Токарная обработка алюминия

Специфика и сложности токарной обработки алюминия

У каждого из металлов есть свои уникальные особенности, которые необходимо учитывать при его использовании в промышленном производстве. Два наиболее важных качества алюминия и сплавов на его основе – это сравнительно низкая удельная плотность и повышенная пластичность. Токарная ЧПУ обработка заготовок из такого материала чаще всего не вызывает значительных затруднений, но у неё всё же имеется своя специфика.

Классификация алюминиевых сплавов

Наиболее неприятная особенность мягких металлов – это их склонность к налипанию на кромку режущего инструмента. Такое качество наиболее выражено у чистого алюминия, который, впрочем, довольно редко применяется для изготовления каких-либо деталей на токарных и фрезерных станках. Гораздо чаще используются сплавы, которые разделяют на несколько основных групп:

• Деформируемые низкой прочности. К ним относят все сплавы, не подвергавшиеся нагартовке, то есть сжатию, изменяющему кристаллическую структуру. Прочность этих материалов мала, а пластичность значительна. Такие сплавы, как и чистый алюминий, склонны к налипанию к режущей кромке.
• Деформируемые повышенной прочности. К ним относят нагартованные материалы, такие, например, как AlMn, AlMgMn, AlMg1, AlMg2. В эту же категорию входят сплавы, прошедшие термическую обработку. В их состав, наряду с алюминием и магнием, могут входить цинк и медь. Эти материалы значительно менее склонны к налипанию на режущий инструмент и в то же время достаточно пластичны.
• Сплавы для механической обработки. В их состав включены специальные добавки (чаще всего висмут и свинец), благодаря которым стружка, образующаяся при разрезании материала, быстро ломается.

Наиболее неудобными при обработке на станках считаются так называемые литейные сплавы алюминия. В их составе присутствует значительное количество кремния, что заметно изменяет свойства материала.

Классификация литейных сплавов

Когда металл неоднороден по своей структуре, обрабатывать его сложно. Твердые включения увеличивают износ инструмента, в то время как более мягкая «основа» налипает на режущую кромку. Сплавы, обладающие такими свойствами, делят на три основные группы:

• Литейные с низким содержанием кремния (до 10%). Это различные варианты AlSiCu и AlSiMg.
• Литейные с низкой твердостью. Концентрация кремния достигает 12%. Износ режущего инструмента при использовании этого материала заметно увеличивается.
• Литейные с высокой твердостью. Содержат в своем составе более 12% кремния. Это придает изделиям из такого сплава увеличенную прочность, но заметно усложняет обработку материала.

Следует отметить, что получать изделия из алюминия можно методом экструзии, используя примерно ту же технологию, которая применяется для изготовления полимерных уплотнений для оборудования. В этом случае обработка на станках не потребуется.