La lavorazione CNC (Computer Numerical Control) è un processo vitale nei moderni approcci produttivi. Migliora la precisione e l'efficienza dei processi produttivi. L'alluminio è uno dei principali tipi di CNC. Una caratteristica essenziale dell'alluminio è la sua leggerezza e la sua idoneità per prodotti specifici. È famoso anche per la sua durata, resistenza ed eccellente lavorabilità. Queste caratteristiche lo rendono un materiale applicabile a diversi settori industriali. Fanno parte dei fattori che determinano la scelta dei materiali.

Primo piano del processo di lavorazione CNC della lega di alluminio 6061, che mostra gli strumenti di taglio di precisione in azione.

Lavorazione CNC di parti in alluminio 6061 con alta precisione

Le 9 principali leghe di alluminio per la lavorazione CNC (applicazioni a confronto)

Le leghe di alluminio sono applicabili in diversi settori. Il loro ruolo è la combinazione di elevato rapporto forza-peso e resistenza alla corrosione. Queste caratteristiche rendono l'alluminio un materiale unico e vitale, soprattutto nel settore CNC. Il processo CNC utilizza leghe come l'alluminio per ottenere risultati specifici.

1. Alluminio 6061

Caratteristiche

L'alluminio 6061 è una lega comune e versatile. Il suo ruolo nella lavorazione CNC offre molteplici vantaggi. Fornisce forza, resistenza ed elevata lavorabilità. Può anche miscelarsi per favorire la resistenza e la corrosione.

Applicazioni

L'alluminio 6061 è utilizzato per produrre componenti strutturali. Il suo ruolo si estende all'industria navale, automobilistica e aerospaziale. È comunemente usato per produrre ruote di camion, telai di biciclette, hardware marino e telai di biciclette.

Considerazioni sulla lavorazione

La 6061 è facile da lavorare. Tuttavia, questa caratteristica rende talvolta difficile ottenere finiture superficiali. Richiede una lubrificazione e un raffreddamento adeguati. La lubrificazione è essenziale per evitare il surriscaldamento e prolungare la vita dell'utensile. Il processo può aggiungere la finitura superficiale in ulteriori specifiche al processo.

Quando scegliere l'alluminio 6061

Questa lega rappresenta una scelta convincente per i pezzi che necessitano di un equilibrio adeguato, facilità di lavorazione e resistenza alla corrosione. L'alluminio 6061 è efficace per i prototipi e vitale per i pesi leggeri e le parti strutturali.

2. Alluminio 7075

Caratteristiche

L'alluminio 7075 è una delle leghe di alluminio più resistenti disponibili. È riconosciuta per il suo livello di forza e resistenza. Tuttavia, presenta una minore resistenza alla corrosione rispetto all'alluminio 6061. Il materiale ha anche un tasso di lavorabilità inferiore, che è giustificato dalla sua elevata resistenza.

Applicazioni

L'alluminio 7075 è essenziale nell'industria aerospaziale, compresa quella militare e degli utensili. Viene utilizzato per prodotti come le ali degli aerei, le attrezzature sportive come i telai delle mountain bike e le mazze da golf e le strutture delle fusoliere. La resistenza e il peso sono tra i fattori determinanti per la sua applicazione.

Considerazioni sulla lavorazione

La lavorazione dell'alluminio 7075 richiede maggiore attenzione. L'elevata resistenza può causare usura. L'usura che aumenta a dismisura e ottiene buoni risultati. L'usura è necessaria per ottenere utensili da taglio di alta qualità.

Quando scegliere l'alluminio 7075

La scelta dell'alluminio 7075 dipende da molti fattori. L'usura è un aspetto fondamentale nel CNC. Tuttavia, questo fattore è fondamentale per le applicazioni che richiedono la sua inclusione nel processo.

3. Alluminio 2024

Caratteristiche

L'alluminio 2024 è famoso per il suo elevato rapporto resistenza/peso. che lo rende superiore ad altri tipi di leghe. È notoriamente applicabile nelle applicazioni aerospaziali.

Applicazioni

L'alluminio 2024 è utilizzato principalmente nella produzione di aerei. Le parti comuni della costruzione sono la fusoliera, le ali e le parti portanti essenziali. Viene utilizzato anche nella produzione di veicoli militari. La precisione dei veicoli militari risiede nella qualità e nella capacità di creare rivestimenti protettivi. I prodotti richiedono materiali con caratteristiche di robustezza e minore resistenza alla fatica.

Considerazioni sulla lavorazione

La lavorazione dell'alluminio 2024 può presentare numerose sfide a causa di vari fattori. I materiali subiscono occasionalmente un indurimento durante il processo di lavorazione. Anche una lubrificazione e un raffreddamento adeguati sono fondamentali per superare il surriscaldamento. L'utilizzo di utensili affilati e la gestione della velocità di taglio sono fondamentali per superare l'usura degli utensili.

Quando scegliere l'alluminio 2024

La scelta dell'alluminio 2023 si adatta alle parti che richiedono elevata forza e resistenza alla fatica. Le parti aerospaziali sono uno dei principali consumatori di prodotti in alluminio 2024. È efficace anche per i prodotti sottoposti a sollecitazioni significative.

4. Alluminio 5052

Caratteristiche

La lega di alluminio 5052 è utilizzata per produrre utensili che presentano una minore resistenza. Trova applicazione soprattutto in ambiente marino. Offre una resistenza moderata. È anche formabile, ma non è forte come la 6061 e la 7075.

Applicazioni

Si applica alla produzione di serbatoi di carburante nell'industria aerospaziale e automobilistica. È un materiale fondamentale per la produzione di componenti marini, come le piastre di coperta e gli scafi delle imbarcazioni. È inoltre fondamentale nella costruzione di recipienti a pressione. I livelli di pressione standard del prodotto sono quelli dei serbatoi e dei contenitori. La caratteristica di resistenza del prodotto è essenziale in un ambiente con umidità e sale. È fondamentale anche nella costruzione di prodotti architettonici. I pannelli di copertura e i pannelli per esterni nelle zone costiere sono in alluminio 5052.

Considerazioni sulla macchina

L'alluminio 5052 è relativamente semplice e facile da lavorare. Tuttavia, può presentare finiture superficiali ruvide in caso di lubrificazione inadeguata. Il 5052 presenta un'efficace resistenza alla corrosione, che lo rende adatto all'uso in aree in cui i prodotti sono esposti ad ambienti difficili.

Quando scegliere l'alluminio 5052

L'alluminio 5052 è adatto a prodotti resistenti alla corrosione. I prodotti di rivestimento che lo richiedono sono applicabili in ambienti chimici e marini? Offre una resistenza moderata e la resistenza alla corrosione è molto importante.

5. 6082 Alluminio

Caratteristiche

La 6082 è una lega ad alta resistenza fondamentale per le applicazioni strutturali. Offre un'eccellente lavorazione, resistenza alla corrosione ed elevata forza. È più forte dell'alluminio 6061 ma meno del 7075.

Applicazioni

Il 6082 è comunemente utilizzato come rivestimento nella costruzione di diversi componenti. È essenziale per la produzione di parti strutturali come travi e telai. Supporta la resistenza di costruzioni e macchinari. Nell'industria dei trasporti, è fondamentale per la produzione di ponti, binari e parti per impieghi gravosi. Le parti dei componenti automobilistici sono fondamentali, con una forza moderata e un'efficace resistenza alla corrosione.

Considerazioni

Il processo di lavorazione si concentra sulla resistenza e sulla facilità di lavorazione. L'alluminio 6082 presenta caratteristiche di moderata facilità di lavorazione e offre un'efficace finitura superficiale.

Quando scegliere l'alluminio 6082:

L'alluminio 6082 è adatto per i prodotti che sono fondamentali per la lavorabilità. Come altri metalli, è anche la scelta migliore per i pezzi sottoposti a produzione in grandi volumi e con tolleranze ristrette. È ideale per pezzi intricati e piccoli che richiedono una lavorazione in tempi brevi.

6. 2011 Alluminio

Caratteristiche

L'alluminio del 2011 è una lega comunemente utilizzata per l'efficace lavorabilità. È una delle leghe di alluminio più semplici da lavorare e la scelta migliore per i progetti più complessi. Tuttavia, è meno resistente alla corrosione. Tuttavia, è debole rispetto ad altre leghe. È un materiale primario per la lavorabilità nella maggior parte dei pezzi.

Applicazioni

L'alluminio 2011 è fondamentale nella produzione di componenti di precisione. Alcuni prodotti sono cuscinetti, parti complesse e ingranaggi. Grazie alla sua elevata precisione e ai suoi dettagli, si applica alla produzione di parti di macchine. L'elemento finale è costituito da utensili di alta precisione che richiedono una lavorabilità di alto livello e tolleranze ristrette.

Considerazioni sulla lavorazione

La lega di alluminio 2011 è altamente lavorabile. È adatta a prodotti che richiedono una lavorazione di alta precisione. Tuttavia, offre una minore resistenza alla corrosione. Non è ideale per prodotti applicabili in ambienti difficili.

Quando scegliere l'alluminio 2011

L'alluminio 2011 è adatto per i prodotti che sono fondamentali per la lavorabilità. È anche la scelta migliore per i pezzi sottoposti a produzione in grandi volumi e con tolleranze ristrette. È la scelta migliore per i pezzi intricati e piccoli che richiedono una lavorazione in tempi brevi.

7. MIC6

Caratteristiche

La MIC 6 è una lega di alluminio fuso utilizzata in prodotti ad alta stabilità e lavorabilità. È frequente che i pezzi richiedano tolleranze strette e che i produttori desiderino stabilità nel tempo.

Applicazioni

L'MIC6 è comunemente utilizzato per produrre stampi di precisione, come quelli per la fusione e lo stampaggio a iniezione. È adatto anche per componenti di attrezzaggio, comprese le maschere e le attrezzature. Infine, nei componenti aerospaziali, l'MIC6 è applicabile per prodotti che richiedono un'elevata stabilità dimensionale.

Considerazioni sulla lavorazione

L'MIC6 è ideale per i pezzi che richiedono il massimo livello di precisione. È comune e utile nei settori in cui i pezzi devono rispettare tolleranze elevate. Gli utensili, gli stampi e i componenti dei prodotti aerospaziali sono fondamentali per l'accuratezza della precisione. Ciò richiede che la lavorazione CNC si concentri sulle specifiche e su qualsiasi nuovo requisito emergente dei pezzi.

8. A380 Alluminio

Caratteristiche

L'alluminio A380 è adatto alla produzione di componenti automobilistici. I prodotti tipici di questa lega sono le scatole di trasmissione, i blocchi motore e altri elementi automobilistici resistenti. È ideale anche per la produzione di componenti per computer. I componenti informatici più comuni con l'A380 sono telefoni, computer ed elettronica di consumo. L'alluminio A380 è adatto anche per i prodotti aerospaziali. I componenti non critici, tra cui staffe e alloggiamenti, si affidano all'A380.

Considerazioni sulla lavorazione

Le considerazioni per l'A380 sono limitate a causa delle sue caratteristiche inefficaci. L'alluminio dell'A380 può presentare limitazioni nella produzione dei pezzi a causa del processo di fusione e della composizione. Gli utensili affilati sono fondamentali per evitare strappi e la velocità di taglio deve essere controllata per ottenere risultati ottimali.

Quando scegliere l'alluminio A380

L'alluminio A380 è uno strumento essenziale per i pezzi fusi ad alta resistenza. L'obiettivo è ottenere una buona lavorabilità e una minore attenzione alla resistenza alla corrosione.

9. 1100 Alluminio

Caratteristiche

L'alluminio 1100 è di tipo commerciale. È applicabile nella fabbricazione di prodotti che richiedono resistenza alla corrosione. È inoltre fondamentale per una buona formabilità. Sebbene l'alluminio 1100 abbia una resistenza inferiore rispetto ad altre leghe, è efficace per i prodotti che richiedono resistenza.

Applicazioni

L'alluminio 1100 è fondamentale per la produzione di componenti architettonici, tra cui facciate, coperture e rivestimenti. È inoltre fondamentale nella produzione di scambiatori di calore. I prodotti standard sono i sistemi HVAC e diversi sistemi di refrigerazione. L'ultimo componente con l'alluminio 1100 è l'attrezzatura per la lavorazione degli alimenti. Le leghe sono comuni negli utensili da cucina e in altri prodotti essenziali per la resistenza alla corrosione.

Considerazioni sulla lavorazione

L'alluminio 1100 è adatto alla lavorazione. Fornisce superfici eccellenti e cruciali. Tuttavia, offre una resistenza di basso livello ed è meno efficace nelle applicazioni ad alta sollecitazione.

Quando scegliere l'alluminio 1100

L'alluminio 1100 viene scelto per i prodotti che richiedono un'efficace resistenza alla corrosione. È anche comune per la formabilità. Tuttavia, è meno critica nelle applicazioni in cui la resistenza è meno importante.

Confronto tra le leghe di alluminio nella lavorazione CNC

Le proprietà comuni includono la resistenza alla corrosione, la lavorabilità e la forza. Le leghe di alluminio sono comuni per la lavorazione CNC, grazie alle loro proprietà desiderabili.. Tuttavia, questo processo richiede attrezzature più avanzate, come la misurazione di precisione e il taglio degli utensili..

Confronto della resistenza delle leghe di alluminio

L'alluminio 7075 e 2024: Questa lega è adatta e preferita per la sua straordinaria resistenza. Ha lo zinco come componente principale ed è efficace nei prodotti militari e aerospaziali. L'alluminio 7075 corrisponde alle caratteristiche dell'alluminio 2024, che ha anche un'eccellente ed elevata resistenza. L'alluminio 2024 ha il rame come lega principale, il che gli consente di avere un'elevata resistenza. I produttori di alluminio 2024 e 7075 producono aeromobili e altri componenti strutturali. Tuttavia, l'alluminio 2024 possiede una minore resistenza alla corrosione rispetto all'alluminio 7075. Richiede l'aggiunta di altri materiali per migliorare il livello di resistenza.
Alluminio 6061: A differenza dell'alluminio 7075 e 2024, la 6061 offre una resistenza moderata. Nel processo di produzione CNC, è una delle leghe più versatili. Tuttavia, ha un rapporto forza-peso impressionante. L'alluminio è fondamentale per la produzione di componenti strutturali, ambienti marini e parti automobilistiche. Bilancia efficacemente altre proprietà e resistenze; pertanto, è un elemento chiave che consente di realizzare componenti per usi generici.
1100 alluminio: L'alluminio 1100 è la lega di alluminio più debole nella lavorazione CNC. È debole ma efficace in ambienti con bassa resistenza alla corrosione e lavorabilità. A differenza dell'alluminio 7075 e 2400, la sua produzione non richiede resistenza alla corrosione e lavorabilità. Tuttavia, è fondamentale anche in aree ad alta formabilità.
Alluminio 5052: L'alluminio 5052 è utile per fornire un'adeguata resistenza alla corrosione nella lavorazione CNC. Tuttavia, la sua resistenza è bassa rispetto al 7075 e al 6061. Tuttavia, fornisce una resistenza efficace per diverse applicazioni, come i serbatoi marini e chimici.

Confronto della lavorabilità

Si riferisce alla facilità di taglio, lavorazione e modellazione del materiale nelle macchine CNC. È fondamentale nella selezione dei materiali per la facilità di lavorazione. Influisce direttamente su tempi, costi, usura e produzione.

2011 alluminio: Il 2011 è una delle leghe adatte alla lavorabilità. Ha un alto livello di rame e offre eccellenti proprietà di taglio. È ideale per prodotti con disegni intricati e tolleranze elevate. Ha una bassa usura degli utensili e può produrre tagli efficaci, quindi lavorazioni ad alta velocità. È adatto anche per la precisione e l'efficienza.
Alluminio 6061: L'alluminio 6061 è efficace per la facilità di lavorazione. Richiede un tempo di lavorazione breve e quindi una buona precisione dimensionale e una finitura liscia. Bilancia lavorabilità e resistenza, quindi è efficace per vari componenti in diversi settori. Tuttavia, richiede altri componenti in diverse applicazioni.
6082 alluminio: La lega presenta le stesse qualità di lavorabilità della 6061. Tuttavia, offre un elevato livello di resistenza. Subisce la facilità di lavorabilità. L'aumento della 6082 può richiedere utensili più potenti e una maggiore precisione per evitare di danneggiare gli utensili. È facile rispetto al 7075.
MIC 6 Alluminio: L'MIC 6 è una lega di alluminio fuso applicabile per la sua superiore lavorabilità e capacità dimensionale. La finitura liscia e la precisione sono in genere fondamentali. I prodotti più comuni sono stampi e piastre per l'industria automobilistica. Il MIC 6 offre un'efficace finitura superficiale e facilita la lavorazione.
Alluminio 7075 e 2024: L'alluminio 7075 e 2024 offre un'elevata resistenza e tenacità della macchina rispetto alla tenacità dell'alluminio 2011 e 6061. L'elevata resistenza è talvolta responsabile di una maggiore usura. I produttori devono controllare efficacemente i parametri di taglio. Ciononostante, possono essere efficaci nella lavorazione, ma meno indulgenti rispetto alle leghe a bassa resistenza.

Confronto della resistenza alla corrosione

La resistenza alla corrosione è una caratteristica essenziale per i componenti che si trovano in ambienti difficili. Un maggior numero di componenti deve essere applicabile in ambienti marini, esterni e chimici. La composizione influisce sul livello di corrosione e resistenza. È in rapporto ai vari tipi di resistenza che si possono ottenere.

1100 alluminio: L'alluminio 1100 offre alti livelli di resistenza alla corrosione tra la maggior parte delle leghe. Ha livelli di resistenza inferiori e un uso limitato in aree in cui la resistenza è una preoccupazione meno importante. È comune per i prodotti che vengono lavorati, manipolati e conservati nel processo alimentare. È anche comune per scopi decorativi.
Alluminio 6061: L'alluminio 6061 offre un'efficace resistenza alla corrosione. Tuttavia, è meno efficace delle leghe di alluminio 1100 e 5052. È efficace nei prodotti applicabili in applicazioni esterne come ambienti marini, ponti ed edifici. La 6061 è altamente corrosiva in ambienti marini e richiede rivestimenti e anodizzazioni per aumentarne la resistenza.
Alluminio 7075 e 2024: Le due leghe hanno una scarsa resistenza rispetto ai prodotti 6061 e 7075. L'alluminio 2024 e 7075 hanno un'elevata resistenza alla corrosione. L'ambiente severo può non essere efficace fino a quando non si ricopre e si tratta di un trattamento. I principali approcci al rivestimento sono la verniciatura e l'anodizzazione, che sono fondamentali per superare il degrado.

Flusso del processo di lavorazione CNC per l'alluminio

Il processo di lavorazione CNC segue una serie di fasi. L'obiettivo è garantire il rispetto di tutte le specifiche di progetto.

Selezione del materiale: Il passo iniziale è la scelta di una lega di alluminio appropriata. La scelta deve corrispondere alle proprietà previste, tra cui resistenza, lavorabilità e corrosione.
Progettazione e programmazione: Il secondo passo è la creazione di un modello CAD. Questa fase comporta anche la conversione del progetto nel programma CAM, fondamentale per determinare le operazioni di lavorazione e gli utensili da utilizzare per sviluppare il pezzo.
Impostazione di Toot: La terza fase è la messa a punto degli utensili. Si tratta di utilizzare gli strumenti necessari per la foratura, la maschiatura, il taglio e la finitura. Il materiale viene sottoposto a operazioni precise. L'obiettivo è rispettare le aspettative dimensionali.
Operazioni di macchina: Il CNC esegue diverse operazioni, come foratura, taglio, finitura e maschiatura, in base alle istruzioni della fase di programmazione. Il processo comprende la velocità, la selezione degli utensili e l'avanzamento.
Ispezione: Dopo la lavorazione, c'è un'ispezione. L'obiettivo è quello di rispettare le tolleranze specifiche e la finitura superficiale.
Post-elaborazione: La fase finale è la post-lavorazione, che comprende il rivestimento, l'anodizzazione e la lucidatura.

Alluminio e altri metalli nella lavorazione CNC

L'alluminio presenta maggiori vantaggi nella lavorazione rispetto all'ottone, all'acciaio e al titanio nella partita CNC.

Peso: Uno dei vantaggi dell'alluminio è la leggerezza. È più leggero del titanio e dell'acciaio. Pertanto, è fondamentale da utilizzare in scenari in cui il peso è un fattore importante.
Lavorabilità: Le leghe di alluminio sono più semplici da lavorare rispetto a metalli come l'acciaio e il titanio. Questa proprietà consente di ridurre al minimo l'usura del taglio e di abbreviare i tempi di produzione, rendendole essenziali per la produzione di massa.
Resistenza alla corrosione: L'alluminio resiste meglio di altri metalli alla corrosione. Quando viene sottoposto ad anodizzazione, diventa ideale per le aree con sostanze chimiche, acqua salata e umidità.

È inoltre evidente che la resistenza delle leghe di titanio e acciaio a volte supera quella dell'alluminio. Questa caratteristica è comune in aree con livelli di stress elevati. Per i prodotti e le parti che richiedono una durata o una resistenza alla trazione unica, il titanio e l'acciaio diventano più adatti.

Tolleranze di lavorazione CNC dei profili in alluminio

I profili in alluminio vengono lavorati con tolleranze strette. Pertanto, i pezzi devono adattarsi con precisione agli assemblaggi. La capacità di modellare le proprietà dell'alluminio è fondamentale per sostenere le prestazioni e l'integrità di sistemi complessi. Qualsiasi interferenza con l'integrità e la complessità implica la compromissione della qualità del prodotto a lungo termine. Tolleranze di lavorazione CNC per le leghe di alluminio: da ±0,001in (aerospaziale) a ±0,010in (generale)

Tuttavia, i settori che richiedono precisione includono prodotti aerospaziali, elettronici e automobilistici. L'obiettivo è garantire sicurezza, prestazioni ottimali e affidabilità. Le tolleranze per questi pezzi sono strette fino a ±0,001 pollici. Per ottenere tolleranze accettabili è necessario migliorare gli approcci di lavorazione, come la lavorazione CNC. Per ottenere risultati ultra-fini sono necessari anche processi di alta precisione come il taglio laser e la lavorazione a scarica elettrica EDM.

Inoltre, gli approcci pratici di ispezione e test sono fondamentali per il processo di produzione. L'obiettivo è quello di migliorare i profili che aderiscono alle specifiche stabilite. L'obiettivo a lungo termine è quello di ottenere resistenza alla corrosione, lavorabilità o forza.

Conclusione

La macchina CNC avanzata offre qualità e precisione superiori nella produzione. Richiede inoltre attrezzature più avanzate, come la misurazione di precisione e il taglio degli utensili. Le leghe hanno caratteristiche uniche che le rendono adatte a diversi ambienti. Un aspetto fondamentale nella produzione delle leghe è la resistenza alla corrosione, la forza e la durata del prodotto finale. Le decisioni devono garantire che il prodotto finale soddisfi i requisiti economici e funzionali. La selezione della lega appropriata porta all'ottimizzazione del processo di lavorazione. I produttori devono concentrarsi sulla produzione di componenti in alluminio di alta qualità. I prodotti hanno prestazioni e precisione eccellenti. Pertanto, la 6061 è eccellente per la versatilità e la 5052 è la più efficace per la resistenza alla corrosione.