Як вирішити проблеми розшарування під час різання алюмінієвих листів

Розшарування після різання алюмінієвого листа зазвичай спричинене не одним фактором, а радше сукупним впливом матеріалу, інструментів, обладнання та параметрів процесу. Нижче ми надамо систематичний посібник з усунення та усунення несправностей, який охоплює як аналіз першопричин, так і запропоновані рішення.

Аналіз причин

Розшарування алюмінієвих листів відбувається переважно в ламінованих або композитних алюмінієвих панелях (таких як алюмінієво-пластикові композити); однак навіть суцільні алюмінієві листи можуть демонструвати візерунок розриву, що нагадує «розшарування», під час різання, якщо вони містять внутрішні домішки, мають грубе зерно або мають нерівномірні залишкові напруження. Основні причини можна класифікувати наступним чином:

1. Проблеми з самим матеріалом:

• Композитні панелі низької якості: Низькоякісні клеї між основним матеріалом та алюмінієвою обшивкою в поєднанні з неадекватними процесами склеювання є основними причинами розшарування під час різання.
• Внутрішні напруження в матеріалі: Залишкові напруження, що виникають під час прокатки або термічної обробки, знімаються при різанні, що призводить до неоднорідної деформації та розшарування.
• Матеріал занадто м’який або грубозернистий: чистий алюміній або м’який алюміній (наприклад, 1100-O) швидше «порветься», ніж «поріжеться» під час різання.

2. Проблема з ріжучим інструментом:

• Пасивація інструменту: це одна з найпоширеніших причин. Пасивований інструмент не може різко різати матеріал, але розділяє його шляхом «стискання» та «розриву». Величезна бічна сила «відірве» алюмінієву оболонку від основного матеріалу.
• Кут інструменту не підходить: передній кут, задній кут та інші геометричні кути не підходять для різання алюмінію, що призведе до надмірного зусилля різання та поганого видалення стружки.
• Неправильний тип інструменту: Використовувався інструмент, призначений для сталі або інших матеріалів.

3. Параметри процесу різання:

Неправильна швидкість подачі:

• Занадто повільно: Інструмент буде тертися об матеріал замість різання, що призведе до сильного нагрівання, розм'якшення клею та посилення зміцнення.
• Занадто швидко: Сила удару занадто велика, перевищує міцність зчеплення клеєм, і матеріал безпосередньо «пробивається».

Неправильна швидкість:

• Занадто низька: сила різання, легко спричиняє розриви.
• Занадто високий: може вплинути на якість різання через вібрацію або погане видалення стружки.
• Глибина різання занадто велика: при занадто глибокому різанні опір різанню різко зростає, що легко призводить до розшарування.

4. Проблеми з обладнанням та допоміжними системами:

• Недостатня жорсткість обладнання/сильна вібрація: Вібрація верстата, шпинделя або тримача інструменту буде передаватися до точки різання, утворюючи періодичну ударну силу, яка може легко призвести до розшарування.
• Недостатнє охолодження/змащення: особливо для композитних алюмінієвих пластин висока температура, що виникає під час різання, розплавить пластиковий матеріал серцевини посередині або призведе до руйнування клею.

Системні рішення

Будь ласка, виконайте наведені нижче кроки, щоб перевірити та налаштувати їх один за одним, щоб знайти найбільш підходяще рішення для вашої поточної ситуації.

Крок 1: Перевірте та оптимізуйте інструмент

Це найпряміший та найефективніший крок.

1. Переконайтеся, що інструмент гострий:негайно замініть або перешліть пасивований інструмент. Для різання алюмінію найважливіше для забезпечення якості різання – це підтримка гостроти ножа.

2. Виберіть відповідний тип інструменту:

• Рекомендується використовувати спеціальні інструменти для алюмінію: ці інструменти зазвичай мають більші канавки для стружки, гостріші кути переднього заточки та спеціально оброблені покриття (такі як покриття Polymand) для зменшення адгезії алюмінієвої стружки.
• Конструкція профілю зуба: Для ламінату рекомендується використовувати інструмент з кількома зубцями (велика кількість зубців), що може забезпечити меншу різальну силу кожного зубця та стабільнішу силу різання.
• Матеріал інструменту: карбідний (карбід вольфраму) інструмент є першим вибором, його твердість та гострота можуть бути добре збалансовані.

3. Оптимізуйте параметри геометрії інструменту:

• Використання великого переднього кута (наприклад, 10°-20°): гострий позитивний передній кут може, як стругальний верстат, легко «різати» під матеріалом, а не «стискати» відкритий матеріал, що може значно зменшити силу різання.
• Більший кут задньої поверхні: зменшення тертя між задньою поверхнею інструменту та оброблюваною поверхнею.

Крок 2: Налаштуйте параметри різання

Параметри оптимізуються на основі доброго стану інструменту.

1. Дотримуйтесь принципу «швидкого ножа та повільної ходьби» (для алюмінію):

• Висока швидкість: в межах можливостей обладнання використовуйте вищу швидкість шпинделя.
• Відповідна швидкість подачі: Розрахуйте та встановіть швидкість подачі, яка відповідає швидкості. Не робіть це занадто повільно, інакше тепло від тертя буде серйозним. Можна використовувати формулу: швидкість подачі = швидкість обертання × кількість зубців × подача на зубець. Для алюмінію подача на зубець (Fz) зазвичай становить від 0,01 до 0,1 мм, а для ламінату рекомендується використовувати проміжне або менше значення для випробувань.

2. Шарувате різання:

• Якщо пластина товста або ударна сила велика під час прорізання, не ріжте наскрізь. Під час програмування використовується пошарове різання, і кожна глибина різання контролюється приблизно на рівні 0,5-1 діаметра інструменту та поступово прорізається. Це може значно зменшити разову силу різання.

Крок 3: Покращення допоміжних умов

1. Посилити охолодження та змащення:

• Обов'язково використовувати рідину для різання: гарне охолодження може відводити тепло та запобігати руйнуванню адгезії та прилипанню алюмінієвої стружки до ножа. Мастило може зменшити сили різання.
• Змініть метод охолодження: якщо можливо, використовуйте розпилювальне охолодження (MQL) або внутрішнє охолодження під високим тиском, що може безпосередньо впливати на точку різання та сприяти видаленню стружки.

2. Зменшення вібрації:

• Перевірте стійкість верстата та пристосування, щоб переконатися, що заготовка міцно закріплена.
• Використовуйте найкоротший можливий інструмент для збільшення жорсткості.
• Якщо ви використовуєте легке обладнання, таке як гравірувальні верстати, ви можете розглянути можливість відповідного зменшення швидкості та подачі, щоб пожертвувати ефективністю в обмін на якість.

Крок 4: Контроль з боку джерела матеріалу

Якщо проблема не зникає після того, як усі вищезазначені методи були випробувані, ймовірно, проблема полягає в самому матеріалі.

1. Зв'яжіться з постачальником:Повідомте про проблему розшарування постачальнику алюмінієвої пластини та запитайте, чи має партія матеріалів аналогічні відгуки від інших клієнтів.

2. Замініть марку або партію матеріалу:Намагайтеся використовувати інші марки або алюмінієві пластини вищої якості, особливо обирайте композитні плити відомого бренду.

3. Для простої алюмінієвої пластини:оберіть тарілку кращої якості та більш рівномірної внутрішньої організації.

Підсумок та короткий контрольний список

Якщо виникла проблема з рівнем розподілу, перевірте це в такому порядку:

1. [Первинний огляд] Замініть новий, гострий алюмінієвий спеціальний фрезерний/пилковий диск.

2. [Налаштуйте параметри] Збільште швидкість і встановіть «правильну» швидкість подачі – не надто повільну і не надто швидку. Спробуйте різати шарами.

3. [Покращене охолодження] Переконайтеся, що рідина для різання точно заливається в зону різання.

4. [Обладнання для перевірки] Затисніть заготовку, скоротіть виліт інструмента та зменшіть вібрацію.

5. [Остаточні засоби] Якщо вони недійсні, якщо є підозра на проблему з матеріалом, замініть партію або марку алюмінієвої пластини для тестування.

Завдяки цьому систематичному дослідженню переважну більшість проблем розшарування алюмінієвих пластин можна ефективно вирішити.