะต้องคำนึงถึงขนาดก่อน-การตัดเฉือน:อโนไดซ์ Type II เพิ่ม 5 ถึง 15 µm ต่อพื้นผิว, ในขณะที่การชุบอโนไดซ์แบบเคลือบแข็ง Type III จะเพิ่ม 25 ถึง 50 µm ต่อพื้นผิว(การเจาะ 50%, การเติบโตมิติ 50%) จำเป็นต้องมีกลยุทธ์การใช้เครื่องมือดอกเอ็นมิลล์คาร์ไบด์ 3 ฟัน มุมเกลียว 37 องศาวิ่งด้วยความเร็วตัด (Vc) ของ300 ถึง 800 ม./นาทีด้วยน้ำยาหล่อเย็นแรงดันสูง- (ขั้นต่ำ 20 บาร์) เพื่อขจัด-การก่อตัวของขอบที่สะสมอยู่
เหตุใดอลูมิเนียม 6061 จึงเป็นมาตรฐานการตัดเฉือน CNC?
การเลือกโลหะผสมที่มีโครงสร้างที่ถูกต้องจะส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการผลิต ความสมบูรณ์ทางกล และต้นทุนส่วนประกอบการตัดเฉือนอลูมิเนียม 6061คิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 65% ของการดำเนินงาน-การผลิตชิปที่ไม่ใช่เหล็ก-ทั่วโลก โลหะผสมอลูมิเนียมชุบแข็ง-ที่ตกตะกอนนี้ประกอบด้วยแมกนีเซียมและซิลิคอนเป็นองค์ประกอบโลหะผสมหลัก ให้ความสมดุลของคุณสมบัติทางกล ความสามารถในการเชื่อม ความต้านทานการกัดกร่อน และราคาต่อหน่วยที่ประหยัด

ข้อดีทางวิศวกรรมหลัก
· ความหนาแน่น:2.70 ก./ซม. (0.0975 ปอนด์/นิ้ว 3) ให้ความแข็งแรงสูง-ถึง-ประสิทธิภาพน้ำหนักสำหรับส่วนประกอบโครงสร้าง
· โมดูลัสความยืดหยุ่น:68.9 GPa (10,000 ksi) ให้การโก่งตัวแบบยืดหยุ่นที่คาดการณ์ได้ภายใต้การโหลดแบบคงที่และไดนามิก
· การนำความร้อน:167 W/m·K ช่วยให้กระจายความร้อนได้อย่างรวดเร็วในตู้อิเล็กทรอนิกส์และแผงระบายความร้อน
· ความต้านทานการกัดกร่อน:ความต้านทานต่อบรรยากาศและน้ำเค็มสูงเนื่องจากการก่อตัวของชั้นฟิล์มออกไซด์ทันที (Al2O3).
การใช้งานในอุตสาหกรรม
ชิ้นส่วนอลูมิเนียมซีเอ็นซี 6061ทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบหลักในภาคส่วนที่มีความต้องการสูง:
1. การบินและอวกาศและการป้องกัน:แชสซี Avionics ตัวยึดภายใน ตัวเรือนเซ็นเซอร์ และเฟรมโครงสร้าง
2. ยานยนต์และ EV:ต้นแบบแขนควบคุมระบบกันสะเทือน แผ่นเย็นชุดแบตเตอรี่ ท่อร่วมไอดีแบบกำหนดเอง และตัวคาลิเปอร์เบรก
3. อุปกรณ์การแพทย์:ที่จับเครื่องมือผ่าตัด โครงอุปกรณ์วินิจฉัย และตัวเครื่องปลายหุ่นยนต์-
4. ระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม:แขนหุ่นยนต์ ตัวยึดแอคชูเอเตอร์เชิงเส้น ท่อร่วมนิวแมติก และฟิกซ์เจอร์ตรวจสอบที่มีความแม่นยำสูง-
ความเป็นจริงของอุตสาหกรรมที่เอาชนะคำแนะนำทั่วไป
โดยทั่วไปคู่มือการผลิตมาตรฐานจะแสดงเอกสารข้อมูลวัสดุที่ระบุและพารามิเตอร์การตัดทั่วไป พวกเขามักจะล้มเหลวในการจัดการกับความล้มเหลวของพื้น-ที่เกิดขึ้นจริง เช่น การคลายความเครียดที่ตกค้างภายในระหว่างการเจาะรู การกักเก็บกรดระหว่าง-การตัดเฉือนอโนไดซ์ และการพูดคุยแบบฮาร์โมนิกใน-รูปทรงผนังบาง
ดำเนินงานจากสถานที่ขนาด 12,000-ตารางเมตรที่ได้รับการรับรองISO9001:2015และIATF16949:2016 เครื่องจักรเซียะเหมิน Dazaoประมวลผล Al6061 มากกว่า 120 เมตริกตันต่อเดือน คู่มือนี้กล่าวถึงข้อเสียทางวิศวกรรมที่สำคัญ- ฟิสิกส์ของวัสดุ โปรโตคอลการจัดการความเครียด และกลยุทธ์การตัดเฉือนที่แม่นยำซึ่งจำเป็นสำหรับการผลิตที่มีข้อบกพร่องเป็นศูนย์-
ข้อมูลจำเพาะของโลหะผสมเคมีและการอบคืนตัว (คุณสมบัติอลูมิเนียม 6061)
ทำความเข้าใจเกี่ยวกับโลหะวิทยาของคุณสมบัติของอะลูมิเนียม 6061เป็นพื้นฐานในการเลือกหุ้นให้ถูกต้องเครื่องจักรกลซีเอ็นซี 6061 อลูมิเนียม.
การวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมี
องค์ประกอบทางเคมีของอะลูมิเนียม 6061 เป็นไปตามASTM B209 / ดิน EN 573-3มาตรฐาน เปอร์เซ็นต์น้ำหนักที่แม่นยำขององค์ประกอบอัลลอยด์จะควบคุมการเกิดเศษ การสึกหรอของเครื่องมือ และความแข็งแรงทางกลโดยตรง:
· แมกนีเซียม (มก.: 0.80% – 1.20%):รวมกับซิลิกอนทำให้เกิดแมกนีเซียมซิลิไซด์ (Mg2Si) ขั้นตอนการชุบแข็งปฐมภูมิที่รับผิดชอบด้านความแข็งแรงหลังการอบชุบด้วยความร้อน
· ซิลิคอน (Si: 0.40% – 0.80%):สูตรในอัตราส่วนปริมาณสัมพันธ์กับแมกนีเซียมเพื่อเพิ่ม Mg สูงสุด2Si ตกตะกอนความหนาแน่นพร้อมทั้งลดอนุภาคซิลิคอนอิสระที่เร่งการสึกหรอจากการเสียดสีของเครื่องมือ
· ทองแดง (Cu:0.15% – 0.40%):เพิ่มความต้านทานแรงดึงและความแข็ง แม้ว่าความต้านทานการกัดกร่อนทั่วไปจะลดลงเล็กน้อยเมื่อเทียบกับโลหะผสมซีรีส์ 5000
· โครเมียม (Cr: 0.04% – 0.35%):ควบคุมการเจริญเติบโตของเกรนระหว่างการบำบัดความร้อนของสารละลายและการตกผลึกซ้ำ ป้องกันไม่ให้เกรนหยาบ
· เหล็ก (Fe:สูงสุด 0.70%):องค์ประกอบที่ไม่บริสุทธิ์ การรักษา Fe ไว้ต่ำกว่า 0.35% ในสต็อกเกรดพรีเมียมจะช่วยป้องกันเฟสระหว่างโลหะของ Fe−Si−Al ที่เปราะ ซึ่งทำให้เกิดรูพรุนที่พื้นผิวระหว่างการเก็บผิวละเอียดด้วยความเร็วสูง-
· สังกะสี (Zn:สูงสุด 0.25%), ไทเทเนียม (Ti:สูงสุด 0.15%), แมงกานีส (Mn:สูงสุด 0.15%):การติดตามเพิ่มเติมสำหรับการปรับแต่งเกรนและการรักษาเสถียรภาพของเฟส
· อะลูมิเนียม (อัล):ยอดคงเหลือ (95.85% – 98.56%)
อุณหภูมิในการอบชุบ: O กับ T4 กับ T6 กับ T651
การตอบสนองทางกลระหว่างการดำเนินการบริการตัดเฉือนอะลูมิเนียม 6061 ขึ้นอยู่กับการกำหนดอุณหภูมิ
1. 6061-O (อบอ่อนแล้ว):อุ่นที่อุณหภูมิ 415 องศาเป็นเวลา 2 ถึง 3 ชั่วโมง จากนั้นค่อย-ทำให้เย็นลงที่ 10 องศา/ชั่วโมง เป็น 260 องศา มีความแข็งแรงให้ผลผลิตต่ำที่สุด (55 MPa) และความเหนียวสูง6061-Oมีความเหนียวสูงในระหว่างการตัด ทำให้เกิดคมตัดที่แข็ง- (BUE) และเศษที่ยาวและเป็นเส้น ไม่สนับสนุนการตัดเฉือนที่อุณหภูมิ O- ยกเว้นการกัดหยาบเบื้องต้นก่อนการอบชุบด้วยความร้อนเต็มที่
2. 6061-T4 (สารละลายที่ผ่านการอบด้วยความร้อนและบ่มตามธรรมชาติ):ให้ความร้อนถึง 530 องศาเพื่อละลายธาตุอัลลอยด์ให้เป็นสารละลายของแข็ง น้ำ-ดับลง จากนั้นจึงบ่มตามธรรมชาติที่อุณหภูมิห้อง ความแข็งถึง ~65 HBW ความสามารถในการแปรรูปยังคงอยู่ในระดับปานกลาง ชิปมีความเหนียวเมื่อเทียบกับ T6
3. 6061-T6 (อายุเทียม):ความร้อนของสารละลาย-ได้รับการบำบัดที่ 530 องศา น้ำ-ดับลง จากนั้นบ่มที่อุณหภูมิ 160 องศาถึง 175 องศาเป็นเวลา 8 ถึง 18 ชั่วโมง ตกตะกอน Mg2Si ตลอดทั้งเมทริกซ์อะลูมิเนียม ความแข็งแรงของผลผลิตเพิ่มขึ้นเป็น276 เมกะปาสคาลความแข็งถึง95 HBWและความสามารถในการแปรรูปบรรลุพฤติกรรมการหักเศษที่คมชัดดีที่สุด-
4. 6061-T651 (ความเครียด-บรรเทาด้วยการยืดกล้ามเนื้อ):ผ่านการบำบัดความร้อนแบบเดียวกับ T6 แต่รวมถึงการยืดแบบถาวรที่ควบคุมได้1.5% ถึง 3.0%ทันทีหลังการดับและก่อนการแก่ชราเทียม การยืดเชิงกลนี้จะจัดระเบียบใหม่และยกเลิกความเค้นตกค้างภายในที่เกิดขึ้นระหว่างการดับของเหลว
|
การกำหนดอารมณ์ |
ความแข็งแรงของผลผลิต (MPa / ksi) |
ความต้านแรงดึงสูงสุด (MPa / ksi) |
การยืดตัวที่จุดขาด (50 มม., %) |
ความแข็งของบริเนล (HBW, 500กก./10มม.) |
ดัชนีความสามารถในการแปรรูป (%) |
|
6061-O |
55 MPa / 8 ksi |
125 MPa / 18 ksi |
25 - 30 % |
30 ส.บ |
30 % |
|
6061-T4 |
145 MPa / 21 ksi |
240 MPa / 35 ksi |
22 - 25 % |
65 ส.บ |
50 % |
|
6061-T6 |
276 MPa / 40 ksi |
310 MPa / 45 ksi |
12 - 17 % |
95 HBW |
70 % |
|
6061-T651 |
276 MPa / 40 ksi |
310 MPa / 45 ksi |
12 - 17 % |
95 HBW |
70 % |
เหตุใด 6061-T6/T651 จึงเป็นที่ต้องการสำหรับการตัดเฉือน CNC ที่มีความแม่นยำ?
กำลังดำเนินการการตัดเฉือนอะลูมิเนียม 6061 t6หรือเครื่องจักรซีเอ็นซี 6061 t6ช่วยให้คมตัดของเครื่องมือสามารถตัดเฉือนผ่านเมทริกซ์โลหะได้อย่างหมดจด โดยไม่เสียรูปพลาสติกมากเกินไปก่อนปลายเครื่องมือ ความแข็งสูง (95 HBW) ช่วยลดการสึกหรอของกาวที่หน้าคราด ส่งเสริมเศษที่แบ่งสั้นภายใต้รูปทรงร่องคายเศษ-ที่เหมาะสม และให้ผิวสำเร็จต่ำกว่าRa 0.4 µm (16 µin)ในการดำเนินการจบรอบเดียว-
การประเมินวัสดุเปรียบเทียบ: อลูมิเนียมที่ดีที่สุดสำหรับการตัดเฉือน CNC
วิศวกรมักจะประเมินว่า 6061 มีคุณสมบัติเป็นหรือไม่อลูมิเนียมที่ดีที่สุดสำหรับเครื่องจักรกลซีเอ็นซีเพื่อการออกแบบเฉพาะ หากต้องการทราบรายละเอียดโลหะผสม โปรดตรวจสอบของเราคู่มือที่ครอบคลุมเกี่ยวกับเกรดอลูมิเนียม CNC.
|
ตัวชี้วัดประสิทธิภาพ |
อัล 6061-T6 / T651 |
อัล 7075-T6 |
อัล 2024-T3 |
อัล 5052-H32 |
|
ความแข็งแรงของผลผลิต |
276 MPa (กลาง) |
503 MPa (สูงมาก) |
290 MPa (สูง) |
193 MPa (ต่ำ) |
|
ความสามารถในการแปรรูป |
ดีเยี่ยม (70%) |
โดดเด่น (85%) |
ดี (70%) |
แย่ / เหนียว (45%) |
|
ความต้านทานการกัดกร่อน |
สูง |
ยุติธรรม / แย่ |
ยากจน |
โดดเด่น |
|
ความสามารถในการเชื่อม |
ยอดเยี่ยม (GTAW/GMAW) |
แย่/เชื่อมไม่ได้ |
ยากจน |
โดดเด่น |
|
ต้นทุนดิบสัมพัทธ์ |
1.0x (พื้นฐาน) |
2.2x - 2.8x |
1.8x - 2.3x |
0.9x - 1.1x |
|
กรณีการใช้งานที่เหมาะสมที่สุด |
โครงสร้างทั่วไป, กล่องหุ้มด้วยเครื่องจักร |
การบินและอวกาศสูง-เฟรมโครงสร้างรับน้ำหนัก |
สกินเครื่องบิน ส่วนประกอบของความเหนื่อยล้า |
แผ่นโลหะ, เปลือกโค้งงอ |
ในกรณีที่การออกแบบต้องการโหลดโครงสร้างปานกลางรวมกับการเชื่อม ความต้านทานการกัดกร่อนสูง หรือข้อกำหนดด้านอโนไดซ์ที่ซับซ้อนชิ้นส่วนอลูมิเนียม 6061 แบบกำหนดเองให้คุณค่าที่เหนือกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับโลหะผสม 7075 หรือ 2024
6061-T6 กับ 6061-T651 การบรรเทาความเครียด: การป้องกันการบิดเบือนของการตัดเฉือน
มีข้อบกพร่องบ่อยครั้งในการตัดเฉือนอลูมิเนียมที่มีความแม่นยำ 6061เกิดการบิดเบี้ยวของส่วนประกอบในการตัดเฉือน- ชิ้นส่วนที่ตรวจสอบภายในพิกัดความเผื่อบนฟิกซ์เจอร์ CNC มักจะบิดเบี้ยวทันทีเมื่อคลายแคลมป์หรือภายใน 24 ชั่วโมงหลังจากพักที่อุณหภูมิห้อง

ฟิสิกส์ของการเกิดความเครียดตกค้าง
ในระหว่างการผลิตแท่งอัดรีดหรือแผ่นรีด อลูมิเนียม 6061 จะถูกดับน้ำอย่างรวดเร็ว-จากอุณหภูมิ 530 องศาไปจนถึงอุณหภูมิโดยรอบ ผิวด้านนอกจะเย็นลงทันทีและหดตัว ในขณะที่แกนกลางยังคงร้อนและขยายตัว เมื่อแกนกลางเย็นลงและหดตัวในเวลาต่อมา มันจะถูกจำกัดโดยผิวหนังด้านนอกที่แข็งเกร็ง
การไล่ระดับความร้อนนี้สร้างโปรไฟล์ความเค้นภายในตลอดความหนาของแผ่น:
· พื้นผิวด้านนอก:ความเค้นตกค้างจากการอัดสูง (โดยทั่วไป-100 MPa ถึง -150 MPa).
· แกนด้านใน:ความเค้นตกค้างแรงดึงสูง (โดยทั่วไป+50 MPa ถึง +100 MPa).
เมื่อวิศวกรออกแบบชิ้นส่วนที่ต้องการการเจาะรูจำนวนมากที่ด้านหนึ่ง (เช่น การนำวัสดุออกจากผิวหน้าด้านบน 60%) เครื่องมือตัดจะขจัดชั้นความเค้นอัดภายนอก ความเค้นดึงภายในที่อยู่ภายในแกนกลางนั้นไม่มีข้อจำกัด ทำให้ชิ้นส่วนโค้งงอขึ้นเหมือนกล้วย
การโก่งตัวทางคณิตศาสตร์ (δ) อันเป็นผลมาจากช่วงเวลาภายในที่ไม่สมดุล (Mr) สามารถคำนวณได้ดังนี้:
δ=(นาย⋅L2)/(8⋅E⋅I)
ที่ไหน:
· Mrคือโมเมนต์การดัดงอภายในแบบไม่มีกราวด์สุทธิ (N⋅m)
· L คือความยาวของชิ้นงานไม่จำกัด (m)
· E คือโมดูลัสยัง (68.9×109ปะ)
· I คือ โมเมนต์ความเฉื่อยของพื้นที่ (m4).
แม้แต่การขจัดวัสดุที่ไม่สมมาตรเล็กน้อยออกจากเพลตมาตรฐาน 6061-T6 ก็ทำให้เกิดโมเมนต์การโก่งตัวที่เพียงพอที่จะทำให้เกิดการโก่งตัวในระดับมิลลิเมตรตลอดช่วงยาว
กรณีศึกษาความล้มเหลวทางวิศวกรรมที่ Xiamen Dazao Machinery
ความเป็นมาของโครงการ
ลูกค้าระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมระดับ 1 ว่าจ้าง Dazao Machinery เพื่อผลิตเครื่อง800 มม. x 400 มม. x 25 มมแผ่นฐานยึดที่แม่นยำซึ่งมีเส้นตารางของรางนำทางเชิงเส้น ช่องน้ำหนักเบา- (ลึก 18 มม.) และข้อกำหนดด้านความเรียบโดยรวมที่แน่นหนา (ตัวบ่งชี้รวม 0.05 มม. ที่อ่านได้มากกว่า 800 มม.)
เส้นทางการประมวลผลเริ่มต้น
· ระบุวัตถุดิบ:สต็อกเพลทอัดมาตรฐาน 6061-T6 (ความหนา 30 มม.)
· กลยุทธ์การตัดเฉือน:การตั้งค่าด้านเดียว- หันหน้าไปทางพื้นผิวด้านบน กัดหลุมลึกจนถึงความลึก 18 มม. เจาะ/ต๊าปรูยึด แสงสุดท้ายส่องผ่านบนพื้นผิวเรียบ
· โหมดความล้มเหลว:เมื่อปล่อยแคลมป์รองไฮดรอลิก ศูนย์กลางของเพลตขนาด 800 มม. ก็เด้งขึ้นด้านบน การตรวจวัดพิกัด (CMM) บันทึกการตรวจวัดโค้งของ2.15 มมเกินข้อกำหนด 0.05 มม. ถึง 4,300%
ผลกระทบทางการเงินและการดำเนินงาน
การดำเนินการผลิตเริ่มแรกจำนวน 15 แผ่นถูกยกเลิก เกิดขึ้น4,200 ดอลลาร์สหรัฐฯ สำหรับการสูญเสียวัสดุทางตรงและเวลาของเครื่องจักรพร้อมด้วยการหยุดเส้น 4 วัน
|
พารามิเตอร์ |
ความพยายามครั้งแรกล้มเหลว |
พิธีสารทางวิศวกรรมที่ถูกต้อง |
|
ระบุวัสดุ |
แผ่นมาตรฐานอัดรีด 6061-T6 |
ไพรม์ 6061-T651 (ASTM B209/AMS 4027) |
|
ความหนาของสต็อก |
30 มม. (ตัดหน้าเดียว: 18 มม.) |
32 มม. (การตัดแบบสมมาตร: 8.5 มม. ต่อด้าน) |
|
ขั้นตอนการบำบัดความร้อน |
ไม่มีการโพสต์-การตัด |
การบรรเทาความเครียดจากความร้อนระดับกลาง |
|
กลยุทธ์การหนีบ |
รองไฮดรอลิกแรงสูง- |
ฟิกซ์เจอร์สุญญากาศหลาย-จุด + แคลมป์ด้านข้างแบบจำกัดแรงบิด (12 Nm) |
|
ผลลัพธ์ความเรียบขั้นสุดท้าย |
2.15 มม. (ปฏิเสธ) |
0.032 มม. (ผ่านการรับรอง CMM -) |
สาเหตุที่แท้จริงและโปรโตคอลทางวิศวกรรมแก้ไข
พิธีสาร 1: ข้อกำหนดบังคับของเพลต 6061-T651
ห้ามใช้เพลตมาตรฐาน 6061-T6 สำหรับส่วนประกอบในการขจัดวัสดุที่ไม่สมมาตรหรือมีน้ำหนักมาก เอกสารการจัดซื้อจัดจ้างและแบบร่าง CAD จะต้องได้รับมอบอำนาจอย่างชัดเจน6061-T651 ต่อ ASTM B209 / AMS 4027. กระบวนการยืดใน T651 ช่วยลดระดับความเครียดที่ตกค้างภายใน85% ถึง 92%ให้พื้นผิวที่มั่นคงสำหรับการกัดที่แม่นยำ
พิธีสาร 2: การกำจัดสต็อกแบบสมมาตร (กลยุทธ์ 50/50)
เมื่อลดความหนาของแผ่นจาก 32 มม. เหลือ 25 มม. ขณะกัดช่องภายในลึก 12 มม.:
1. ผิวด้านบนของเครื่องจักร-หยาบ: ขจัดเนื้อสต็อกด้านนอกออก 3.5 มม. และเจาะรูหยาบ-ให้มีความลึก 50% เหลือวัสดุตกแต่งขั้นสุดท้ายไว้ 1.0 มม. ในทุกคุณสมบัติ
2. ส่วนที่พลิกและพื้นผิวด้านล่างที่หยาบ: ลบส่วนที่เป็นด้านล่างออก 3.5 มม. และ-ส่วนที่เป็นส่วนที่หยาบ
3. การกระจายความเค้นที่เท่ากันทั่วแกนกลางตรงกลางจะช่วยลดโมเมนต์การดัดงอของตาข่าย (Mr→0).
พิธีสาร 3: การหลอมบรรเทาความเครียดด้วยความร้อนระดับกลาง
สำหรับส่วนประกอบโครงสร้างการบินและอวกาศที่ต้องการความคลาดเคลื่อนความเรียบภายใต้0.025 มม. (0.001 นิ้ว)ข้ามมิติที่มากกว่า 500 มม.:
· ทำการตัดเฉือนหยาบโดยเว้นระยะเผื่อไว้ 0.5 มม. บนพื้นผิวการทำงานทั้งหมด
· คลายชิ้นส่วนออกจนสุดเพื่อให้เกิดการเปลี่ยนรูปยืดหยุ่นได้ฟรี
· เรื่องของการบรรเทาความเครียดจากความร้อนในเตาสุญญากาศที่160 องศา ± 5 องศา เป็นเวลา 3 ชั่วโมงตามด้วยเตาเย็นตัวช้าที่15 องศา/ชั่วโมง ลงไปที่ 60 องศา.
· -จับยึดอีกครั้งเบาๆ บนฟิกซ์เจอร์กำหนดตำแหน่งจลนศาสตร์ 3 จุด และดำเนินการตัดเฉือนขั้นสุดท้าย
กองความหนาของอโนไดซ์-และการกักเก็บกรดในรูตัน
ดำเนินการให้เสร็จสิ้นด้วยความแม่นยำสูง-เครื่องจักรกลซีเอ็นซีอลูมิเนียม 6061ไม่รับประกันว่าส่วนประกอบสำเร็จรูปจะเป็นไปตามข้อกำหนด การรักษาพื้นผิวหลัง-การตัดเฉือน โดยเฉพาะอโนไดซ์ เปลี่ยนแปลงขนาดและก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อความล้มเหลวของโครงสร้างหาก-พิกัดความเผื่อก่อนการตกแต่งถูกคำนวณผิด

กลไกการเติบโตและการเจาะมิติของอโนไดซ์
อโนไดซ์แปลงพื้นผิวอะลูมิเนียมเป็นอะลูมิเนียมออกไซด์ (Al2O3). แตกต่างจากกระบวนการชุบที่สะสมวัสดุไว้ด้านนอกบนพื้นผิวเพียงอย่างเดียว ฟิล์มขั้วบวกจะเติบโตทั้งด้านในเข้าไปในเมทริกซ์โลหะและออกจากขอบเขตเดิมอย่างแน่นอนอัตราส่วน 50/50.
|
คุณสมบัติเรขาคณิต |
มิติภายนอก (เพลา/พิน) |
มิติภายใน (รู/รู) |
|
ความหนาของฟิล์มรวม (T) |
เส้นผ่านศูนย์กลางเพิ่มขึ้น=T |
เส้นผ่านศูนย์กลางลดลง=T |
|
การแทรกซึมของพื้นผิว |
0.5 * T ต่อด้าน |
0.5 * T ต่อด้าน |
|
การเจริญเติบโตของพื้นผิวภายนอก |
0.5 * T ต่อด้าน |
0.5 * T ต่อด้าน |
สำหรับอโนไดซ์ประเภท IIโดยมีความหนาของฟิล์มเป้าหมาย (T)20 ไมโครเมตร (0.0008 นิ้ว):
· การเจริญเติบโตของพื้นผิวต่อด้าน (Tการเจริญเติบโต) = 10 ไมโครเมตร (0.0004 นิ้ว).
· เส้นผ่านศูนย์กลางเพลาภายนอกเพิ่มขึ้น20 ไมโครเมตร (0.0008 นิ้ว).
· เส้นผ่านศูนย์กลางรูภายในลดลง20 ไมโครเมตร (0.0008 นิ้ว).
สำหรับอโนไดซ์เคลือบแข็ง Type IIIโดยมีความหนาของฟิล์มเป้าหมาย (T)50 µm (0.002 นิ้ว):
· การเจริญเติบโตของพื้นผิวต่อด้าน (Tการเจริญเติบโต) = 25 ไมโครเมตร (0.001 นิ้ว).
· เส้นผ่านศูนย์กลางเพลาภายนอกเพิ่มขึ้น50 µm (0.002 นิ้ว).
· เส้นผ่านศูนย์กลางรูภายในลดลง50 µm (0.002 นิ้ว).
หากวิศวกรออกแบบตลับลูกปืนให้เจาะเข้าไป28.000 มม. (+0.010 / -0.000 มม.)สำหรับการสวมอัด H7 และช่างเครื่องเปลี่ยนรูดิบเป็น 28.005 มม. ก่อนการเคลือบแข็งประเภท III โพสต์สุดท้าย-เส้นผ่านศูนย์กลางอะโนไดซ์จะลดลง 0.050 มม. ลงไปที่27.955 มม. ตลับลูกปืนจะกดเข้าไปในตัวเรือนไม่ได้ ส่งผลให้ชิ้นส่วนไม่-สอดคล้องกัน
กลยุทธ์ความคลาดเคลื่อนของการตัดเฉือนก่อนการชุบ
เมื่อสั่งซื้อการตัดเฉือนอลูมิเนียมที่มีความแม่นยำ 6061, โมเดล CAD และแบบวิศวกรรมจะต้องระบุขนาดการตัดเฉือนก่อน-หรือกำหนดให้ซัพพลายเออร์ต้องชดเชยอย่างชัดเจนระหว่างการปรับออฟเซ็ตรัศมีของเครื่องตัด
สำหรับรูเกลียวที่มีไว้สำหรับการชุบอโนไดซ์แบบเคลือบแข็ง Type III:
· การต๊าปที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางพิทช์มาตรฐานจะส่งผลให้เกลียวรบกวนหลัง-การอโนไดซ์
· ช่างเครื่องก็ต้องใช้งานก๊อกขนาดใหญ่ (เช่น ขีดจำกัด GH3 หรือ GH5)หรือโปรแกรม CNC กัดเกลียวแบบกำหนดเอง-ที่เปิดเส้นผ่านศูนย์กลางพิตช์ด้วย 2 * Tเพื่อรองรับการสะสมของออกไซด์บนสีข้างของเกลียว
กรณีศึกษาความล้มเหลวของ Dazao: การกัดกร่อนของรูตันและการทำลายเกลียว
พื้นหลัง
Dazao ผลิตบล็อกวาล์วไฮดรอลิกสั่งทำพิเศษจำนวน 500 ชิ้นจาก6061-T6มีรูต๊าปเกลียว M4x0.7 หลายรู (ลึก 15 มม.) และช่องของเหลวภายใน ข้อกำหนดที่จำเป็นMIL-A-8625 Type III อะโนไดซ์เคลือบแข็ง (Class 1).
โหมดความล้มเหลว
สามสัปดาห์หลังการจัดส่ง- ลูกค้ารายงานว่ามีดอกสีขาวขุ่นอย่างรุนแรงรอบๆ รูต๊าปตาบอดทั้งหมด เกจเกลียวเข้าไม่ได้ และเกลียวภายในพังเพราะแรงบิดระบุ (1.2 นิวตันเมตร)
การวิเคราะห์สาเหตุที่แท้จริง
ในระหว่างการชุบอโนไดซ์ อิเล็กโทรไลต์ของกรดซัลฟูริก (H2ดังนั้น4ความเข้มข้น 15%) ติดอยู่ในก้นรูต๊าปเกลียวตาบอด M4 ลึก สายล้าง-จุ่มมาตรฐานไม่สามารถชะล้างกรดออกจากรูที่มีอัตราส่วน-สูง- (15 มม./4 มม.=3.75)
ในระหว่างการปิดผนึกน้ำร้อน-ครั้งสุดท้าย (98 องศา ) กรดที่กักไว้จะถูกต้ม และทำปฏิกิริยารุนแรงกับซับสเตรตอะลูมิเนียมที่ไม่ผ่านการชุบ-ที่ด้านล่างของเกลียว สิ่งนี้ทำให้เกิดเกลืออะลูมิเนียมซัลเฟตไฮเดรต (Al2(ดังนั้น4)3⋅xส2O) ที่ขยายและทำลายรูปทรงของเกลียวจากภายในสู่ภายนอก
|
พารามิเตอร์รู |
กระบวนการอโนไดซ์ล้มเหลว |
พิธีสารทางวิศวกรรมที่ถูกต้อง |
|
การออกแบบรู |
รูตาบอดด้านล่างแบน- ไม่มีการผ่อนปรน |
เพิ่มจุดนูนเจาะ 120 องศา |
|
พรี-การเตรียมอโนไดซ์ |
การแช่แร็คแบบมาตรฐาน |
-แรงดันสูงเป่าลม-ออก + อัลตราโซนิก |
|
การปิดบังด้าย |
ไม่สวมหน้ากาก (สัมผัสกับอ่างอาบน้ำ) |
ปลั๊กเกลียวซิลิโคนหรือหน้ากากเหลว |
|
โพสต์-โปรโตคอลการล้าง |
ถังจุ่มแบบคงที่ |
การล้างน้ำ DI อัลตราโซนิกแบบไหลย้อน- |
|
ต้นทุนเศษเหล็ก |
การสูญเสียวัสดุและการประมวลผล 3,800 ดอลลาร์ |
อัตราข้อบกพร่องจากการกัดกร่อนที่เกิดซ้ำเป็นศูนย์ |
ความหลากหลายของล็อตวัตถุดิบและสีอโนไดซ์ไม่ตรงกัน
การร้องเรียนบ่อยครั้งเมื่อจัดซื้อชิ้นส่วนอลูมิเนียมซีเอ็นซี 6061สำหรับการประกอบผู้บริโภคที่มองเห็นได้นั้นเป็นชุด-ถึง-การเปลี่ยนแปลงสีเป็นชุดหลังการชุบอโนไดซ์สี Type II
ความแปรผันทางโลหะวิทยาเล็กน้อยในซิลิคอน (0.40% ถึง 0.80%) และเหล็ก (0.10% ถึง 0.70%) ระหว่างตัวเลขความร้อนของโรงสีที่แตกต่างกันจะเปลี่ยนการดูดกลืนแสงผ่านฟิล์มขั้วบวกที่มีรูพรุน เพื่อรับประกันการจับคู่สีที่สม่ำเสมอในการประกอบชิ้นส่วนหลาย- Dazao จะล็อคการจัดหาวัตถุดิบไว้ที่ล็อตความร้อนโรงสีเดียวต่อการดำเนินการผลิตและบังคับใช้พารามิเตอร์เคมีอาบน้ำที่เข้มงวด (ความเข้มข้นของกรดซัลฟิวริก อุณหภูมิที่ควบคุมภายใน ±0.5 องศา และ pH ของอ่างสีย้อมที่ควบคุมภายใน ±0.1)
โซลูชัน-เสียงกระหึ่มผนังบางและโซลูชันการสร้างช่องลึก-Up Edge (BUE)
ความเร็วสูง-การกัดอะลูมิเนียม 6061การปฏิบัติงานพบกับข้อจำกัดทางกายภาพเมื่อรูปทรงมีความหนาของผนังอยู่ข้างใต้1.0 มม. (0.040 นิ้ว)หรืออัตราส่วนความลึกของกระเป๋า-ถึง-ที่เกิน4:1.
ฟิสิกส์ของการสร้าง-Up Edge (BUE)
Al6061 มีความเหนียวสูงและมีความสัมพันธ์ทางเคมีสูงกับพื้นผิวเครื่องมือตัด (ทังสเตนคาร์ไบด์) ที่อุณหภูมิโซนการตัดเฉพาะจุดระหว่าง 200 องศาถึง 350 องศา แรงกดของอะลูมิเนียม-จะเชื่อมเข้ากับหน้าคราดเครื่องมือ
ชั้นที่สะสมนี้ทำหน้าที่เป็นคมตัดปลอม ช่วยเพิ่มรัศมีปลายเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพ ส่งผลให้ผิวสำเร็จเสื่อมคุณภาพลงRa 0.8 µm ถึงมากกว่า Ra 6.3 µmเพิ่มแรงตัดได้ถึง 400% และทำให้เกิดการบิ่นขนาดเล็ก-ที่ขอบเครื่องมือคาร์ไบด์
|
คุณสมบัติเครื่องมือ |
ค่าแนะนำ |
เหตุผลทางวิศวกรรม |
|
การนับขลุ่ย |
3 ขลุ่ย |
เพิ่มปริมาตรระยะห่างของชิปสูงสุดในขณะที่รักษาความแข็งแกร่งของแกนเมื่อเปรียบเทียบกับการออกแบบแบบ 2 ร่อง |
|
มุมเกลียว |
ปรับได้ 35 องศา / 38 องศา |
รบกวนการตอบสนองความถี่ฮาร์มอนิก ขจัดเสียงสะท้าน |
|
มุมคราด |
เป็นบวกสูง (15 องศาถึง 20 องศา) |
ลดแรงตัด เฉือนโลหะได้อย่างหมดจด ชะลอการเริ่มต้น BUE |
|
มุมบรรเทา |
10 องศาถึง 12 องศา |
ป้องกันไม่ให้ด้านข้างเครื่องมือเสียดสีกับงาน-ผนังแข็ง |
|
การเคลือบผิว |
DLC หรือ ZrN (ไม่เคลือบโปแลนด์) |
ค่าสัมประสิทธิ์การเสียดสีต่ำพิเศษ- (µ < 0.1) ป้องกันการยึดเกาะทางเคมีของอะลูมิเนียมกับซับสเตรตของเครื่องมือ |

การสั่นไหวของเสียงแชตเตอร์แบบเรโซแนนซ์ผนังบาง-
เมื่อความหนาของผนังลดลงต่ำกว่า 1.0 มม. ความถี่ธรรมชาติ (fn) ของผนังโครงสร้างลดลงในช่วงความถี่ของฟันเครื่องมือ (fp=RPM×ฟลุต/60) เสียงพูดพ้องเสียงทำให้เกิดการสแกลลอป การโค้งงอของผนังมิติ และการแตกหักของชิ้นส่วน
โซลูชั่นทางวิศวกรรมของ Dazao สำหรับผนังบาง
1. การปรับความถี่แบบไดนามิก:ใช้การทดสอบแรงกระแทกของมาตรความเร่งเพื่อระบุโซนกลีบความเสถียรที่เสถียร โดยจับคู่ RPM ของสปินเดิลกับความถี่ธรรมชาติไดนามิกของการติดตั้งผนังบาง-
2. การสนับสนุนโครงสร้างแบบเสียสละ:สำหรับโครงสร้างผนังที่มีความหนาน้อยกว่า 0.5 มม. ช่องต่างๆ จะถูกเติมด้วยขี้ผึ้งที่ละลายน้ำได้-จุดหลอมเหลว-จุด-ต่ำ (จุดหลอมเหลว 65 องศา ) หรือโลหะผสมที่ละลายได้ต่ำ-เฉพาะทาง (เช่น โลหะผสมบิสมัท-) วัสดุนี้รองรับผนังในระหว่างการกัดโปรไฟล์ด้านนอก และต่อมาจะถูกละลายออกไปในน้ำร้อนโดยไม่ทำลายโครงสร้างอลูมิเนียมจากความร้อน
3. อุปกรณ์จับยึดการหน่วงสุญญากาศสูง-:แผ่นสูญญากาศแบบกำหนดเองที่มีปะเก็นซิลิโคนเซลล์ปิด-ใช้แรงกดลงสม่ำเสมอทั่วพื้นที่ส่วนประกอบทั้งหมด และลดโหมดการสั่นสะเทือนระหว่างการผ่านขั้นสุดท้าย-ด้วยความเร็วสูง
ฟีด ความเร็ว และการตั้งค่าเครื่องมือที่ปรับให้เหมาะสม (กระบวนการตัดเฉือนอะลูมิเนียม 6061)
ดำเนินการได้อย่างมีประสิทธิภาพการตัดเฉือนอลูมิเนียม 6061จำเป็นต้องเลือกพารามิเตอร์กระบวนการที่เหมาะสมที่สุดสำหรับความแข็งของวัสดุ การกระจายความร้อน และรูปทรงของชิป
|
ประเภทการดำเนินงาน |
ความเร็วตัด Vc (ม./นาที / SFM) |
อัตราป้อนงานต่อฟัน fz (มม./ฟัน / IPT) |
ความลึกตามแนวแกน ap (% ของเส้นผ่านศูนย์กลางคัตเตอร์) |
ความลึกในแนวรัศมี ae (% ของเส้นผ่านศูนย์กลางคัตเตอร์) |
วัสดุเครื่องมือและการเคลือบผิว |
|
การกัดหยาบหนัก (ประสิทธิภาพสูง) |
400 - 700 ม./นาที (1300 - 2300 SFM) |
0.10 - 0.20 มม. (0.004 - 0.008 นิ้ว) |
100% - 200% (เส้นทางโทรคอยด์) |
25% - 50% (เส้นทางโทรคอยด์) |
คาร์ไบด์ ไม่เคลือบผิว / ZrN |
|
การตกแต่งผนัง |
600 - 1000 ม./นาที (2000 - 3300 SFM) |
0.03 - 0.08 มม. (0.0012 - 0.003 นิ้ว) |
100% - 300% |
2% - 5% (ผ่านแรงเฉือนเบา) |
คาร์ไบด์เคลือบ DLC |
|
การตกแต่งพื้น |
500 - 800 ม./นาที (1600 - 2600 SFM) |
0.05 - 0.10 มม. (0.002 - 0.004 นิ้ว) |
0.1 - 0.2 มม. (ก้าว-ไป) |
60% - 80% (รูปทรงไวเปอร์) |
คาร์ไบด์ไม่เคลือบผิว |
|
การกลึงที่แม่นยำ (การกลึง 6061) |
300 - 500 ม./นาที (1000 - 1600 SFM) |
0.15 - 0.35 มม./รอบ (0.006 - 0.014 นิ้ว) |
1.0 - 3.0 มม. (ความลึกของการตัด) |
N/A (เส้นผ่านศูนย์กลางวงเลี้ยว) |
คราดขัดเงาคาร์ไบด์ / PCD |
กลยุทธ์การกัดขั้นสูง (การกัดอะลูมิเนียม 6061)
หากต้องการภาพรวมที่กว้างขึ้นของ-กลยุทธ์การใช้เครื่องมือความเร็วสูง โปรดอ่านของเราคู่มือฉบับสมบูรณ์เกี่ยวกับการกัด CNC อลูมิเนียม.
· การกัดแบบ Trochoidal (การกัดที่มีประสิทธิภาพสูง - HEM):ใช้การมีส่วนร่วมในแนวรัศมีขนาดเล็ก (ae=5%−10% เส้นผ่านศูนย์กลางหัวกัด) รวมกับระยะกินลึกตามแนวแกนเต็ม (ap=200% เส้นผ่านศูนย์กลางหัวกัด) ที่อัตราการป้อนสูงสุด สิ่งนี้จะกระจายความร้อนและการสึกหรอของเครื่องมือตลอดความยาวของร่องฟันทั้งหมด ช่วยยืดอายุการใช้งานของเครื่องมือได้สูงสุดถึง 300%
· การกัดพร้อมกัน 5 แกน:ขจัดการตั้งค่าหลายรายการสำหรับรูปทรงทางโครงสร้างที่ซับซ้อน การลดการเปลี่ยนแปลงการตั้งค่าจะช่วยป้องกันข้อผิดพลาดในการวางแนวแบบสะสม โดยคงความคลาดเคลื่อนของตำแหน่งทางเรขาคณิตไว้ภายใน0.015 มม. เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับเราบริการกัด CNC ด้วยความแม่นยำ 5 แกน.
กลยุทธ์การกลึงที่แม่นยำ (การกลึงอะลูมิเนียม 6061)
เมื่อทำการแสดงการกลึงอลูมิเนียม 6061สำหรับเพลาทรงกระบอก ตัวเรือนแบริ่ง หรือขั้วต่อแบบเกลียวผ่านเราบริการกลึง CNC ที่มีความแม่นยำ:
· ใช้กราวด์PCD (เพชรโพลีคริสตัลไลน์ขัดเงา)หรือเม็ดมีดไมโครเกรนคาร์ไบด์-ที่ไม่เคลือบผิวที่มีรัศมีปลายจมูก 0.2 มม. ถึง 0.4 มม.
· ตรวจสอบให้แน่ใจว่าอัตราการป้อนเกิน0.12 มม./รอบเพื่อแยกเศษต่อเนื่องที่มีความเหนียวออกเป็นชิ้นๆ รูปทรง C- ที่แน่นหนา ป้องกันไม่ให้-นกพันกันพันรอบแกนหมุนของเครื่องกลึง
ระบบส่งน้ำหล่อเย็น
ต้องใช้น้ำหล่อเย็นน้ำท่วมแรงดันสูง - (ความเข้มข้นของอิมัลชันสังเคราะห์ที่ละลายน้ำได้ 8% ถึง 10% -) ที่ส่งไปที่ 20 บาร์ถึง 70 บาร์โดยตรงไปยังโซนการตัดในระหว่างการเจาะช่องลึก แรงดันสูงจะชะล้างเศษออกจากลักษณะที่ลึก ป้องกัน-การตัดเศษซ้ำซึ่งนำไปสู่การเป็นรูที่พื้นผิวและการทำลายเครื่องมือก่อนเวลาอันควร
ความคลาดเคลื่อนที่แม่นยำและการเก็บผิวสำเร็จ-ขึ้น (การตัดเฉือนอลูมิเนียมที่แม่นยำ 6061)
ส่วนประกอบการผลิตที่ต้องการการตัดเฉือนอลูมิเนียมที่มีความแม่นยำ 6061ต้องการความเข้าใจขีดจำกัดความสามารถและผลกระทบหลัง-การประมวลผลต่อมิติสุดท้าย
|
คุณสมบัติมิติ |
ความอดทนมาตรฐานโรงงาน |
ความคลาดเคลื่อนที่แม่นยำสูง- (สภาพแวดล้อมที่มีการควบคุม) |
|
ขนาดเชิงเส้น (<100mm) |
±0.050 มม. (±0.002 นิ้ว) |
±0.008 มม. (±0.0003 นิ้ว) |
|
Linear Dimensions (>300 มม.) |
±0.150 มม. (±0.006 นิ้ว) |
±0.025 มม. (±0.0010 นิ้ว) |
|
เส้นผ่านศูนย์กลางรู (การคว้าน CNC) |
±0.020 มม. (±0.0008 นิ้ว) |
±0.005 มม. (±0.0002 นิ้ว) |
|
ความเรียบ/ความขนาน |
0.050 มม. ต่อ 100 มม |
0.010 มม. ต่อ 100 มม |
|
ความหยาบผิว (Ra) |
Ra 1.6 µm (63 µin) |
Ra 0.4 µm (16 µin) (ตัดแบบ Fly- / PCD) |
รายละเอียดตัวเลือกการตกแต่งพื้นผิว
หากต้องการเลือกโพสต์ที่เหมาะสม-การรักษาสำหรับส่วนของคุณ โปรดปรึกษารายละเอียดของเราคู่มือการตกแต่งพื้นผิวอลูมิเนียม.
|
ประเภทเสร็จสิ้น |
ข้อกำหนดกระบวนการ |
เพิ่มความหนา |
ความต้านทานการกัดกร่อน |
วัตถุประสงค์ทางวิศวกรรม |
|
Anodize Type II (ใส/สี) |
MIL-A-8625 ประเภท II คลาส 1/2 |
5 - 20 µm (ความหนาของฟิล์มทั้งหมด) |
ดี (สเปรย์เกลือ 240 ชม.) |
งานตกแต่ง การป้องกันการกัดกร่อนขั้นพื้นฐาน รหัสสี |
|
อโนไดซ์ Type III (เคลือบแข็ง) |
MIL-A-8625 ประเภท III คลาส 1/2 |
25 - 50 µm (ความหนาของฟิล์มทั้งหมด) |
ยอดเยี่ยม (สเปรย์เกลือ 1,000 ชม.) |
ทนต่อการสึกหรอสูง ฉนวนอิเล็กทริก (60HV) |
|
การระเบิดด้วยลูกปัด |
ASTM F1330 / กรวดลูกปัดแก้ว #120/180 |
การเปลี่ยนแปลงความหนาสุทธิเป็นศูนย์ |
เป็นกลาง |
พื้นผิวด้านที่สม่ำเสมอ ลบเครื่องหมายเครื่องมือ CNC เล็กน้อย |
|
การชุบนิเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้า (ENP) |
MIL-C-26074E / นิกเกิลฟอสฟอรัสสูง |
10 - 25 µm (สม่ำเสมอ 100%) |
ซูพีเรียร์ (เคมีอุตสาหกรรม) |
ทนทานต่อการสึกหรอสูง เคลือบภายในท่อสม่ำเสมอ |
|
การแปลงโครเมต (อะโลดีน 1200/1500) |
MIL-DTL-5541F คลาส 1A/3 |
< 1 µm (Negligible) |
ปานกลาง (เกลือ 168 ชม.) |
ฟิล์มนำไฟฟ้า ไพรเมอร์ประสานสี |
ความสมบูรณ์ของเกลียวในอะลูมิเนียม 6061: การกรีดโดยตรงเทียบกับการแทรกเกลียว
เนื่องจาก 6061-T6 มีความต้านทานแรงเฉือนปานกลาง (207 MPa) การต๊าปเกลียวโดยตรงโดยต้องมีการประกอบ/ถอดชิ้นส่วนซ้ำๆ (เช่น ฝาครอบทางเข้า อุปกรณ์จับยึดแบบโมดูลาร์) จึงเสี่ยงต่อการหลุดของเกลียวหลังจากใช้แรงบิด 20 ถึง 50 รอบ
|
คุณสมบัติ |
เกลียวตรง (6061-T6) |
เกลียวลวด Helicoil / STI |
|
ความยาวการรับแรงเฉือนสูงสุด |
จำกัดด้วยอะลูมิเนียมเมทริกซ์ (ต้องใช้เส้นผ่านศูนย์กลางเกลียว 2.0x) |
ถ่ายโอนไปยังเกลียวลวดด้านนอกที่ใหญ่กว่า (ต้องใช้เส้นผ่านศูนย์กลาง 1.5x) |
|
แรงดึง-ออก (M6x1.0) |
~11.2 กิโลนิวตัน |
~18.5 กิโลนิวตัน (เพิ่มความแข็งแกร่ง +65%) |
|
วงจรชีวิตการสึกหรอ |
ยากจน (< 50 mating cycles) |
Outstanding (>1,000 รอบการผสมพันธุ์) |
|
ค่าติดตั้ง |
ต่ำ (ผ่านต๊าป CNC โดยตรง) |
ปานกลาง (ดอกต๊าป STI + การใส่แบบแมนนวล) |
สำหรับการใช้งานด้านการบินและอวกาศ ยานยนต์ หรือหุ่นยนต์ที่มีความน่าเชื่อถือสูง- โดยระบุเม็ดมีด STI Helicoilหรือกุญแจ-ส่วนแทรกสำหรับล็อค (Keensert)ส่วนประกอบใน 6061 ป้องกันการเกิดปัญหาเกลียวและความล้มเหลวของสนาม
โครงสร้างการตัดสินใจของโลหะผสม: 6061 กับ 7075 กับ 2024 กับ 5052 (การตัดเฉือนอลูมิเนียม 6061 กับ 7075)
การประเมิน-ข้อเสียระหว่างการตัดเฉือนอะลูมิเนียม 6061 กับการตัดเฉือน 7075 จะช่วยรักษาสมดุลระหว่างต้นทุนต่อหน่วยและประสิทธิภาพของโครงสร้าง
|
วิศวกรรมเมตริก |
อัล 6061-T6 |
อัล 7075-T6 |
อัล 2024-T3 |
อัล 5052-H32 |
|
อัตราผลตอบแทนแรงดึง |
276 เมกะปาสคาล |
503 เมกะปาสคาล (+82%) |
290 เมกะปาสคาล (+5%) |
193 เมกะปาสคาล (-30%) |
|
ความแข็งแรงเมื่อยล้า |
96 เมกะปาสคาล |
159 เมกะปาสคาล (+65%) |
138 เมกะปาสคาล (+43%) |
115 เมกะปาสคาล (+20%) |
|
ดัชนีความสามารถในการแปรรูป |
70% (ชิปเรียบ) |
85% (ชิปสั้น) |
70% (ชิปสั้น) |
45% (เหนียว ยาก) |
|
คุณภาพอโนไดซ์ |
ซูพีเรียร์ (ใส/ย้อมได้) |
ปานกลาง (โทนเหลืองในเคลือบแข็ง) |
ยุติธรรม (มีแนวโน้มที่จะเกิดหลุมในช่วงก่อน) |
ดี (ความแปรปรวนของสี) |
|
พฤติกรรมการเชื่อม |
ดีเยี่ยม (GMAW/GTAW) |
แย่ (แคร็กร้อน) |
ยากจน |
ยอดเยี่ยม |
|
ต้นทุนวัตถุดิบ |
พื้นฐาน ($3.50/กก.) |
~2.5x ($8.75/กก.) |
~2.1x ($7.35/กก.) |
~1.05x ($3.68/กก.) |
กฎการเลือกโลหะผสมทางวิศวกรรม
1. เลือก6061-T6 / T651เมื่อการใช้งานต้องการประสิทธิภาพโครงสร้างที่สมดุล ความสามารถในการเชื่อม ความสวยงามของการชุบอโนไดซ์ และต้นทุนการผลิตต่ำ
2. อัปเกรดเป็น7075-T6เมื่อความต้องการความแข็งแรงของผลผลิตเกิน 300 MPa น้ำหนักส่วนประกอบจะต้องลดลงในทุกค่าใช้จ่าย และไม่จำเป็นต้องทำการเชื่อม
3. เลือก2024-T3สำหรับการใช้งานความล้าจากแรงตึงเป็นรอบซึ่งจำเป็นต้องมีความทนทานต่อการแตกหักสูง
4. เลือก5052-H32สำหรับขายึดโลหะแผ่นธรรมดา-ที่ต้องกดแรง-รัศมีการโค้งงอเบรกอย่างรุนแรง
การวิเคราะห์โครงสร้างต้นทุนและการเพิ่มประสิทธิภาพ DFM (ต้นทุนการตัดเฉือนอะลูมิเนียม 6061)
ความเข้าใจต้นทุนการตัดเฉือนอลูมิเนียม 6061โครงสร้างช่วยให้วิศวกรสามารถลดราคาต่อหน่วยในระหว่างขั้นตอนการออกแบบเบื้องต้น หากต้องการทราบรายละเอียดราคาและปัจจัยด้านราคาทั้งหมด โปรดดูที่ของเราคู่มือการเพิ่มประสิทธิภาพต้นทุนการตัดเฉือนอลูมิเนียม CNC.
การแจกแจงต้นทุนของส่วนประกอบ 6061 ที่กลึงด้วยความแม่นยำ
|
องค์ประกอบต้นทุน |
ส่วนแบ่งของต้นทุนทั้งหมด |
ตัวขับเคลื่อนต้นทุนหลัก |
|
สต็อควัตถุดิบ (Al6061) |
15% - 25% |
ขนาดบิลเล็ต ประสิทธิภาพผลผลิต ปัจจัยของเศษ |
|
รอบเวลาเครื่อง CNC |
45% - 60% |
ระยะห่างของเส้นทางเครื่องมือ อัตราป้อน การตั้งค่า |
|
เครื่องมือตัดและวัสดุสิ้นเปลือง |
8% - 12% |
ดอกเอ็นมิลล์คาร์ไบด์เฉพาะทาง อัตราการสึกหรอ |
|
หลัง-การประมวลผลและการตกแต่งพื้นผิว |
10% - 15% |
ประเภทอโนไดซ์, งานมาสก์, การระเบิดของเม็ดบีด |
|
การตรวจสอบและการประกันคุณภาพ |
5% - 10% |
การดำเนินการ CMM อัตราการสุ่มตัวอย่าง ใบรับรอง (MTC) |
ค่าบริการที่ซ่อนอยู่ในใบเสนอราคา
· NRE / ค่าติดตั้ง:ต้นทุนการผลิตฟิกซ์เจอร์และการเขียนโปรแกรม CAM ตัดจำหน่ายเป็นชุดเล็กๆ
· ค่าธรรมเนียมการตรวจสอบที่ไม่ใช่-มาตรฐาน:รายงานโครงร่างมิติ CMM แบบเต็ม ค่าธรรมเนียมการตรวจสอบการทดสอบแบบไม่ทำลาย- (NDT) หรือรายงานการทดสอบโรงงานวัตถุดิบ (MTC)
กฎ DFM เพื่อลดต้นทุนการตัดเฉือน

1. ปรับรัศมีมุมภายในให้เหมาะสม:
· ปัญหา:การออกแบบมุมภายในสี่เหลี่ยม (R=0) บังคับให้มีการตัดลวด EDM หรือดอกเอ็นมิลล์ขนาดเล็กราคาแพง
· สารละลาย:ตั้งค่ารัศมีมุมแนวตั้งภายใน (R) เป็นอย่างน้อย1.15 ถึง 1.25 เท่ารัศมีของเครื่องมือมาตรฐานที่ใช้ หากต้องการใช้ดอกเอ็นมิลล์ 6 มม. (รัศมี 3 มม.) ให้ระบุรัศมีภายในเป็น3.5มม. ช่วยให้คัตเตอร์สามารถวนผ่านมุมต่างๆ โดยไม่ลดความเร็วลง ขจัดเสียงสะท้านจากมุม
2. จำกัดความลึกของกระเป๋าลึก-ไว้ที่-อัตราส่วนความกว้าง:
รักษาความลึกของกระเป๋าให้น้อยกว่าหรือเท่ากับ 4×กว้าง โพรงที่ลึกกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางเครื่องมือ 4 เท่าต้องใช้หัวกัดคอ-ระยะเข้าถึงที่ลดลง-ที่ยาวซึ่งทำงานโดยใช้อัตราป้อนที่ลดลง ส่งผลให้รอบการตัดเฉือนเพิ่มขึ้นอย่างทวีคูณ
3. กำหนดขนาดรัศมีภายในให้เป็นมาตรฐาน:
ใช้เนื้อพื้นและรัศมีผนังแนวตั้งสม่ำเสมอทั่วทั้งช่องภายในทั้งหมด ซึ่งช่วยให้เครื่องมือชิ้นเดียวสามารถทำการกัดหยาบและการเก็บผิวละเอียดจนเสร็จสิ้น โดยไม่ต้องเปลี่ยนเครื่องมือหลายครั้ง
หลีกเลี่ยงกำแพงบางเฉียบ-:
รักษาความหนาของผนังเล็กน้อยด้านบน1.2 มม. (0.048 นิ้ว). ผนังการตัดเฉือนที่ต่ำกว่า 0.8 มม. ต้องใช้ทางเดินเครื่องมือหลาย-ที่ช้าและอุปกรณ์จับยึดแบบพิเศษ ทำให้ต้นทุนต่อหน่วยเพิ่มขึ้น 40% ถึง 80%
|
ขนาดชุดการผลิต |
การตั้งค่าเครื่องจักร ค่าตัดจำหน่าย / หน่วย |
ต้นทุนต่อหน่วยเทียบกับต้นแบบ |
|
1 - 5 หน่วย (ต้นแบบ) |
สูง ($150 การตั้งค่าตัดจำหน่าย=$30) |
100% (ราคาต้นแบบพื้นฐาน) |
|
50 - 100 หน่วย |
ปานกลาง ($150 / 50=$3.00) |
35% - 40% ของราคาต้นแบบ |
|
1,000+ หน่วย (ชุด) |
เล็กน้อย ($150 / 1000=$0.15) |
18% - 22% ของราคาต้นแบบ |
การตรวจสอบซัพพลายเออร์และการประกันคุณภาพ (ซัพพลายเออร์อลูมิเนียม 6061)
ร่วมมือกับผู้ที่ยังไม่ได้ตรวจสอบผู้ผลิตชิ้นส่วนอลูมิเนียม 6061นำเสนอการฉ้อโกงที่สำคัญและความเสี่ยงในการควบคุมคุณภาพ
ข้อผิดพลาดของห่วงโซ่อุปทานในการจัดหาส่วนประกอบ 6061
· การทดแทนเหล็กแท่งรีไซเคิลต่ำกว่ามาตรฐาน:ร้านตัดเฉือนระดับล่าง-อาจใช้เศษอะลูมิเนียมที่หลอมใหม่ราคาถูกที่ผ่านการส่งต่อเป็นไพรม์ 6061-T6 เหล็กแท่งรีไซเคิลประกอบด้วยเหล็กเจือปนสูง ตะกอนซิลิกอน และความพรุนขนาดเล็ก- ซึ่งนำไปสู่ความล้มเหลวของโครงสร้างภายใต้ภาระที่ล้าและจุดด่างดำที่ไม่น่าดูหลังการชุบอโนไดซ์
· ใบรับรองการทดสอบโรงสีปลอม (MTC):วัสดุที่ส่งมาโดยไม่มีการตรวจสอบย้อนกลับล็อตความร้อนที่ได้รับการยืนยันอาจส่งผลให้มีการส่งมอบสต็อค 6061-O ที่ไม่-ผ่านการอบร้อน- ในรูปของอุณหภูมิ T6
โปรโตคอลการตรวจสอบคุณภาพเครื่องจักรของเซียะเหมิน Dazao
ทำหน้าที่เป็นผู้ได้รับความไว้วางใจผู้จัดจำหน่ายอลูมิเนียม 6061และผู้ผลิตเครื่องจักรที่มีความแม่นยำตั้งแต่ปี 2000 Dazao Machinery ดำเนินการควบคุมคุณภาพอย่างเข้มงวดทั่วทั้งเราระบบควบคุมคุณภาพที่ผ่านการรับรอง ISO9001 และ IATF16949:
1. การตรวจสอบวัตถุดิบสเปกโตรเมตริก:ทุกๆ การจัดส่งขาเข้าของแท่งอะลูมิเนียมและสต็อกเพลท 6061 จะต้องผ่านกระบวนการเอ็กซ์-สเปกโตรมิเตอร์รังสีฟลูออเรสเซนซ์ (XRF)การวิเคราะห์เพื่อตรวจสอบองค์ประกอบโลหะผสม (Mg, Si, Cu, Cr) ก่อนที่จะเข้าสู่สินค้าคงคลังดิบ
2. การตรวจสอบย้อนกลับของใบรับรองการทดสอบโรงงาน (MTC):วัตถุดิบทั้งหมดมาจากผู้ผลิตหลักระดับ 1 โดยตรง (เช่น Chalco, Alcoa) อย่างครบถ้วนTH 10204 3.1 เอกสาร MTCเชื่อมโยงกับหมายเลขล็อตความร้อน
3. ความสามารถในการตรวจสอบ CMM เต็มรูปแบบ:การใช้เครื่องตรวจวัดพิกัด Zeiss (CMM){0}} ที่ควบคุมอุณหภูมิ ทำให้เกิดความไม่แน่นอนในการวัดจนถึง0.8 µm + L/400ตรวจสอบความถูกต้องของมิติทางเรขาคณิตที่ซับซ้อนและพิกัดความเผื่อ (GD&T)
4. สเปรย์เกลือและความหนาของการเคลือบ QA:ชิ้นส่วนที่ชุบอโนไดซ์จะผ่านการทดสอบความหนาของผิวเคลือบด้วยเครื่องมือกระแสวน-และการทดสอบการกัดกร่อนของสเปรย์เกลือเป็นระยะต่อมาตรฐาน ASTM B117.
รายการตรวจสอบทางวิศวกรรมการจัดซื้อจัดจ้าง
ความแม่นยำเครื่องจักรกลซีเอ็นซี 6061 อลูมิเนียมต้องมีการจัดการการเลือกสถานะของวัสดุ โปรไฟล์ความเค้นตกค้างภายใน พารามิเตอร์การตัดเฉือน และ-สแต็กมิติหลังการประมวลผล-
รายการตรวจสอบทางวิศวกรรมจัดซื้อก่อน-
ก่อนที่จะส่งโมเดล 3D CAD และแบบวิศวกรรม 2D เพื่อขอใบเสนอราคา โปรดตรวจสอบพารามิเตอร์ต่อไปนี้:
ข้อกำหนดวัสดุ:ภาพวาดถูกทำเครื่องหมายไว้อย่างชัดเจนว่า6061-T651สำหรับเพลตเจาะ/กัดขนาดใหญ่เพื่อป้องกันการบิดงอใช่หรือไม่
ค่าเผื่อการชุบก่อน-:เส้นผ่านศูนย์กลางรูวิกฤตและลักษณะเกลียวได้รับการชดเชยสำหรับการเจริญเติบโตหลังการชุบอโนไดซ์ (Type II และ Type III) หรือไม่
โพรงลึกและหลุมตาบอด:รูต๊าปแบบตาบอดมีระยะห่างจากความลึกของจุดเจาะเพื่อป้องกันกรดที่สะสมอยู่ในระหว่างการชุบอโนไดซ์หรือไม่
มุมรัศมี DFM:รัศมีมุมภายในได้รับการออกแบบให้มากกว่าหรือเท่ากับ 1.15×รัศมีคัตเตอร์ เพื่อหลีกเลี่ยงการชะลอตัวและการสะท้านของเครื่องมือหรือไม่
ขีดจำกัดความหนาของผนัง:รูปทรงของผนังควรรักษาให้สูงกว่า 1.0 มม. หากเป็นไปได้เพื่อหลีกเลี่ยงข้อบกพร่องจากแรงสั่นสะเทือนของผนังบาง-หรือไม่
การเลือกเธรด:มีการระบุเกลียวผสมพันธุ์-โหลดสูงหรือบ่อย-ด้วยเม็ดมีด STI Helicoil แทนที่จะทำการต๊าปโดยตรงหรือไม่
คำถามที่พบบ่อย
01.เหตุใดชิ้นส่วนอะลูมิเนียม 6061-T6 ของฉันจึงบิดเบี้ยวระหว่างการเจาะรู CNC อย่างหนัก
02.ฉันจะชดเชยความคลาดเคลื่อนของเครื่องจักร CNC สำหรับการชุบอโนไดซ์เคลือบแข็ง Type III ได้อย่างไร
03.ฉันจะป้องกันการหลุดของเกลียวในส่วนประกอบอะลูมิเนียม 6061 แบบอ่อนได้อย่างไร
04.อะไรทำให้สีไม่ตรงกันในชิ้นส่วนอะลูมิเนียม 6061 ที่ชุบอะโนไดซ์ในแต่ละชุด
05.ฉันจะป้องกัน-ขอบที่สะสม (BUE) และเศษที่เหนียวในระหว่างการกัดความเร็วสูง- 6061 ได้อย่างไร
06.การเปลี่ยน DFM ที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดเพื่อลดต้นทุนการตัดเฉือนอะลูมิเนียม 6061 คืออะไร

