L'usinage CNC de l'aluminium expliqué : Processus et services

Aujourd'hui, les fabricants utilisent largement l'aluminium pour la production de diverses pièces parce qu'il est abordable, non toxique, recyclable et usinable. Les pièces d'usinage CNC en aluminium répondent aux exigences de résistance et de poids et sont très appréciées pour leurs qualités esthétiques dans les secteurs de l'électronique grand public et de l'automobile.

Cependant, pour utiliser pleinement l'aluminium pour Usinage CNCIl faut donc comprendre l'usinage CNC de ce métal. Cet article donne un aperçu de l'usinage CNC de l'aluminium, de son processus d'usinage et de l'alliage d'aluminium approprié pour la fabrication.

Table des matières

Rôle de la CNC dans l'usinage de l'aluminium

L'aluminium est l'un des matériaux les plus utilisés pour l'usinage CNC. Il améliore considérablement la productivité, la précision et la diversité des opérations industrielles. La technologie CNC (Computer Numerical Control) est essentielle à ce processus. Grâce à la technologie CNC, les machines-outils peuvent être commandées à l'aide de dessins assistés par ordinateur (CAO) qui ont été transformés en codes de commande numérique, ce qui permet d'accélérer la production sans sacrifier la précision.

La CNC permet de créer des conceptions géométriques compliquées qui seraient difficiles à réaliser manuellement en contrôlant la vitesse, la position, la synchronisation, la vitesse d'avance et d'autres paramètres d'usinage cruciaux. En raison de sa polyvalence, l'usinage CNC de l'aluminium est largement utilisé pour fabriquer de l'aluminium.

En outre, la précision des machines CNC de pointe produit des pièces aux détails complexes et aux arêtes fines. Dans l'usinage de l'aluminium, la CNC continue donc à jouer un rôle essentiel dans l'amélioration de l'efficacité, de la productivité et de la qualité des produits finis.

Pourquoi choisir l'aluminium pour l'usinage CNC ?

Le choix de l'aluminium pour les pièces usinées présente plusieurs avantages.

Haute résistance et légèreté

L'aluminium est un métal malléable et léger, ce qui facilite sa transformation en de nombreuses formes. Cette caractéristique physique convient à la production de composants d'usinage CNC de l'aluminium. En raison de sa légèreté et de sa grande résistance, l'aluminium est souhaitable pour la production de pièces essentielles dans diverses industries, notamment dans les secteurs de l'aérospatiale et de l'automobile.

Plus précisément, parmi les différentes qualités d'aluminium, le 6061 est une qualité d'usage général. Le rapport résistance/poids de ce modèle est élevé.

Bonne conductivité électrique et thermique

L'aluminium est utilisé pour construire des pièces telles que les échangeurs de chaleur des automobiles, car c'est un bon conducteur de chaleur et d'électricité. Il transfère la chaleur trois fois mieux que l'acier. En outre, l'aluminium transmet environ 37,7 millions de Siemens par mètre à 25℃.

Les pièces d'usinage CNC en aluminium sont également de formidables conducteurs électriques, ce qui les rend parfaites pour la fabrication de pièces électriques.

Respectueux de l'environnement et hautement recyclable

Le métal aluminium est malléable et souple. Il a un aspect extérieur gris argenté et est facile à obtenir. L'aluminium est l'un des choix les plus courants pour l'usinage CNC de l'aluminium en raison de ses caractéristiques environnementales favorables. En outre, il est tout à fait recyclable. De nos jours, l'élimination des déchets de matériaux et la réduction de l'impact sur l'environnement sont des priorités absolues pour toutes les industries.

Excellente résistance à la corrosion

L'aluminium est un matériau unique pour le métal Montages CNC en raison de sa résistance exceptionnelle à la corrosion. La raison en est que l'aluminium peut former de l'oxyde d'aluminium sur sa fine surface extérieure. Cette couche se forme lorsque l'air touche directement la surface du métal et réagit.

Parmi les nuances d'aluminium, la nuance 7075 offre une meilleure protection contre les environnements corrosifs et est l'une des meilleures nuances qui résistent à la corrosion.

Capacité d'usinage polyvalente

L'usinabilité est le degré auquel un métal donné peut être usiné ou coupé pour créer divers articles. L'aluminium est facile à travailler pour fabriquer une variété de pièces. Il est facile d'obtenir un poli de surface acceptable en utilisant un métal plus facile à usiner.

Large éventail d'options de personnalisation

L'aluminium permet de réaliser un large éventail de styles. L'aluminium peut être personnalisé sous diverses formes, y compris des tôles, des profilés extrudés et des panneaux plats. Les pièces d'usinage CNC en aluminium peuvent également présenter des finitions, des couleurs et des textures différentes en fonction des spécifications de conception.

Défis de l'aluminium usiné CNC

L'usinage CNC de pièces en aluminium présente souvent des difficultés.

Rayures et taches superficielles

La texture de l'aluminium est plutôt souple, ce qui le rend sensible aux rayures superficielles. Comparé à d'autres matériaux robustes, il se raye plus facilement. En outre, l'aluminium est plus vulnérable aux bosses et aux rayures superficielles en raison de son aspect brillant.

Point de fusion relativement bas

Une autre difficulté rencontrée par les Usinage de prototypes CNC Le point de fusion le plus bas est celui des pièces en aluminium. L'aluminium seul fond à une température inférieure d'environ 660 degrés Celsius en raison de sa composition chimique. Bien que sous forme d'alliage, ce point de fusion augmente considérablement, il reste inférieur à celui de la plupart des métaux.

Aluminium pur avec une dureté plus faible

L'aluminium a une texture très lisse lorsqu'il est pur, et l'utilisation de l'aluminium sous cette forme présente un inconvénient important. Dans sa forme pure, l'aluminium est un métal mou, c'est pourquoi les fabricants utilisent des alliages d'aluminium pour la production.

Types d'alliages d'aluminium pour l'usinage CNC

Les alliages d'aluminium sont très variés et sont fréquemment utilisés dans l'usinage CNC de l'aluminium. Voici les alliages d'aluminium les plus courants pour l'usinage CNC.

• Aluminium 6061: Cet alliage est le plus couramment utilisé et le plus adaptable. Il présente une bonne usinabilité, une bonne formabilité et une bonne soudabilité. Il est fréquemment utilisé pour les cadres et les pièces structurelles.
• Aluminium 7075L'alliage 7075 est réputé pour sa résistance exceptionnelle à la fatigue et sa grande solidité. Il est fréquemment utilisé dans les applications automobiles et aéronautiques.
• Aluminium 6063: Les extensions et les applications architecturales utilisent fréquemment cet alliage. Il est facile à polir et présente des caractéristiques de finition de surface élevées.
• 2024 AluminiumL'aluminium 2024 est principalement utilisé dans les applications aérospatiales en raison de son excellente usinabilité et de son rapport résistance/poids élevé.
• Aluminium 5083: Ce type est fréquemment utilisé dans les applications marines et est réputé pour sa résistance exceptionnelle à la corrosion.
• Aluminium 5052: Cet alliage est largement utilisé pour la fabrication de tôles et de pièces pour les automobiles et les appareils électroménagers, et il présente une bonne aptitude au façonnage.

Il est essentiel de se rappeler que le choix d'un matériau pour obtenir des pièces en aluminium usinées nécessite un examen minutieux du coût de l'usinage CNC de l'aluminium, de la solidité, du poids et de la résistance à la corrosion. N'hésitez pas à contacter XinCheng si vous avez des questions spécifiques.

Considérations relatives à la conception de pièces en aluminium par usinage CNC

Plusieurs facteurs cruciaux doivent être pris en compte lors de la conception de pièces pour l'usinage CNC de l'aluminium afin de garantir une fabrication efficace et réussie. Les principales considérations du guide de conception pour l'optimisation du processus d'usinage CNC sont les suivantes.

Tolérance d'usinage

Pour obtenir des pièces en aluminium usinées précises et fiables, il faut les concevoir en respectant des tolérances de production acceptables. Les tolérances garantissent que les pièces produites sont fonctionnelles et s'assemblent correctement en définissant l'écart acceptable par rapport aux dimensions données.

Travailler en étroite collaboration avec votre entreprise d'usinage CNC de l'aluminium peut vous aider à comprendre ses capacités et ses tolérances pour certaines pièces.

Poches et cavités

Le diamètre de l'outil, l'enlèvement de matière et l'accès à l'outil sont des facteurs à prendre en compte lors de la conception des poches et des cavités dans les pièces usinées CNC en aluminium. Évitez les angles serrés, car il peut être difficile de les usiner avec précision.

Trous, filetages et contre-dépouilles

Il est important de tenir compte de l'alignement, de la taille et de la profondeur des trous et des filets lors de la conception de pièces CNC en aluminium. Les diamètres de filetage standard doivent être utilisés pour les filetages intérieurs afin de simplifier l'outillage et de minimiser la complexité.

Les contre-dépouilles doivent être limitées ou évitées, car elles peuvent compliquer l'usinage en faisant intervenir des éléments auxquels les outils de coupe ne peuvent pas accéder directement.

Murs et structures minces

Les pièces de conception en aluminium dont les parois et les structures sont minces peuvent être difficiles à fraiser avec précision. Lors de l'usinage de parois minces, il faut tenir compte des forces d'usinage CNC de l'aluminium et de la rigidité du matériau. Utilisez des supports ou des nervures pour les renforcer afin d'accroître la stabilité et de réduire les déformations.

Bords et rayons internes

La résistance des pièces, l'attrait esthétique et la facilité de production sont tous influencés par les arêtes et les rayons intérieurs. Les angles intérieurs aigus peuvent poser des problèmes d'usinage et entraîner des concentrations de contraintes. Les rayons des arêtes internes ou les filets augmentent la durabilité de la pièce et l'efficacité de l'usinage, il faut donc en tenir compte.

Différents procédés d'usinage CNC de l'aluminium

L'usinage CNC de l'aluminium est le terme générique qui désigne les différentes techniques utilisées pour façonner et fabriquer des produits en aluminium avec précision.

Examinons quelques processus de production essentiels pour l'usinage CNC de pièces en aluminium.

Fraisage CNC de l'aluminium à 3, 4 et 5 axes (multiaxes)

Fraisage multi-axes prototypes en aluminium Les machines multi-axes permettent de découper le matériau sur plusieurs axes simultanément afin d'obtenir des formes et des courbes complexes. Lors de la découpe CNC de l'aluminium, les machines multi-axes peuvent effectuer des tâches complexes avec un seul réglage, ce qui réduit le temps de déplacement de la pièce.

L'usinage à 3, 4 et 5 axes est une configuration multiaxiale courante qui offre la plus grande liberté pour la production de géométries et de caractéristiques complexes.

Tournage CNC de l'aluminium

Le tournage crée des formes cylindriques en tournant la pièce et en enlevant de la matière à l'aide d'un outil de coupe. Dans l'usinage de l'aluminium, le tournage CNC crée des caractéristiques cylindriques telles que des filets, des surfaces concentriques et des arbres. Il est particulièrement efficace pour créer des composants symétriques ou sphériques.

Perçage CNC de l'aluminium

L'usinage CNC de l'aluminium est une méthode courante pour la fabrication de pièces en aluminium. Au cours de la procédure, des trous sont percés dans le matériau aluminium à l'aide d'une perceuse commandée par ordinateur. Les forets HSS sont les plus couramment utilisés pour travailler l'aluminium.

Lors du perçage CNC de l'aluminium, plusieurs facteurs sont pris en compte, notamment l'angle de l'arête de coupe, les vitesses de perçage et les avances, la géométrie du perçage et le substrat, l'application du liquide de refroidissement et le revêtement de l'outil.

Comment usiner des pièces en aluminium à commande numérique ?

L'usinage de l'aluminium permet de produire des pièces de haute qualité, avec une grande précision et des tolérances serrées. L'usinage CNC de l'aluminium comporte plusieurs étapes.

1. Préparation du modèle CAO

Cela implique l'utilisation d'un logiciel de CAO pour modéliser le produit en deux ou trois dimensions. Bien que certaines idées de pièces puissent être simples, la création de certains modèles de CAO - en particulier pour les conceptions de produits complexes - peut nécessiter des compétences avancées.

Pour que l'opération d'usinage soit réussie, le modèle CAO doit être bien conçu et permettre à l'opérateur d'afficher facilement des éléments importants tels que les tolérances, les lignes de construction, les filetages et d'autres détails.

2. Conversion du modèle CAO en modèle FAO

Le modèle CAO n'est pas compréhensible par l'usinage CNC de l'aluminium. Par conséquent, pour que la machine comprenne le modèle CAO, vous devez le convertir dans un format compatible avec la CNC à l'aide d'un logiciel de FAO.

Ce logiciel donne des instructions à la machine CNC sur les paramètres et peut convertir dans un format compatible avec une CNC. La FAO comprend des aspects du processus d'usinage tels que la rotation et le mouvement linéaire, l'ordre de coupe, le parcours de l'outil, la pièce à usiner, la vitesse de la machine, etc.

3. Exécution de la configuration

Il s'agit de sélectionner le type de machine CNC approprié et de configurer des fonctions spécifiques avant le début du processus d'usinage. La pièce à usiner, le coût et la complexité de la conception du produit jouent tous un rôle dans le choix de la machine appropriée. La pièce est ensuite installée sur la machine.

4. Usiner la pièce en aluminium

L'opération commence lorsque l'opérateur installe les outils de coupe nécessaires. L'usinage CNC de l'aluminium est ensuite programmé pour créer une pièce en aluminium de haute qualité. Les machinistes effectuent plusieurs niveaux d'inspection pendant et après l'usinage afin de garantir la qualité.

Outils de coupe nécessaires pour l'usinage CNC de l'aluminium

Différents outils et équipements sont utilisés dans l'usinage CNC des forets en aluminium en raison de la complexité du processus. Ces outils sont les suivants :

Exercices

Les forets sont des outils productifs qui permettent de créer des trous. Lorsqu'il s'agit d'usiner l'aluminium, le choix du bon foret est crucial pour un travail efficace et précis. C'est aussi simple que cela. Les principaux types de forets utilisés dans l'usinage CNC de l'aluminium sont les forets standard en acier haute résistance, les forets en carbure et les forets en cobalt.

Chanfrein de ¼ pouce

Avec des angles vifs, cet outil produit des chanfreins extérieurs. Les fraisages sur aluminium peuvent être usinés avec cet outil. Les angles les plus fréquents pour les fraises à chanfrein sont 30, 45 et 60 degrés. Cette connaissance vous aidera à concevoir plus efficacement vos pièces d'usinage CNC en aluminium, car la conception de votre pièce doit correspondre à l'un de ces angles typiques.

Fraises en bout de ⅜ et ¼ de pouce

L'un des outils de coupe CNC en aluminium les plus utilisés est la fraise en bout. Elles sont très adaptables puisqu'elles sont disponibles en différentes formes, diamètres, nombres de goujures, matériaux et revêtements.

Les fraises de ⅜" et de ¼" constituent un bon point de départ dans le domaine de l'aluminium. Les petites fraises vous permettent d'ajouter plus de détails, en particulier sur les travaux d'identification, tandis que les grandes fraises vous permettent d'enlever plus de matière rapidement.

Importance de la précision et de l'exactitude dans l'usinage CNC de l'aluminium

La précision et l'exactitude sont deux notions essentielles qui déterminent la fiabilité et la qualité du produit final. La précision est le degré auquel les pièces mesurées ou usinées sont aussi proches que possible de la valeur réelle ou cible. En revanche, la précision est le degré de reproductibilité continue d'une mesure ou d'un résultat.
Lorsqu'il s'agit d'usiner de l'aluminium, l'exactitude et la précision sont cruciales. L'exactitude et la précision de l'usinage CNC de l'aluminium sont ses principaux avantages.

Les machines CNC sont contrôlées par ordinateur et capables de produire des pièces exactes avec des tolérances étroites, contrairement aux méthodes de production traditionnelles. Elles sont donc parfaites pour fabriquer des objets très détaillés et des formes complexes.

Finition de surface pour les pièces usinées en aluminium

Les composants et pièces métalliques produits par l'usinage CNC de l'aluminium nécessitent un post-traitement pour être esthétiques. Par conséquent, les producteurs d'aluminium usiné ou fraisé doivent choisir une finition de surface qui améliore l'aspect du produit fini.

Anodisation

L'anodisation de l'aluminium est une technique de finition de surface très répandue. Cette procédure électrochimique ajoute une couche de protection supplémentaire au film d'oxyde naturel que l'on trouve sur les alliages d'aluminium comme le 7075 et le 6061. Cette couche supplémentaire est idéale pour l'isolation, l'ornementation, la résistance à l'abrasion et la protection.

Revêtement par poudre

Le revêtement par poudre est une procédure typique pour les pièces d'usinage CNC en aluminium. La peinture est utilisée dans cette procédure sans qu'il soit nécessaire d'utiliser un solvant.

Un pistolet à peinture est utilisé pour appliquer le mélange sur le métal, laissant une finition lisse. Bien qu'elle soit plus durable que la peinture, la couche mate ou brillante a un effet décoratif.

Polissage

Comme d'autres métaux, l'usinage CNC de l'aluminium peut être traité mécaniquement par sablage, polissage ou lustrage. Ces procédures font appel à l'abrasion pour lisser la surface, éliminer les traces de corrosion. métal supplémentaireet la préparer à d'autres traitements cosmétiques.

Facteurs à prendre en compte lors de la sélection d'un fournisseur de services CNC pour l'aluminium

Lors du choix d'un fournisseur de services CNC pour l'aluminium, plusieurs facteurs doivent être pris en compte, notamment

Capacités technologiques de la CNC

Vous devez vous renseigner sur la technologie offerte par un fournisseur de services d'usinage CNC avant de le sélectionner pour votre projet. Il existe différents types de machines CNC pour l'usinage de l'aluminium, notamment des machines à 3, 4, 5 axes et des machines multi-axes. Le nombre de machines CNC dont dispose un prestataire de services d'usinage CNC déterminera dans une large mesure le délai d'exécution et la qualité de votre projet de pièce en aluminium.

Expérience de l'entreprise

La recherche d'une entreprise expérimentée est la première étape vers la sélection des services d'usinage CNC de l'aluminium. Il est important de noter que les entreprises disposant d'une vaste expérience industrielle - acquise au fil du temps - sont compétentes et fiables.

Une entreprise de fabrication expérimentée sait comment gérer des lignes de production et a une solide réputation pour ce qui est de fournir des produits de haute qualité et de satisfaire les clients. En outre, recherchez un service de fabrication ou une entreprise capable de prendre en charge l'usinage à grande échelle en plus du prototypage.

Vérifier et contrôler les certifications

Bien que ces conseils soient plus importants pour certaines applications que pour d'autres, ils permettent de déterminer dans quelle mesure une installation d'usinage CNC de précision de l'aluminium est bien établie.

Le partenaire de production doit disposer d'installations et de certifications de premier ordre si vous commandez des équipements ou des composants médicaux. Outre ces exigences spécifiques, il existe d'autres certifications à rechercher, notamment la documentation du fournisseur, les certificats environnementaux et les certifications d'assurance qualité.

Choisissez XinCheng pour l'usinage CNC de pièces en aluminium

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Chez Xc machining, nous disposons d'une large gamme de machines CNC pour l'usinage de l'aluminium, y compris des machines à 3, 4 et 5 axes, qui sont prêtes à traiter votre commande, garantissant ainsi un délai de livraison rapide. Nos capacités de production vont de la fabrication de prototypes en aluminium à la production à petite et grande échelle. Nous disposons également d'une équipe d'ingénieurs et de machinistes prêts à traiter votre commande et à vous offrir un retour d'information professionnel sur le DfM. Téléchargez vos fichiers CAO et obtenez un devis gratuit dès aujourd'hui !

Conclusion

L'usinage CNC est une technologie couramment utilisée dans la fabrication de pièces en aluminium. Les qualités et les attributs de l'aluminium ont été renforcés par des alliages, ce qui le rend facilement usinable avec l'usinage CNC.

Cependant, pour utiliser pleinement l'aluminium dans l'usinage CNC de l'aluminium, il y a des choses importantes à savoir et à prendre en compte pour que votre projet de pièces en aluminium soit couronné de succès.

FAQ

Quels sont les autres métaux que l'on peut usiner en CNC en plus de l'aluminium ?

L'usinage CNC peut traiter de nombreux métaux, notamment l'acier inoxydable, le cuivre, le laiton, l'acier au carbone, le titane, etc. Il s'agit d'un procédé polyvalent qui permet de traiter non seulement les métaux, mais aussi les plastiques et les composites.

Où puis-je trouver des services de CNC Aluminum ?

Vous pouvez trouver des services CNC fiables en aluminium en Chine. Xincheng est l'un des fabricants CNC les plus réputés qui peut vous fournir un devis instantané avec un délai d'exécution rapide garanti.

La pièce en aluminium CNC est-elle résistante ?

L'alliage d'aluminium est durable et léger et, lorsqu'il est utilisé dans l'usinage CNC, il est solide. Ils sont également résistants à la corrosion et peuvent supporter des environnements difficiles.

Quel est le meilleur alliage d'aluminium pour l'usinage CNC ?

En général, la nuance 6061-T6 est la nuance d'aluminium standard pour l'usinage CNC. Cela est dû à sa polyvalence et à sa grande usinabilité. De plus, cet alliage subit différents traitements thermiques, ce qui le rend idéal pour différents processus d'usinage.