Навесные фасады. Красивые решения


Механическая обработка алюминиевых профилей

Алюминиевые профили обладают многими преимуществами уже потому, что они изготовлены из алюминиевых сплавов. Кроме того, алюминиевые профили легко поддаются различным видам механической обработки. Обычно инструменты для обработки алюминиевых сплавов более дешевые, чем, например, для стали, а скорость обработки алюминия выше, чем стали и многих других материалов.

Важным свойством алюминиевых профилей является то, что они могут иметь сложные поперечные сечения для выполнения самых различных функций. Поэтому они  требуют только минимальной обработки и тем самым дают экономию на механической обработке по сравнению с другими материалами. 

Механическую обработку алюминиевых профилей выполняют как до, так и после нанесения на них защитно-декоративных покрытий. Это зависит от технических требований, которые предъявляются к готовым изделиям или деталям.

Защитное анодирование с толщиной анодного покрытия 3-5 микрометров является хорошим способом для предотвращения повреждения профилей во время их механической обработки.  

Методы механической обработки алюминиевых профилей

Для механической обработки алюминиевых профилей применяются следующие основные методы [1]:

Пильная резка

Под резкой обычно понимают резку пилой, то есть пильную резку (рисунок 1). Резка  алюминиевых сплавов может производиться с более высокими скоростями, чем резка стали. Большинство алюминиевых сплавов позволяют значительно более высокие скорости реза. Поэтому в большинстве случаев именно пильная резка алюминия является экономичной и оптимальной.

Пильная резка алюминиевого профиля

Рисунок 1 – Пильная резка алюминиевого профиля [2]

Внешний вид реза и наличие заусенцев зависит от применяемого алюминиевого сплава, его состояния, размеров и формы зубьев пилы, количества оборотов пильного диска в минуту, количества зубьев, диаметра пильного диска и скорости подачи пилы. Количество зубьев пилы должно быть достаточно большим, чтобы обеспечивать чистый рез. При пильной резке алюминиевых профилей обычно всегда применяют специальные смазочные эмульсии.

Основные параметры резки алюминия [1]:

Зачистка реза

Обычно после обработки профиля на пиле с хорошо подобранными технологическими параметрами дополнительной обработки отрезанных торцов не требуется. При необходимости для удаления малых заусенцев и небольших неровностей на торце отрезанного алюминиевого профиля применяют специальные машины со щеточными или абразивными кругами.        

Фрезерование

При фрезеровании алюминия применяют более высокую подачу, чем при фрезеровании стали. Поэтому фрезы для алюминия должны иметь более широкие пазы для удаления стружки. Как и для других видов обработки резанием, для алюминия применяют высокие скорости резания (рисунок 2).

Фрезерование алюминиевой детали

Рисунок 2 – Фрезерование алюминиевой детали [2]

Если требуется высокое качество фрезерованной алюминиевой поверхности, то фрезерное оборудование должно быть достаточно мощным и прочным, чтобы быть способным обеспечивать стабильную подачу инструмента и материала.

Сверление

Как и другие виды машинной обработки, сверление алюминия производят на высоких скоростях. При работе с обычными сверлами их необходимо затачивать так, чтобы снизить требуемое давление на материал и достигать лучшего результата сверления (рисунок 3).

Сверление алюминия

Рисунок 3 – Сверление алюминия [2]

Специальные сверла для алюминия применяют только для глубоких отверстий или мягких сплавов. Сверла для обработки прессованных алюминиевых профилей имеют угол заточки 130º, угол винтовой канавки 40º, а также специальные пазы для лучшего удаления стружки [1, 2].

Токарная обработка

Токарная обработка может применяться к круглым трубам или пруткам (рисунок 4).  Алюминий может подвергаться токарной обработке стандартными или специальными резцами и обычно с большой скоростью вращения детали. Поэтому особое внимание уделяют тому, чтобы исключить вибрацию обрабатываемой детали. При установке детали в токарном станке применяют специальные подкладки, чтобы предотвратить образование на детали вмятин и других повреждений.

Токарная обработка алюминиевой трубы

Рисунок 4 – Токарная обработка алюминиевой трубы [2]

Хорошая токарная обработка получается, если алюминиевый сплав дает короткую стружку. Поэтому обычно этим методом обрабатывают алюминиевые сплавы в упрочненном состоянии. Если металл находится в мягком состоянии, то это может приводить к его налипанию на резец, длинной стружке, скапливанию стружки, чрезмерным заусенцам и трудностям в обеспечении точности размеров.

Для охлаждения режущего инструмента и удаления стружки применяют охлаждающие жидкости на основе минеральных масел или водных эмульсий.

Нарезка резьбы на алюминии

Внутренние и наружные резьбы на алюминиевых деталях выполняют всеми обычными методами механической обработки, а также методом накатки с пластической деформацией материала (рисунок 5). Лучше всего резьба получается на термически упрочняемых алюминиевых сплавах. До диаметра 6 мм применяют обычные метчики для стали, а для больших диаметров применяют специальные метчики для алюминия. Метчики для алюминия имеют увеличенные канавки для удаления стружки.

Для выполнения наружной резьбы обычно применяют обычные плашки, а также методы пластической накатки без образования стружки.

Нарезка резьбы в алюминии

Рисунок 5 – Нарезка резьбы в алюминии [2]

Перфорация (вырубка, пробивка)

Эти методы пробивки отверстий являются быстрыми и недорогими. Они обычно применяются перед другими методами обработки. Важно, чтобы конструкция профиля позволяла применять пробивку отверстий.

Для операций вырубки, перфорирования и пробивки применяют специальные «эксцентриковые» прессы со специальным режущим, рубящим или пробивающим инструментом. Эти инструменты для алюминия незначительно отличаются от аналогичных инструментов для других металлов. Матрицы и пробойники обычно изготавливают из упрочненной инструментальной стали. Для предотвращения появления заусенцев матрицы и пробойники подвергают регулярной заточке.

Принцип пробивки отверстий в алюминиевом профиле

Рисунок 6 – Принцип пробивки отверстий в алюминиевом профиле

Принцип пробивки материала заключается в следующем. Подвижный пробойник ударяет в материал и вызывает в нем сначала упругую деформацию, затем пластическую деформацию и, наконец, хрупкое разрушение по всему периметру пробойника и неподвижной матрицы. В результате в профиле или листе образуется отверстие заданного диаметра с достаточно чистыми краями. 

Источники:

1. Design Manual, SAPA, 2014

2.  http://www.aluminiumdesign.net/design-support/fabrication-machining/

3. http://www.alexandriaindustries.com/2016/08/25/bending-forming-aluminum-extrusions/

 

Статья подготовлена в компании Алюком - системы навесного вентилируемого фасада.

Ваше сообщение успешно отправлено

Ваше сообщение успешно отправлено

Ваше сообщение успешно отправлено

Яндекс.Метрика