Bearbeitungsverfahren für Aluminiumlegierungen

Der am häufigsten verwendete NichteisenwerkstoffAluminiumAufgrund seiner einzigartigen Leistungsvorteile nimmt die Anwendung in den Bereichen Gebäudedekoration, Verkehr, Luft- und Raumfahrt usw. weiter zu. Statistiken zufolge gibt es weltweit mehr als 700.000 verschiedene Produkte aus Aluminiumlegierungen, und die richtige Wahl der Verarbeitungstechnologie und der Verformungskontrolle steht in direktem Zusammenhang mit der Produktqualität. Dieser Artikel basiert auf der mehr als 20-jährigen Erfahrung des Autors in der Gießereiindustrie, der systematischen Analyse von acht Kernverarbeitungstechnologien und sechs Oberflächenbehandlungstechnologien sowie der eingehenden Analyse der Ursachen von Verformungen bei der Verarbeitung und der Reaktionsstrategien.

! [Schematische Darstellung von Anwendungsszenarien für Bearbeitungsprozesse von Aluminiumlegierungen]

I. Leistungsvorteile des Kerns aus Aluminiumlegierung

1. Vorteil LeichtgewichtDie Dichte beträgt nur 2,7 g/cm³, was 35% Stahl entspricht und das Gewicht der Konstruktion erheblich reduziert.
2. Ausgezeichnete FormeigenschaftenDehnung bis zu 30% oder mehr, unterstützt Extrusion/Stretching und andere komplexe Formgebungsverfahren.
3. Hervorragende KorrosionsbeständigkeitNatürliche Oxidschicht + anodische Oxidationsbehandlung, bessere Korrosionsbeständigkeit als normaler Stahl
4. Intensität einstellbar: 600 MPa Zugfestigkeit durch Legierung/Wärmebehandlung
5. Ausgereifte OberflächenbehandlungEloxierung: Die Ausbeute des Eloxierverfahrens übersteigt 95% und ermöglicht eine farbenfrohe Tönung
6. Hohe RecyclingquoteDer Energieverbrauch von recyceltem Aluminium beträgt nur 5% des Primäraluminiums, was den Anforderungen einer nachhaltigen Entwicklung entspricht.

II. vergleichende Analyse der acht Kernbearbeitungsverfahren

(i) Kaltprägeverfahren

• ProzessmerkmaleEinsatz einer Stanzmaschine mit 200-2000 Tonnage, präzise Kontrolle der Wandstärke (±0,1 mm) durch Matrizenspiel
• Anwendbare SzenarienZylindrische Teile/Formteile (z. B. ABS-Ventilgehäuse für Kraftfahrzeuge)
• Wirtschaftliche AnalyseDie Kosten für die Gussform wurden um 40% gesenkt, aber die Arbeitskosten betrugen 25%.

(ii) Streckgießverfahren

• technologischer DurchbruchMehrstationen-Dauerform für 15 aufeinanderfolgende Verformungen (z. B. Laptop-Gehäuse).
• Präzise KontrolleMaßtoleranzen bis zur Klasse IT8, Oberflächenrauhigkeit Ra0,8μm
• KapitalrenditeFormenentwicklungszyklus 8-12 Wochen, geeignet für die Massenproduktion von mehr als 100.000 Stück

(iii) Präzisionsbearbeitung

• Technologie-Matrix::
  • 5-Achsen-Bearbeitungszentrum: Oberflächengenauigkeit ±0,01mm
  • Drahtschneiden mit langsamem Vorschub: Bearbeitungsgenauigkeit von ±0,003 mm
  • Koordinatenschleifmaschine: Toleranzkontrolle des Bohrungsdurchmessers ±0,002mm
• Innovative AnwendungenFlugzeugtriebwerke: Bearbeitung von Triebwerksrädern mit Hilfe der Dreh-Fräs-Technologie

(iv) Laserschneidverfahren

• Optimierung der Parameter::
  • Faserlaser: Leistung 6kW, Schneidgeschwindigkeit 30m/min
  • Stickstoffunterstützt: Einschnitt Oxidschicht <5μm
• typischer FallNew Energy Vehicle Battery Tray Cutting Yield auf 99,2% gesteigert

(v) Spezielle Gießverfahren

Prozess-Typ	Maßhaltigkeit	Oberflächenrauhigkeit	Mindestwandstärke	Anwendbare Szenarien
Druckguss	CT6	Ra3.2	1,2 mm	Motorgehäuse für Kraftfahrzeuge
Feinguss	CT4	Ra1.6	0,8 mm	Hydraulische Komponenten für die Luftfahrt
Niederdruckguss	CT5	Ra6.3	2,5 mm	Herstellung von Rädern
Vakuum-Druckguss	CT5	Ra2.5	1,0 mm	5G-Basisstation Kühlkörper

(vi) Pulvermetallurgische Technologie

• Technologische InnovationenMIM (Metal Injection Moulding) ermöglicht die Herstellung von 0,5 mm großen Mikroteilen
• LeistungsverbesserungRelative Dichte bis zu 98%, Zugfestigkeit bis zu 30%.
• Erweiterung der AnwendungIntelligente tragbare Geräte: Die Produktion von Scharnierteilen übersteigt die Marke von einer Million Stück

(vii) Spritzgießverfahren

• Technische Parameter::
  • Fließgeschwindigkeit: ≥150mm/10s
  • Entfettungseffizienz: Kombinationsverfahren Lösungsmittelentfettung + thermische Entfettung
• Applikationen anwenden: Gelenkkomponenten für medizinische Geräte mit Null-Fehlern geliefert

(viii) Squeeze-Casting-Technologie

• ProzessvorteileFlüssiggesenkschmieden zum Erreichen einer Gewebedichte von 99,51 TP3T
• ParametrisierungSpezifischer Druck 80-150MPa, Haltezeit 0,5-2s/mm
• typischer Fall: Militärische Panzerplatte zur Erhöhung der Widerstandsfähigkeit 40%

Drei, sechs Oberflächenbehandlung Technologie Mapping

1. Eloxiertechnik::
   • Harteloxal: Schichtdicke 50-150μm, Härte HV400
   • Mikro-Lichtbogen-Oxidation: Durchschlagsspannung 300V, keramische Oberflächenbildung
   • Typischer Fall: Korrosionsbeständigkeit der UAV-Hülle von mehr als 1000 Stunden
2. Zweifarbiges Eloxalverfahren::
   • Genauigkeit der Maskierung: ±0,05 mm
   • Kontrolle der Farbunterschiede: ΔE<1,5
   • Anwendungsbeispiele: High-End-Mobiltelefonrahmen mit zweifarbigem Farbverlaufseffekt
3. Hochglanz-Schneidetechnik::
   • Spindeldrehzahl: 20000-50000rpm
   • Standzeit: Diamantwerkzeuge können 3000 Stück bearbeiten
   • Innovative Anwendung: 8K TV-Rahmenspiegeleffekt
4. Nano-Sprühverfahren::
   • Schichtdicke: 20-50μm
   • Haftfestigkeitsprüfung: Kratzmethode Grad 0
   • Technologischer Durchbruch: Erfolgreiche Entwicklung von selbstreparierenden Beschichtungen

Vier, Verarbeitung Verformung Kontrolle fünf Strategien

Symmetrisches Bearbeitungsverfahren: Verformungsreduzierung 60%

Eigenspannungskontrolle::

Vibrationsalterungsbehandlung zur Beseitigung innerer Spannungen über 90%

Optimierung des Wärmebehandlungsprozesses: abgestufte Alterungstemperaturregelung ±3°C

Optimierung der Schnittparameter::

Hochgeschwindigkeitsschneiden: Liniengeschwindigkeit 300-800m/min

Mikroschmierung: Regelung der Ölnebelmenge auf 5-15ml/h

Verbesserung des Klemmsystems::

Wiederholbare Positioniergenauigkeit ±0,005 mm für flexible Vorrichtungen

Gleichmäßige Verteilung der Vakuumspannkraft >95%

Temperaturfeldsteuerung::

Tieftemperaturschneiden: -196℃ Flüssigstickstoffkühlung

Online-Temperaturmessung: Infrarot-Temperaturmessung Genauigkeit ±1℃.

Optimierung der Prozessabläufe::

Trennung von Schruppen und Schlichten: Randkontrolle bei 0,2-0,5 mm