ساخت قطعات آلومینیومی

به طور کلی 5 روش مختلف برای ساخت قطعات آلومینیومی وجود دارد که شامل ماشینکاری CNC آلومینیوم ، اکستروژن آلومینیوم ، ورق فلزی آلومینیومی ، ریخته گری آلومینیوم و فورج آلومینیوم می باشد. در ادامه به بررسی این روش ها پرداخته می شود.

ماشینکاری CNC آلومینیوم

ماشینکاری CNC ساده ترین راه برای ساخت قطعات آلومینیومی است. در این روش یک بلوک آلومینیومی روی دستگاه فرز cnc  یا (milling machine) سوار می شود یا یک میله را در دستگاه تراشکاری (turning machine) محکم می کنند و با ابزار برشکاری آن را فرآوری می کنند.

اصل هر دو روش در ساخت قطعات الومینیومی ، بریدن براده های فلز با ابزار برش است تا شکل مدنظر محصول به دست آید. در دستگاه فرزکاری ، ابزار برش می چرخد در حالی که در دستگاه تراشکاری محصول مورد نظر می چرخد.

در ساخت قطعات آلومينيومي ، ماشینکاری سبب افزایش سرعت برش الومینیوم می شود. همچنین هنگامی که یک مایع خنک کننده خوب در دستگاه وجود داشته باشد ، قطعه ای با پرداخت سطحی مناسب حاصل می شود.

لازم به ذکر است که الکل یک خنک کننده بسیار خوب برای برش الومینیوم است و سطوح فرآوری شده قطعات را در ماشینکاری CNC آلومینیوم براق می کند.

مزیت روش ماشینکاری CNC آلومینیوم این است که تقریبا هر شکلی را می توان با این روش ماشین کاری کرد. اما برای پردازش هر قسمت از قطعه باید قطعه چرخانده شود و سپس در دستگاه محکم بسته شود. توجه شود در صورت استفاده از دستگاه CNC پنج محوره دیگر نیازی به این کار نیست.

در  ساخت قطعات آلومینیومی با این روش ضایعات زیادی وجود دارد که در قیمت تمام شده واحد تاثیرگذار است.

ساخت قطعات آلومینیومی به روش اکستروژن

ساخت قطعات آلومینیومی با روش اکستروژن برای قطعات نیمه ساخته شده استفاده می شود. در این روش یک میله الومینیومی تا دمای تغییر شکل حرارت داده می شود. سپس قطعه در حدود 500 میلیمتر بریده می شود. سپس اپراتور این قطعه را در فیدر (feeder) دستگاه قرار می دهد.

در نهایت آلومینیوم با نیروی زیاد از داخل قالب اکستروژن ساخته شده از فولاد سخت ، فشار داده می شود. نتیجه ساخت قطعات آلومینیومی به روش اکستروژن ، قطعه ای با طول زیاد (حدودا 12 متر) و سطح مقطع مورد نظر می باشد.

پس از اکستروژن ، تکه های بلند میله ها به طول دلخواه محصول نهایی برش داده می شود. همچنین لازم به ذکر است که در بیشتر موارد، محصول همچنان نیاز به ماشین کاری دارد.

مزیت ساخت قطعات الومینیومی با روش اکستروژن این است که مواد ضایعاتی به مقدار قابل توجهی کاهش می یابد.

ساخت قطعات آلومینیومی به روش فرآوری ورق فلزی

فرآوری ورق فلزی روشی متفاوت از 5 روش ذکر شده برای ساخت قطعات آلومینیومی است. در این روش از یک ورق الومینیومی نازک استفاده می شود و سپس به شکل مناسبی برش داده می شود. همچین به این منظور از دستگاه برش لیز فلزات و دستگاه پانچ ورق استفاده می شود.

در ساخت قطعات آلومینیومی قطعات فلزی تخت و محصولات خم شده وجود دارد. خم شدن ورق های آلومینیومی با دستگاه خمکاری و همچنین با دستگاه های پانچ و پرسکاری انجام می شود.

قالب گیری و ریخته گری آلومینیوم

روش های مختلفی برای قالب گیری قطعات آلومینیومی وجود دارد. از این مدل قالب ها در صنایع خودروسازی ، ساخت بدنه، بخش های سبک و قطعات خاص استفاده می شود. در ادامه به توضیح هر یک از آن ها پرداخته شده است.

قالب گیری تزریقی

در روش قالب گیری تزریقی برای ساخت قطعات آلومینیومی ، الومینیوم مایع تحت فشار بالا به داخل ساخت قالب تزریق پلاستیک می شود. قطعات به دست آمده پس از بیرون آمدن از قالب ، تقریبا تمام ویژگی های مورد نظر را دارا می باشند. این روش فقط برای تولید در تیراژ بالا مناسب است، زیرا قالب تزریق به نسبت گران قیمت است.

ریخته گری ماسه ای

هزینه ریخته گری ماسه ای بسیار ارزان تر است اما شکل و سطح در این روش سخت تر است. قطعات ریخته گری شده با ماسه ، تحمل بار بیشتری دارند اما به دلیل ریخته گری تحت فشار کم، مواد در این روش شکننده تر هستند.

در ساخت قطعات آلومینیومی به روش ریخته گری ماسه ای ، قطعات به ماشینکاری با ویژگی های خاص نیاز دارند. به عنوان مثال، حفره ها با تلورانس های با دستگاه های CNC فرآوری می شوند. همچنین سوراخ های رزوه شده بعد از قالب گیری دریل و ضربه زده می شوند.

قطعات آلومینیومی ریخته گری به دلیل ساختار مواد آن برای آندایز کردن مناسب نیستند. بنابراین، پوشش دهی آن ها به شکل پودری است.

ساخت قطعات آلومینیومی به روش فورج

ساخت قطعات آلومینیومی به روش فورج یکی دیگر از روش های با ضایعات پایین است. در این روش یک بلوک آلومینیومی بین یک طرف مثبت و منفی یک قالب فولادی سخت ، فشار داده می شود. همچنین همانند قالب گیری تزریقی ، تمام حفره ها به منظور به دست آمدن محصول دقیق تر، ماشینکاری می شوند.

محصولات آلومینیومی فرآوری شده با پرس برای آنودایز کردن می باشند زیرا ساختاری مشابه الومینیوم اکسترود شده دارند. همچنین ساخت قطعات آلومینیومی با روش فورج برای تولید 3000 قطعه به بالا قابل استفاده هستند.

هزینه ساخت قطعات آلومینیومی

هزینه ساخت قطعات آلومینیومی به روش استفاده شده در فرآیند ساخت آن بستگی دارد. به عنوان مثال روش ریخته گری برای ساخت قطعات مقرون به صرفه ترین روش می باشد و همچنین ضایعات حاصل از پایین تر از سایر روش ها می باشد.

همچنین در روش اکستروژن نیز ضایعات حاصل از فرآیند کم می باشد. درنتیجه انژری مصرفی برای بازیافت آن کم بود و مقدار کمتری از مواد اولیه مصرفی هدر می رود. پس هزینه ساخت قطعات آلومینیومی به روش اکستروژن نیز پایین تر از روش های دیگر می باشد.