MIC6 Ръководство за CNC обработка на алуминий: плоскост, спецификации и цена

MIC6 алуминиева инструментална плочае модифицирана непрекъснато лята алуминиева-серия 7000{1}}цинково-магнезиева сплав, проектирана специално за елиминиране на деформацията на остатъчното напрежение по време на субтрактивно производство. За разлика от кованата плоча 6061-T6, която освобождава асиметрични вътрешни напрежения при търкаляне по време на фрезоване на джобове (често надвишаващи 0,50 mm деформация през 500 mm диапазон),MIC6 плоча от лят алуминийподдържа-отлято състояние на вътрешно напрежение под 5,5 MPa.

Стандартният материал осигурява двустранен горен и долен двоен{0}}диск със шлифована повърхност с Ra 0,4 до 0,8 микрометра с фабричен толеранс за плоскост в рамките на 0,127 mm (0,005 инча) общо показание на индикатора в участъци с дебелина 12,7 mm и повече. За висока-прецизностMIC6 алуминиева CNC обработка, структурните компоненти трябва да отчитат неговия намален механичен праг: границата на провлачване пада от 276 MPa в 6061-T6 до 105 MPa в MIC6, което изисква подсилване на резбови вложки и стриктно избягване на структурно носещо огъване.

Защо кованите алуминиеви изкривявания и как лятата инструментална плоча решава изкривяването?

Ефектът-на банановия под на магазина при обработка на ковано 6061-T6

Прецизните производствени съоръжения рутинно се сблъскват със структурно изкривяване при производството на асиметрични геометрии на джобове от студено{0}}валцована или екструдирана плоча 6061-T6. Стандартен производствен сценарий демонстрира този режим на повреда: инженер проектира вакуумен разпределителен колектор с размери 600 mm на 400 mm на 25 mm, включващ 70 процента обемно гнездо на една страна. Позовавайки се на общи насоки в нашия изчерпателеналуминиево ръководство за CNC обработка, материалът се затяга, грубо-фрезова с помощта на непокрита твърдосплавна индексируема челна фреза при повърхностна скорост 1200 метра в минута, завършва се до повърхностна грапавост от Ra 0,8 микрометра и се освобождава от механичното приспособление. Подробните параметри за кованите сплави могат да бъдат прегледани в нашия специален6061 алуминиево ръководство за CNC обработка.

При разкачване детайлът показва незабавна--извивка извън равнината по надлъжната ос, често измерена между 0,60 mm и 1,80 mm извън равнината. Този дефект, наричан в магазина ефектът на банана, е пряко причинен от историята на термична-механична обработка на ковано 6061.

В стандартната кована плоча вътрешното остатъчно напрежение следва асиметричен профил на разпределение:

· Горен повърхностен слой:Напрежението на натиск достига приблизително минус 45 MPa, което се отрязва по време на фрезоване на джобове.

· Основна зона на средна-равнина:Напрежението на опън достига приблизително положителни 60 MPa. Оставащото напрежение в сърцевината принуждава плочата да се извие нагоре към обработената страна.

· Долен повърхностен слой:Напрежението на натиск остава минус 45 MPa, създавайки дисбаланс спрямо откритата сърцевина.

По време на валцоване на заготовката се случва рекристализация и удължаване на зърното по основната надлъжна посока на валцоване, установявайки насочени текстури на влакната. Последващата топлинна обработка с разтвор, последвана от бързо закаляване с вода, въвежда резки термични градиенти: външната обвивка се охлажда и свива незабавно, докато сърцевината остава разтопена, блокирайки тежки остатъчни напрежения на натиск върху външните слоеве и балансирайки напреженията на опън в сърцевината. Дори стандартните търговски операции на разтягане (температура T651, осигуряваща 1,5 до 3,0 процента постоянна пластична деформация) не успяват да постигнат изотропно нулево-равновесие на напрежението по цялата дебелина на плочата.

Когато операциите на обработка с ЦПУ прорязват компресираните повърхностни слоеве, това механично равновесие се нарушава необратимо. Останалото напрежение в сърцевината принуждава необработената долна повърхност да се свие, създавайки спонтанно структурно извиване, което не може да бъде постоянно коригирано чрез вторични проходи за обезмасляване.

Съгласно класическата механика на огъване на плочата и принципите на кривината на Stoney, получената кривина е право пропорционална на освободеното остатъчно напрежение и дълбочината на рязане, докато е обратно пропорционална на квадрата на оставащата дебелина на субстрата и модула на еластичност.

Тъй като оставащата дебелина на субстрата намалява чрез дълбоко джобиране, предизвиканата кривина се увеличава квадратично. Опитът за постигане на толеранс на плоскост от 0,05 mm върху тънък-под, силно джобове 6061-T6 компоненти става икономически неосъществим поради изискването за много-етапно термично циклично облекчаване на напрежението, итеративни флип-флоп обработващи проходи и ръчно изправяне.

Даване на приоритет на стабилността на размерите пред абсолютната якост на опън в прецизните тела

При проектирането на инструментална екипировка, метрологични бази, автоматизирани приспособления за оптична инспекция, полупроводникови транспортни плочи и роботизирани крайни -ефектори, абсолютната граница на провлачване рядко е основният показател за отказ. Приспособление, което се отклонява еластично с 0,010 mm при статично натоварване на сензора от 50 нютона, е функционално по-добро от високо{4}}здраво приспособление 7075-T6, което постоянно се изкривява с 0,250 mm по време на обработка.

Приоритетът на инженерния дизайн се измества в зависимост от приложението:

· Инструментална екипировка, приспособления и метрология: Стабилността на размерите има предимство пред плоскостта, обработваемостта и крайната якост на опън.

· Компоненти на структурно натоварване: Максималната якост на опън има предимство пред границата на умора, якостта на удар и плоскостта.

MIC6 алуминиева стабилност на размеритеадресира директно това изискване. В приложения катоMIC6 алуминий за джигове и приспособления, основната плоча служи като отправна точка за размери. Когато кинематични монтажни блокове, линейни направляващи релси или пневматични задвижващи цилиндри са завинтени къмMIC6 закрепваща плоча, субстратът не трябва да съхранява вътрешна еластична енергия, която може да се освободи с течение на времето или при умерен работен термичен цикъл от минус 10 до положителни 60 градуса по Целзий.

ИзползванеMIC6 лята плочаелиминира отклонението на размерите с течение на времето, което засяга валцуваните алуминиеви плочи, докато стареят или претърпяват циклични колебания на околната температура.

Непрекъснато гранулирано леене срещу металургия на валцоване на заготовки

Инструментална плоча MIC6се произвежда чрез процес на непрекъснато вертикално леене, а не чрез валцоване на слитък. Разтопената алуминиева сплав, формулирана със специфична смес от цинк, магнезий, мед, силиций и добавки за рафиниране на зърно-като титан-борни основни сплави, се излива във-охлаждана с вода вертикална непрекъсната форма.

· Хомогенна нуклеация:Втвърдяването протича симетрично от двете основни повърхности към централната линия при контролирани скорости на охлаждане, надвишаващи 10 градуса по Целзий в секунда. Тази бърза термична екстракция потиска растежа на дълги дендритни разклонени мрежи, което води до равноосна, не-насочена зърнеста структура.

· Премахване на ориентацията на влакната:За разлика от валцуваните плочи, където зърната са механично сплескани и удължени по оста на валцоване (получавайки анизотропни коефициенти на провлачване, където надлъжната ос надвишава напречната и късата-напречна ос),MIC6 лят алуминийпроявява изотропни свойства на материала. Модулът на еластичност, коефициентите на топлинно разширение и праговете на провлачване при срязване остават еднакви във всички пространствени оси.

· Цикъл на елиминиране на стреса:След непрекъснато втвърдяване, отлятите плочи преминават през разширен цикъл на термична хомогенизация и стабилизиране. Плочите се държат при повишени температури на накисване, за да се позволи изкачване на микроскопични дислокации и под-реорганизация на границите на зърната, намалявайки вътрешните остатъчни напрежения до почти-нива нула под 5,5 MPa в цялата матрица.

· Двустранно шлайфане на двоен-диск:Вместо да доставя сурови като-отлети повърхности, мелницата обработва горната и долната повърхност едновременно на високо{1}}прецизни двойни{2}}дискови системи за смилане. Тази механична обработка премахва зоната за отливане на дендритни сегрегации и създава успоредни повърхности с повърхностно покритие от Ra 0,4 до 0,8 микрометра (16 до 32 микро-инча), защитени с фабрично лепило PVC маскиране.

Производствен опит във фабриката на Dazao: Инженерни разлики-и реалности на DFM

В Dazao Machinery нашият много{0}}осов производствен етаж с ЦПУ работи съгласно системи за управление на качеството ISO9001:2015 и IATF16949:2016. Брошури на продавача често се предлагат на пазараMIC6 прецизна обработкакато универсално решение за всички структурни и инструментални предизвикателства. Нашите производствени показатели показват, че докатоMIC6 алуминийрешава проблема с деформирането след{0}}механична обработка, въвежда различни механични и химични ограничения, които трябва да бъдат взети предвид по време на прегледите на Design for Manufacturability (DFM):

· Еластично съответствие:Границата на провлачване е с 62 процента по-ниска от 6061-T6. Стандартните стоманени крепежни елементи с прекомерно затягане премахват директно вътрешните резби, освен ако резбовите вложки не са проектирани в CAD модела.

· Динамика на порьозността:Микро{0}}кухините при свиване, присъщи на отливките, компрометират високо{1}}вакуумните камери под 0,000001 Torr, освен ако не се приложи импрегниране със смола след{3}}обработка.

· Повърхностна химия:Високото съдържание на силиций и цинк причинява стандартно декоративно цветно анодиране тип II, за да образува не-еднородно, тебеширено сиво покритие.

Разбирането на тези физически{0}}компромиси е от съществено значение, преди да се конкретизирапрецизно лята алуминиева плочаматериали за критични компоненти.

Металургични свойства и динамика на рязане: MIC6 лята плоча срещу 6061-T6 кована плоча

Микроструктурни морфологии на зърната: равноосни кристали срещу търкалящи се влакна

Разликите в поведението между ковано 6061-T6 и лятоMIC6 инструментална екипировка алуминийпроизлизат от тяхната металургична морфология на зърната:

· 6061-T6 Кована микроструктура:Характеризира се с дълги, удължени граници на зърната по посока на търкаляне и висока плътност на дислокации по равнините на плъзгане. Това създава анизотропна механична реакция, при която надлъжната граница на провлачване достига 276 MPa, докато границата на провлачване при късо-напречно провлачане пада до 230 MPa.

· Микроструктура с лята равноосна MIC6:Състои се от равноосни, произволно ориентирани гранулирани кристали с размер на зърното между 30 и 80 микрометра. Това създава изотропна механична реакция, при която границата на провлачване остава еднаква при 105 MPa по осите X, Y и Z.

В 6061-T6 механичната енергия, въведена по време на горещо и студено валцуване, удължава кристалните зърна, подреждайки утайките от магнезиев силицид по успоредни линии на потока. Когато режещ инструмент прерязва тази матрица, необходимата сила на рязане варира в зависимост от това дали векторът на инструмента е успореден, перпендикулярен или диагонален на посоката на търкалящото се зърно.

За разлика от това,MIC6 плоча от лят алуминийсъдържа произволно ориентирани, фини равноосни зърна. Когато крайна фреза пресичаMIC6 плоча за обработка, силите на рязане остават постоянни независимо от посоката на траекторията на инструмента, предотвратявайки вибрации на инструмента, хармоници на трептене и асиметрично отклонение на инструмента.

По отношение на механиката на еластичната деформация, 6061-T6 изисква сложни анизотропни уравнения на деформация с насочени еластични модули, докато MIC6 се държи с пълна триизмерна изотропна симетрия, поддържайки идентичен еластичен модул от 68,9 GPa във всяка ориентация.

Разпределение на профила на остатъчното напрежение по дебелина-напречно сечение

Измерванията на остатъчното напрежение, извършени чрез метода-на-измерване на напрежението при пробиване (ASTM E837) и дифракция на рентгенови-лъчи демонстрират фундаменталната разлика във вътрешната механична енергия между двата материала.

Данните показват, че 6061-T6 поддържа параболична крива на напрежението с делта от пик-до вдлъбнатина, надвишаваща 110 MPa при дебелина от 25 mm. Фрезоването на 5 mm от едната страна разкрива вътрешното ядро ​​на опън, причинявайки мигновено изкривяване.

MIC6 алуминий с ниско вътрешно напрежениеподдържа почти-плоска крива на разпределение, където стойностите на напрежението в цялото напречно-сечение остават постоянно в обвивката на плюс или минус 5,5 MPa. Това металургично свойство позволява асиметрично фрезоване на джобове, пробиване на дълбоки отвори и обработка на тънки-ребра, без да предизвиква кумулативно геометрично отклонение.

Матрица за сравнение на механични, физични и топлинни свойства

Следващата инженерна матрица очертава физическите, механичните и термичните свойства, необходими за структурни, термични и производствени изчисления. За по-широко сравнение на структурни сплави вижте нашияалуминиеви класове CNC ръководство за обработка.

Вектори на силата на рязане, морфологии на стружки и механика на износване на страните на инструмента

Механизмите за отстраняване на материала наMIC6 алуминиева обработкаи 6061-T6 се различават значително по време на високоскоростно CNC фрезоване:

· Механика на зоната на срязване и счупване на стружки:6061-T6 проявява висока пластичност (удължение около 14 процента), което води до непрекъснато образуване на стружки. При високи скорости на рязане без охлаждаща течност под високо-налягане, чиповете 6061-T6 образуват дълги, жилави ленти, които се увиват около стеблата на инструмента, повреждат машинно обработените повърхности и уплътняват жлебовете по време на дълбоко джобиране.MIC6 лят алуминийима ниско удължение при счупване (около 3%). По време на рязане, първичната зона на срязване претърпява микро-разцепване по протежение на между-гранулираните граници, произвеждайки къси, сегментирани, C-образни стърготини, които се евакуират чисто чрез струи със сгъстен въздух или наводняване с охлаждаща течност.

· Изградено{0}}формиране на ръба:Химическият състав на 6061-T6 го прави податлив на локализирана адхезия (надраскване) върху полирани карбидни режещи ръбове при повишени температури на рязане, надвишаващи 280 градуса по Целзий.MIC6 инструментална екипировка алуминийсъдържа фино диспергирани богати на силиций-вторични фази, които действат като вътрешни стружко{1}}разбивачи и намаляват химичния афинитет със субстрати от волфрамов карбид, предотвратявайки образуването на ръбове-на лепило.

· Развитие на износването на инструмента:Основният механизъм на износване в 6061-T6 е странична адхезия и термично износване в дълбочината-на линията на рязане. вMIC6 алуминиева CNC обработка, износването на страните е доминирано от ниско{0}}микро-напрежение, задвижвано от диспергирани интерметални фази. Инструментите от ултра-фин микрозърнест карбид без покритие, работещи в MIC6, постигат интервали на живот на инструмента до 1,8 пъти по-дълги от идентични настройки, работещи в 6061-T6, при условие че скоростта на рязане надвишава 600 метра в минута, за да се поддържа стабилност на равнината на срязване.

Основната разлика в силата на рязане е ясна: 6061-T6 изисква по-високи тангенциални и захранващи сили за преодоляване на пластичното срязване, докато MIC6 разчита на счупване с микроразцепване, намалявайки тангенциалните сили на рязане с приблизително 25 процента.

Защо обезмасленото-рязане влошава фабричната-граунд MIC6 плоскост?

Механичният парадокс на фабричните-земни повърхности

Често срещана грешка при работа в магазините за работаMIC6 лята плочаза първи път се опитва да пречисти цялата горна повърхност, за да постигне подобрена базова равнина. Машинистите, свикнали да работят с горещовалцована стомана или екструдирани плочи 6061, рутинно поставят материала върху вертикална централна маса за обработка, закрепват го с помощта на периметърни скоби за пръсти или стандартно вакуумно приспособление и пускат голяма индексируема челна фреза по цялата повърхност.

Прогресията на повредата следва предвидима механична последователност:

1. -Получената плоча MIC6 пристига двоен-диск, шлифован до първоначална плоскост в рамките на 0,08 mm общо показание на индикатора.

2. Прилага се затягане или вакуумно засмукване, принуждавайки плочата да се приспособи еластично към основните грешки на масата на машината (като петно ​​с височина 0,06 mm).

3. Челната фреза реже истинска равнина по отношение на шпиндела на машината, премахвайки материала, докато плочата се държи изкривена.

4. Затягането се освобождава, позволявайки на плочата да се отпусне еластично назад.

5. Крайният неограничен детайл показва увеличена деформация от 0,18 mm общо показание на индикатора, което е по-лошо от оригиналния суров материал.

Получената грешка в топографията на повърхността е съставна функция на геометричното биене на оста на машината, деформацията на еластичното затягане и моментът на топлинно триене, разделен на твърдостта на огъване на плочата.

Парадоксът се получава, защото as-receivedMIC6 алуминиева плоскостсе произвежда на специализирани планетарни шлифовъчни машини с двойни{0}}колела, които шлифоват двете страни едновременно при нулева сила на затягане. Когато се притисне към леглото на машината, което има незначителни джобове на износване, частици от стружки или термично изтичане, плочата еластично се приспособява към топологията на масата. Обработката на горната повърхност изрязва истинска равнина спрямо шпиндела на машината, но при освобождаване на силата на затягане вътрешната еластична пружина-зад проектира грешките на масата в детайла.

Агресивното челно фрезоване с тъпи вложки може също да предизвика локализирано механично напрежение на натиск на повърхностния-слой до дълбочина от 0,20 mm, въвеждайки изкуствено вътрешно напрежение в иначе напрегнатата-свободно отлята плоча.

Фабрични спецификации за заземяване на двоен-диск (Ra 0,4 до 0,8 микрометра)

Фабричната двойна{0}}дискова шлифована повърхност върху автентична алуминиева инструментална плоча MIC6 представлява инженерна функционална база. Подробните изисквания могат да бъдат сравнени с нашитеРъководство за допустими отклонения при CNC обработка на алуминий.

Основните параметри на фабричната земна повърхност включват:

· Грапавост на повърхността Ra:0,40 до 0,80 микрометра (16 до 32 микро-инча).

· Грапавост на повърхността Rz:2,50 до 4,20 микрометра.

· Модел на повърхността:Симетрични много{0}}посочни кръстосани-релси за шлайфане.

· Основна толерантност на дебелината:Плюс или минус 0,050 mm (0,002 инча) от номинала.

Стандартни фабрични допустими отклонения на дебелината и плоскостта:

· Дебелина от 6,00 mm до 9,52 mm (1/4 до 3/8 инча):Допустимо отклонение на дебелината плюс или минус 0,100 mm, Максимално отклонение на плоскостта 0,381 mm (0,015 инча общо показание на индикатора през 1000 mm).

· Дебелина 12,70 мм до 19,05 мм (1/2 до 3/4 инча):Допустимо отклонение на дебелината плюс или минус 0,050 mm, Максимално отклонение на плоскостта 0,127 mm (0,005 инча общо показание на индикатора през 1000 mm).

· Дебелина 20,00 mm до 100,00 mm (1,00 инча и повече):Допустимо отклонение на дебелината плюс или минус 0,050 mm, Максимално отклонение на плоскостта 0,127 mm (0,005 инча общо показание на индикатора през 1000 mm).

Обезмасленото-фрезоване на тази повърхност със стандартни челни фрези с вложка рутинно влошава профила на повърхността от Ra 0,4 микрометра до Ra 1,6 до 3,2 микрометра, освен ако не се използват специални единични-кристални диамантени -режещи инструменти, работещи при скорости на подаване под 0,04 mm на оборот. Освен ако дизайнът на компонента не изисква специални стъп-надолу, джобове, жлебове за уплътняване на О-пръстени или критични базови нива, фабричната заземена повърхност трябва да се запази като монтажна базова точка без вторична обработка.

Кинематични 3{1}}протоколи за работно захващане и обработка в свободно състояние

За машинно включване на тесни{0}}функции за толерантностMIC6 основна плочаиMIC6 джиг плочасглобки, без да изкривява основния субстрат, Dazao Machinery налага специфични протоколи за-закрепване на пода на магазина:

· Кинематичен 3-точков монтаж:Плочата се поддържа изключително върху три закалени сферични твърдосплавни копчета, подредени в триъгълна конфигурация в опорните точки на Бесел (разположени на 0,554 пъти дължината на обхвата, за да се минимизира провисването на собственото -тегло). Това изолира детайла от геометричните грешки на масата на машината.

· Странично векторно затягане:Пружинно-натоварени-стягащи ръбове надолу прилагат чисто хоризонтални вектори по осите X и Y, за да задържат плочата, без да въвеждат моменти на огъване надолу.

· Вакуумно затягане с проверка на под-шайбата:Когато е необходимо вакуумно закрепване за периметърно профилиране, плочата се поставя на масата в незахванато състояние. Индикаторите с циферблат очертават всички въздушни междини, а прецизните течни подложки или фолиото за опипване се поставят в неподдържаните зони преди активирането на вакуума. Засмукването се регулира до минус 65 kPa, за да се избегне локализирано вдлъбнатина над вакуумните отвори.

· Симетричен стрес-Последователност на освобождаване:За тежки джобове отстраняването на материала се извършва симетрично:

1. Монтирайте плоча върху 3-точкови кинематични опори; джобове за грубо фрезоване на лице А, оставящи положителен материал от 0,50 mm.

2. Обърнете към лице B; грубо фрезоване, съответстващи на характеристиките, оставящи положителен 0,50 mm материал.

3. Разхлабете напълно и оставете частта да се нормализира в среда от 20 градуса по Целзий (плюс или минус 0,5 градуса) за 60 минути.

4. Повторно монтиране в плаващо състояние с нулево-натоварване, данни на сондата и високо{2}}скоростно завършване-прокарват всички критични функции.

Използвайки този протокол, Dazao Machinery поддържа толеранси на истинската позиция в рамките на 0,015 mm диаметър и обща плоскост на повърхността в рамките на 0,025 mm през 1000 mm на 800 mmМашинна основа MIC6възли.

Отлята микро{0}}порьозност и цялост на вакуума: Предотвратяване на вътрешно-дендритно изтичане

Случай на-повреда на пода: Намаляване на налягането във вакуумния патронник на полупроводникова пластина

Линия за сглобяване на високо{0}}прецизни полупроводници сключи договор с Dazao Machinery за производство на серия кръгли с диаметър 450 mmMIC6 вакуумен патронникплочи, предназначени за закрепване на 300 mm силициеви пластини по време на високо-лазерно профилиране. Инженерният чертеж посочва двустранна дебелина от 15,00 mm, вътрешна лабиринтна вакуумна разпределителна мрежа, фрезована до дълбочина от 11,00 mm (оставяща 4,00 mm подово платно) и изискване за плоскост на горната повърхност от 0,008 mm в цялата функционална зона.

Първоначалната производствена партида е използвана суроваMIC6 лята плочасклад. След фрезоване по пет-оси и квалификация на размерите чрез координатна измервателна машина, плочите бяха монтирани на производствения инструмент.

По време на работното валидиране вакуумната система не успя да изтегли под минус 65 kPa спрямо целта от минус 95 kPa, а скоростта на намаляване на вакуума надхвърли 8,5 kPa на минута след изолиране на помпата. Откриването на течове с хелиева масова спектрометрия не установи дефекти на интерфейса на уплътнението в уплътнението на О-пръстена по периметъра. Вместо това хелият дифундира директно през здравата 4,00 mm алуминиева подова мрежа, разделяща вътрешния вакуумен пленум от околната атмосфера, показвайки измерена скорост на изтичане от 0,00042 mbar-литра в секунда срещу допустима граница от 0,0000001 mbar-литра в секунда.

Металургична водородна порьозност и интер-дендритни микро-кухини

Произходът на тази вакуумна деградация се крие във физическата разлика между ковано коване/валцоване и металургията на непрекъснато леене:

· Порьозност на водородния газ:По време на непрекъснато вертикално леене на MIC6 лята алуминиева плоча, атомарният водород, разтворен в разтопената алуминиева баня, се утаява от разтвора, докато фронтът на солидус напредва. Въпреки процедурите за вакуумна дегазация в леярската пещ за стопилка, микроскопични под-повърхностни газови пори с диаметър от 5 до 35 микрометра остават окачени между границите на втвърдяващите се зърна.

· Интер-дендритно микро-свиване:Алуминият се свива с приблизително 6,5 процента по обем по време на фазовата трансформация от течност в твърдо вещество. При непрекъснато леене интерстициалните пространства между бързо-растящите равноосни зърна могат да развият микро-мрежи от свиване (между-дендритни кухини), ако местната скорост на подаване на разтопен метал е ограничена по време на окончателното замразяване-.

· Прагът на проникване на дебелината на мрежата:В твърдия материал с дебелина над 15 mm, тези микро-кухини са изолирани в матрицата и не образуват непрекъснати пътища на изтичане. Въпреки това, когато агресивното фрезоване на джобовете намалява локалната дебелина на стената на напречното-сечение под определен праг, машинната обработка врязва и свързва тези вътрешни кухини, превръщайки обемния метал в полу-пропусклива мембрана.

Обемната скорост на изтичане на газ е право пропорционална на повърхностната площ и разликата в налягането през преградата и обратно пропорционална на остатъчната дебелина на стената.

Емпиричните тестове в Dazao демонстрират, че когато дебелината на машинно обработената лента падне под 6,00 mm в отлети инструментални плочи, вероятността за образуване на микро-канали с-дебелина нараства експоненциално.

Решения за запечатване на Dazao: Минимални граници на мрежата и анаеробно вакуумно импрегниране

Да се ​​уточниMIC6 алуминийза вакуумни плочи, флуидни колектори или пневматични патронници без риск от повреда на място, Dazao Machinery изисква следните правила за проектиране за технологичност (DFM):

· Правило 1:Геометрична граница на дебелината на стената: Никога не проектирайте джобни подове, гранични стени под налягане или уплътнителни преградни мрежи, по-тънки от 6,50 mm (0,256 инча), когато използвателят алуминий с ниско напрежение. Ако монтажът изисква тънко{1}}стенни секции под 5,00 mm, уточнете ковано 6061-T651 и планирайте повтарящи се цикли на облекчаване на напрежението при гладко смилане.

· Правило 2:Анаеробна вакуумна импрегнация със смола (MIL-I-17563C): ЗаMIC6 вакуумен патронникприложения, работещи при налягания под 1,0 mbar, всички окончателно{1}}обработени компоненти трябва да бъдат подложени на вторично анаеробно термично-втвърдяване вакуумно импрегниране. Обработената част се поставя в автоклав под налягане, евакуира се, за да се отстрани въздухът от микро-кухините, потапя се в термореактивна метакрилатна мономерна смола с нисък-вискозитет и се подлага на налягане до 0,7 MPa, за да вкара смолата дълбоко в интер-дендритните пори. Измиване с гореща -вода при 90 градуса по Целзий полимеризира вътрешната смола в инертно твърдо вещество, което трайно запечатва всички пътища на течове, без да променя крайните машинно обработени размери или толеранси на повърхността.

· Правило 3:Повърхностно покритие на уплътнението на О-пръстена: В лятата инструментална плоча, следите от ножове в жлебовете на уплътнението на О-пръстена могат да свържат вътрешни микро{2}}джобове с порьозност. Подовете и страничните стени на уплътнителния уплътнител трябва да бъдат определени с повърхностно покритие от Ra 0,8 микрометра или по-добро, обработени с помощта на специални-точкови инструменти за формоване или високо{6}}върхова-върхова интерполация с висока скорост.

Инженеринг за цялост на резбата и закрепване: Намаляване на повредата при издърпване-навън при отливки с ниска-производителност

Механична повреда при срязване на резбата при отливки с нисък{0}}добив

Често срещан режим на повреда при пускане в експлоатация на анMIC6 джигплоча или автоматизиранаMIC6 закрепваща плочае отстраняване на резба по време на стандартно прилагане на въртящ момент.

В механично сравнение:

· Ковано 6061-T6 има граница на провлачване от 276 MPa, якост на срязване от 207 MPa и обширна зона на пластична деформация.

· Отлятата MIC6 има граница на провлачване от 105 MPa, якост на срязване от 115 MPa и показва ниска пластичност с крехко счупване при разцепване.

· Пряка последица: Директни-нарезни резби в лента MIC6 при 45 процента от капацитета на въртящия момент на 6061-T6.

В среда за автоматизирано сглобяване, където пневматичните затягащи цилиндри или водещи релси подлагат монтажните болтове на циклично динамично ударно натоварване, директните -нарезни резби в алуминий за инструменти MIC6 страдат от микро-износване чрез нарязване. Над 50 000 до 100 000 цикъла на задействане, вътрешните алуминиеви нишки изпитват прогресивна повреда при срязване, което води до разхлабени крепежни елементи, неправилно подравняване на референтните щифтове и прекъсване на производството.

Силата на издърпване-на резбата зависи пряко от номиналния диаметър на болта, ефективната дължина на захващане на резбата, коефициента на зацепване на стъпката на резбата и крайната якост на срязване на основния материал.

Тъй като якостта на срязване на лят алуминий MIC6 е приблизително половината от тази на 6061-T6, болт M6, завъртян до стандартни 9,5 нютон-метра в лят алуминий с директно нарязване-действа отвъд границата на еластичност на първите три захванати нишки, инициирайки локализирано микроподаване в коренните радиуси.

Правила за процеса на нарязване: Защо метчиците за ролкови-форми причиняват микро-пукнатини

В кованите сплави като 6061-T6 или 5052-H32 инженерите-производители често използват метчици за студено-формоване (навиване), защото те не произвеждат стърготини и втвърдяват профила на вътрешната резба, увеличавайки якостта на издърпване с 15 до 20 процента.

Поведението на материала обаче се различава фундаментално:

· В ковано 6061-T6 (14 процента удължение), металът тече пластично около формиращите се лобове, за да създаде полиран, здрав профил на резбата.

· В лят MIC6 (3 процента удължение), крехката лята матрица не може да поддържа пластичен поток. Високите радиални сили инициират микро-пукнатини, разпространяващи се навън от радиусите на корена, причинявайки незабавно срязване при предварително натоварване на болта.

Правила за процеса на нарязване на MIC6 лят алуминий:

· Избор на инструменти:Използвайте 3-нарезни или 4-назъбени спираловидни-накрайници за рязане за проходни отвори; използвайте 45-градусови спираловидни метчици за слепи отвори.

· Геометрия на инструмента:Посочете положителни наклонени ъгли на рязане между 10 градуса и 15 градуса с изп-изпъкнал ексцентричен релеф на резбата, за да предотвратите задръстване на стружки при обръщане.

· Смазване:Използвайте високо{0}}смазващи полу-синтетични микро-емулсии (най-малко 10 процента концентрация на масло) или специални несъдържащи{4}}сяра флуиди за рязане.

Матрица за укрепване на закрепване: Heli-Coil срещу Keensert Номинални натоварвания

За да се осигури дългосрочна-механична надеждност на всички MIC6 базова плоча и системи с динамични инструменти, директните-нарезни отвори трябва да се заменят със стоманени вложки с резба.

Правила за проектиране на дълбочината на захващане на резбата:

· За 6061-T6 кована плоча:Минималната дължина на зацепване на резбата трябва да бъде най-малко 1,5 пъти номиналния диаметър на болта.

· За MIC6 отлята инструментална плоча:Минималната дължина на зацепване на резбата трябва да бъде най-малко 2,2 пъти номиналния диаметър на болта.

· Когато използвате вложки Keensert:Дълбочината на пробиване е равна на цялата дължина на твърдото тяло плюс 1,5 пъти разстоянието на наклона.

Стандартната оперативна процедура на Dazao Machinery налага всички носещи-натоварвания, пневматични задвижващи механизми и интерфейси за монтаж на линейни релси, проектирани наMIC6 закрепваща плочакомпонентите включват тежки -накрайници от неръждаема стомана (AISI 303/304), заключени с вътрешни заключващи ключове за разпределяне на напрежението на срязване дълбоко в отлятата основа.

Повърхностна обработка и предварителна химическа обработка: Реалности за анодиране, покритие и покритие

Анодизираща химия: защо декоративното боядисване води до сиви петна

Инженерите по доставките често издават поръчки за покупка, изискващи цветно анодиране със сярна киселина тип II (като наситено черно, ясно ярко или синьо) наMIC6 части от алуминиева плоча, очаквайки равномерно, отразяващо визуално покритие, типично за машинно обработените оптични корпуси 6061-T6.

Химическата реакция се различава значително между кованите и лятите структури:

· Ковано 6061-T6 образува равномерен, прозрачен слой от аноден алуминиев оксид, който лесно абсорбира органични цветни багрила с висока вибрация.

· Cast MIC6 съдържа високи нива на цинкови, силициеви и магнезиеви интерметални утайки, които нарушават растежа на оксидния бариерен слой, създавайки матов, тебеширен и петнист вид.

Намесата на легиращи елементи в MIC6 включва:

· Цинк (1,50 до 3,00 процента):Ускорява химическото разтваряне в киселинната баня, насърчавайки микро-питинг.

· Силиций (0,50 до 1,50 процента):Остава неразтворим в сярна киселина, превръщайки анодния слой в тъмносив или въглен.

· Магнезий (1,50 до 2,50 процента):Образува оксиден филм, но реагира неравномерно през границите на зърната.

· Желязо (максимум 0,30 процента):Утаява неразтворими интерметали, образувайки тъмни повърхностни петна по време на дезоксидацията.

КогаMIC6 плоча от лят алуминийе потопен в стандартен резервоар за анодиране тип II (18 градуса по Целзий, 15 процента концентрация на сярна киселина, 1,5 ампера на квадратен дециметър плътност на тока), черните багрила произвеждат матова, петниста въглен-сива повърхност. Микро-галваничните реакции между цинковите фази и алуминиевата матрица също могат да увеличат грапавостта на повърхността от Ra 0,4 микрометра до Ra 1,8 микрометра.

Опции за промишлено покритие на повърхността: Тип III Hardcoat, ENP и филми за преобразуване

Когато се изисква защита на повърхността, устойчивост на износване или бариери срещу корозия на MIC6 прецизни машинни компоненти, Dazao използва проверенивъзможности за прецизно довършване на повърхносттав следните оценени методи за довършителни работи:

Пояснения за технически чертежи за предотвратяване на отхвърляне на визуално качество

За предотвратяване на търговски спорове относно повърхностната естетика наMIC6 обработка на алуминиева плочапоръчките, чертежите трябва ясно да дефинират функционални спрямо козметични критерии за приемане. Dazao Machinery препоръчва включването на следните стандартни инженерни бележки в CAD чертежите:

· Забележка 1:Материал, определен като MIC6 прецизно отлята инструментална плоча по спецификация на Aleris или Hulamin.

· Забележка 2:Необработените повърхности трябва да запазят фабричното шлифоване на двоен-диск в рамките на Ra от 0,4 до 0,8 микрометра.

· Забележка 3:Повърхностна обработка, определена като твърдо анодизирана по MIL-A-8625, тип III, клас 1 (небоядисана), 40 плюс или минус 5 микрометра дебелина.

· Забележка 4:Материалът е сплав за лети инструменти. Не-еднородността на цвета, петната на зърната и тъмните нюанси са присъщи металургични характеристики и не представляват основание за козметичен отказ.

· Забележка 5:Всички отвори за структурно монтиране трябва да имат вложки с телена резба съгласно MS33537.

Протоколи за CNC обработка на Dazao: подаване, скорости, инструменти и стратегии за дълбоко поставяне в джобове

Диамантени и DLC инструментални геометрии за абразивни отлети сплави

Обработка MIC6 инструментална плоча Ефективната CNC обработка изисква геометрии на инструмента, адаптирани към нейната матрица с ниска-пластичност:

· Избор на субстрат:Ултра{0}}фин микрозърнест волфрамов карбид (кобалтово свързващо вещество 6 до 8 процента, размер на зърното 0,5 микрометра или по-малък) за устойчивост на микро-абразивно износване от интерметални силициеви фази.

· Поликристален диамант (PCD):За голям{0}}обем на производство наMIC6 основна плочасглобки, фрези с челни накрайници от плътен PCD- и челни фрези осигуряват непрекъснат живот на инструмента над 2500 шпинделни часа, като същевременно поддържат покритие на повърхността под Ra 0,2 микрометра без влошаване на ръбовете.

· Протоколи за покритие:Никога не използвайте покрития от титанов алуминиев нитрид или алуминиев хромов нитрид поради химически афинитет към алуминиевата основа. Използвайте диамантено-като въглеродни (DLC) покрития или полирани жлебове без покритие с микро-хонинговане на ръбове (радиус на ръба 5 микрометра или по-остър), за да осигурите рязко срязване на материала.

Геометрични спецификации на инструмента за фрезоване MIC6:

· Радиален наклонен ъгъл: положителни 12 до положителни 18 градуса за положително срязване.

· Аксиален наклонен ъгъл: положителни 10 до положителни 15 градуса.

· Ъгъл на освобождаване на разстоянието: 12 до 15 градуса за предотвратяване на плъзгане на петата върху отляти повърхности.

· Ъгъл на спиралата: 38 до 45 градуса за оптимизиране на аксиалното евакуиране на стружките.

· Грапавост на повърхността на канавката: Ra 0,1 микрометра или по-добре за елиминиране на залепването на стружки.

Скорости на рязане, скорости на подаване и параметри на охлаждащата течност-при високо налягане

Таблицата по-долу определя базовите параметри на обработка, оптимизирани в Dazao Machinery заMIC6 прецизна обработкавъв вертикални и хоризонтални CNC обработващи центри:

Намаляване на дрейфа на термичното разширение в големи възли на инструменти

Отлятата инструментална плоча показва коефициент на топлинно разширение от 23,6 микрометра на метър на Келвин. На 1000 мм дължинаМашинна основа MIC6, топлинното покачване от само 5 градуса по Целзий по време на агресивно сухо фрезоване разширява компонента с 0,118 mm, незабавно надвишавайки стандарта ISO 2768-m или потребителски плюс или минус 0,025 mm толеранс на позицията.

Промяната на размерите е равна на номиналната дължина, умножена по коефициента на разширение и температурната разлика. Например, 1200 mm основна плоча, измерена при 26 градуса по Целзий, развива грешка при разширение от положителни 0,170 mm спрямо 20-градусовата стандартна точка за калибриране.

За да поддържате прецизност:

· Правило 1:Постоянно наводняващо охлаждане: Доставяйте охлаждаща течност с висок-поток, насочена към интерфейса на чипа-на инструмента, за да извлечете топлината от триене, преди да се отведе в субстрата на плочата.

· Правило 2:Накисване за термично равновесие: След груби операции на фрезоване големите пластини с инструменти трябва да се нормализират в -климатично контролирана лаборатория за измерване (20,0 градуса по Целзий плюс или минус 0,5 градуса) за минимум 4 часа преди окончателната проверка на машината за измерване на координати.

Производствен маршрутен лист: Основна плоча за прецизна автоматизация

Следният рутер описва производствената последователност, изпълнена чрез нашияуслуги по фрезоване с CNC по поръчка за приспособления за инструментиза MIC6 алуминиева шаблонна плоча (800 mm на 600 mm на 25,4 mm) с изисквана обща плоскост в рамките на 0,020 mm и толеранс на позицията на отвора за дюбели в рамките на 0,012 mm диаметър:

1. Операция 10:Входяща ултразвукова проверка на материала: Проверете суровия отлят материал за кухини под повърхността; проверете номиналната двустранна дебелина.

2. Операция 20:CNC настройка 1 (3-точково приспособление за кинематично легло): Проверете фабричната земна точка. Груби-джобове с асиметрична хлабина, оставящи положителни 0,50 mm крайни резерви. Направете-пробивка, пробийте и изрежете всички отвори за вложки за резба M6 и M8.

3. Операция 30:Инсталиране на вложка с резба: Инсталирайте втулки Keensert от неръждаема стомана AISI 304 с помощта на пневматични драйвери на вложки.

4. Операция 40:Цикъл на термична нормализация: Оставете компонента върху гранитна повърхност в стая-с контролиран климат за 90 минути при 20 градуса по Целзий.

5. Операция 50:CNC настройка 2 (вакуумна под-плоча с прецизни подложки): Монтирайте в свободно-състояние. Завършете-пробиване на критични отвори за дюбели с помощта на-точкови прецизни пробиващи глави. Завършете-фрезова периферни монтажни регистри и жлебове за уплътнение на О-пръстените.

6. Операция 60:Контрол на качеството: Извършване на 100 процента координатна измервателна машина за геометрично оразмеряване и проверка на толеранса; генериране на пълен доклад от проверката.

7. Операция 70:Опаковка и консервация: Нанесете 0,1 mm защитно фолио против-надраскване, опаковайте в запечатани торби за инхибитор на корозия от пари и щайга в персонализирани дървени кутии.

Обща цена на притежание (TCO): Когато MIC6 превъзхожда финансово 6061-T6

Делта за закупуване на суровини спрямо часове на пълен цикъл на обработка

Отделите за доставки често се фокусират върху цената на суровината за килограм:

· Кована 6061-T6 екструдирана/валцована плоча: 4,50 до 6,20 долара за кг.

· Инструментална плоча за непрекъснато леене MIC6: 7,80 до 10,50 долара за кг (45 до 70 процента премия за материал).

Въпреки това, оценяването на разходите за материали единствено въз основа на първоначалното тегло не отчита общите производствени разходи. При машинна обработка на сложни плочи с висока-плоскост от 6061-T6, добавените времена на цикъла за груби-облицовъчни проходи, термични обработки за облекчаване на напрежението в средата на-процеса и отхвърляне на части увеличават общите производствени разходи.

Общата цена на притежание отчита покупната цена на суровините, часовете на машинния шпиндел, таксите за термична обработка, статистическите нива на скрап и окончателните разходи за повърхностна обработка.

Разбивка на производствените разходи: 20 части автоматизирана основна плоча

Моделът по-долу сравнява производствените разходи за партида от 20 прецизни основни плочи за автоматизация (600 мм на 500 мм на 20,00 мм, необходима плоскост в рамките на 0,030 мм):

Прагът-на геометрията на рентабилност е ясен: всеки път, когато обемът на отнемане на материал надвишава 30 процента от първоначалния запас и изискваната плоскост е 0,05 mm или по-плътна в диапазон от 500 mm, MIC6 осигурява по-ниски общи производствени разходи от 6061-T6.

Матрица за избор на материал: Инженерни правила за MIC6 срещу 6061 срещу 7075

Приложения с висока-осъществимост за леяна инструментална плоча

· Референтни плочи на координатна измервателна машина:Под-микронни монтажни равнини, при които дългосрочната-стабилност на размерите и нулевото вътрешно напрежение предотвратяват отклонението на калибрирането при много-годишни експлоатационни периоди.

· Приспособления за автоматизирана оптична инспекция:Много{0}}степенни стъпаловидни носещи плочи, изискващи плоскост в рамките на 0,025 mm през 800 mm разстояния, за да се поддържа точността на оптичната фокална равнина.

· Тави за полупроводникови и слънчеви субстрати:Плочи за транспортиране на компоненти, подложени на бърз термичен цикъл между 20 и 80 градуса по Целзий, където изотропното термично разширение предотвратява структурното свързване.

· Палети за печат на паста за запояване SMT:Субстрати, изискващи висока копланарност и нулева деформация след хиляди цикли на транспортиране на печатни платки.

· Основи на медицински диагностични машини:Основни плочи, изискващи висок капацитет на затихване и стабилност за монтиране на лазерна оптика, флуидни помпи и линейни серво писти.

Инженерни червени линии: Кога да избягвате посочването на MIC6

· Структурни конзолни греди и шарнирни рамена на роботи:Лятият алуминий MIC6 има удължение при скъсване от само 3,0 процента и граница на провлачване от 105 MPa. Високите динамични моменти на огъване или внезапни шокови удари ще предизвикат крехко счупване без предупреждение. Използвайте 7075-T6 или 2024-T351.

· Корпуси със заварени рамки:Алуминият MIC6 не може да се заварява. Химическият състав на цинковата и магнезиевата сплав причинява силно горещо-напукване по дължината на засегнатата от топлина-зона. Ако структурното заваряване е задължително, посочете 5083-H111 или 6061-T6 с 4043/5356 пълнител.

· Декоративен потребителски хардуер:В 6063-T6 или 6061-T6 трябва да бъдат посочени външни черупки, изискващи огледално-полирани повърхности, анодиране в ярък цвят или персонализирана естетика.

· Директни възли с болтове с-висок въртящ момент без вложки:Хидравлични колектори с високо{0}}налягане или силно натоварени фланцови съединения, където вътрешното пространство предотвратява монтирането на твърди вложки с резба.

Контрол на качеството на машини Dazao и услуги за прецизни инструменти

Оборудване за проверка и метрологични стандарти

В Dazao Machinery всеки прецизен компонент, изработен от лят алуминий с ниско напрежение, се подлага на много-етапна инспекционна последователност за контрол на качеството:

· Входящ ултразвуков тест:Проверява нулево подповърхностно свиване на кухини или отлети включвания в необработени заготовки за плочи.

· На-машина Renishaw Probing:Потвърждава подравняването на характеристиките на свободно{0}}състояние, преди да изпълни крайни траектории на инструмента.

· Zeiss CMM GD&T сканиране:Генерира пълни-доклади за геометрични измервания за плоскост, успоредност и истинска позиция.

· Оптична и лазерна профилометрия:Проверява грапавостта на повърхността през шлифовани и фрезовани бази.

· Проследимост на материала:Доставя пълни протоколи за изпитване на материали и сертификати за съответствие с готовите пратки.

Нашето съоръжение работи с-температурно контролирани инспекционни лаборатории, поддържани на 20,0 градуса по Целзий (плюс или минус 0,5 градуса), оборудвани с високо{3}}прецизни координатни измервателни машини Zeiss, способни да измерват толеранси на обемна дължина в рамките на под-микронни стандарти за точност.

Директна инженерна консултация на DFM

Преди да стартират производството, производствените инженери на Dazao провеждат допълнителен DFM анализ, когато виекачете вашите 3D CAD файлове за цялостен преглед на DFM:

· Идентифициране на тънки подови мрежи, застрашени от изтичане на вакуумMIC6 вакуумен патронникчасти.

· Проверка на шаблоните на отворите за болтове и преобразуване на високо{0}}нарезни резби в стандартни размери на Keensert или Heli-Coil кухина.

· Оценка на цялостното геометрично оразмеряване и толеранс за използване като-получен фабрично двоен{1}}дисков шлифован повърхност, намалявайки ненужното време за CNC машина и производствените разходи.