Aluminium snijgereedschappen: De ultieme gids

Heb je je ooit afgevraagd hoe lichtgewicht metalen onze moderne wereld van energie voorzien? Dit artikel duikt in aluminium en onderzoekt de unieke eigenschappen en diverse toepassingen ervan. Van vliegtuigen tot ruimteraketten, ontdek hoe het kiezen van het juiste snijgereedschap je aluminium projecten kan maken of breken. Bereid je voor op het verbeteren van je kennis en vaardigheden in het omgaan met dit veelzijdige materiaal!

Inhoudsopgave

Kort overzicht van aluminium en zijn toepassingen

Aluminium, met een dichtheid van 2,7 g/cm³ (ongeveer een derde van die van staal of koper), biedt een uitstekende combinatie van eigenschappen. Het heeft een hoge ductiliteit en een elektrisch geleidingsvermogen dat ongeveer 61% hoger is dan dat van koper, terwijl het slechts een derde weegt en meestal voordeliger is.

Deze eigenschappen maken aluminium ideaal voor tal van elektrische toepassingen, zoals hoogspanningstransmissielijnen, kabels en componenten in de elektronica- en telecommunicatie-industrie.

Zuiver aluminium heeft een relatief lage sterkte, maar aluminiumlegeringen hebben aanzienlijk verbeterde mechanische eigenschappen, zoals een betere verhouding tussen sterkte en gewicht en hardheid. Deze veelzijdigheid heeft geleid tot hun wijdverspreide toepassing in verschillende sectoren.

In de transportindustrie worden aluminiumlegeringen op grote schaal gebruikt in vliegtuigrompen en -structuren, carrosseriepanelen en chassisonderdelen van auto's, hogesnelheidstreinstellen en de bovenbouw van zeeschepen. Hun combinatie van licht gewicht en hoge sterkte draagt bij aan verbeterde brandstofefficiëntie en prestaties.

Bovendien vertrouwt de lucht- en ruimtevaartsector sterk op geavanceerde aluminiumlegeringen voor kritieke onderdelen in ruimteraketten, ruimtevaartuigen en satellieten. Deze legeringen bieden de nodige sterkte en thermische stabiliteit om de extreme omstandigheden in de ruimte te weerstaan, terwijl hun lage dichtheid de lanceringskosten helpt minimaliseren.

Het belang van de juiste snijgereedschappen voor aluminium

Het kiezen van de juiste snijgereedschappen voor aluminium is cruciaal voor het bereiken van hoge precisie en superieure kwaliteit bij verspanende bewerkingen, terwijl voldaan wordt aan de uiteenlopende snijvereisten van verschillende aluminiumlegeringkwaliteiten. De juiste keuze van gereedschap zorgt niet alleen voor optimale prestaties, maar heeft ook een aanzienlijke invloed op de algehele efficiëntie en kosteneffectiviteit van het productieproces.

Professioneel snijgereedschap maakt bij de juiste keuze nauwkeurige materiaalafname mogelijk volgens specifieke projectbehoeften, waardoor verspilling tot een minimum wordt beperkt en potentieel materiaalverlies of kwaliteitsproblemen worden voorkomen. Deze precisie is vooral belangrijk bij het werken met hoogwaardige aluminiumlegeringen of componenten met nauwe toleranties.

Kiezen voor snijgereedschap van gerenommeerde fabrikanten garandeert consistente en efficiënte prestaties tijdens het hele bewerkingsproces. Deze gereedschappen zijn ontworpen om betrouwbare functionaliteit te leveren en stabiliteit te behouden onder verschillende snijomstandigheden, waardoor het risico op onverwachte storingen of veiligheidsrisico's aanzienlijk wordt verminderd. Het gebruiksvriendelijke ontwerp van professioneel gereedschap vereenvoudigt ook de bediening, waardoor het productieproces gestroomlijnder en zorgelozer verloopt.

Bovendien zijn hoogwaardige snijgereedschappen ontworpen om de unieke uitdagingen van het bewerken van aluminium aan te kunnen, zoals de vorming van opstaande randen en warmteontwikkeling. Ze zijn vaak voorzien van speciale coatings of geometrieën die de spaanafvoer verbeteren, wrijving verminderen en de levensduur van het gereedschap verlengen - kritieke factoren bij het werken met aluminium dat de neiging heeft om aan snijkanten te blijven kleven.

Door te investeren in de juiste snijgereedschappen kunnen fabrikanten consistente prestaties garanderen in een breed scala aan werkomgevingen en toepassingseisen. Deze veelzijdigheid is essentieel voor werkplaatsen die diverse aluminium projecten verwerken, van luchtvaartonderdelen tot auto-onderdelen.

In de volgende secties geven we uitgebreide richtlijnen om u te helpen bij het selecteren van de meest geschikte snijgereedschappen voor uw specifieke aluminium bewerkingsprojecten, rekening houdend met factoren zoals legeringseigenschappen, snijparameters en productievereisten.

Aluminium en zijn unieke eigenschappen begrijpen

Aluminium onderscheidt zich door zijn uitzonderlijk lage gewicht en superieure corrosiebestendigheid. Dit veelzijdige metaal heeft verschillende onderscheidende kenmerken die het van onschatbare waarde maken in verschillende industriële toepassingen:

  1. Aluminium heeft een opmerkelijk lage dichtheid van slechts 2,7 g/cm³. Hoewel het in zijn pure vorm relatief zacht is, kan het worden gelegeerd om een breed scala aan hoogwaardige materialen te creëren, waaronder aluminium met hoge sterkte, aluminium met ultrahoge sterkte, corrosiebestendig aluminium en legeringen van gegoten aluminium. Deze legeringen breiden het nut van aluminium in diverse sectoren aanzienlijk uit.
  2. Op het gebied van elektrische geleidbaarheid behoort aluminium tot de top, alleen zilver, koper en goud komen nog voor. Hoewel het geleidingsvermogen ongeveer 61% is van dat van koper, is de dichtheid van aluminium slechts een derde van die van koper. Bijgevolg wegen aluminium geleiders bij het overbrengen van gelijkwaardige elektrische stroom slechts ongeveer de helft van hun koperen tegenhangers. Dit gewichtsvoordeel maakt aluminium bijzonder aantrekkelijk voor stroomtransmissie en distributietoepassingen. De natuurlijk gevormde oxidelaag op het aluminiumoppervlak zorgt niet alleen voor een uitstekende weerstand tegen corrosie, maar biedt ook een zekere mate van elektrische isolatie. Deze eigenschappen maken aluminium tot een geliefd materiaal in de elektrische industrie, draad- en kabelproductie en elektronicasector.
  3. Aluminium heeft een uitzonderlijke vervormbaarheid en komt na goud en zilver op de derde plaats. Bij temperaturen tussen 100°C en 150°C kan het verwerkt worden tot ultradunne folies met een dikte van minder dan 0,01 mm. Deze opmerkelijke vervormbaarheid maakt de productie mogelijk van aluminiumfolie dat veel gebruikt wordt in verpakkingstoepassingen, van sigaretten en snoepgoed tot farmaceutische producten. Naast de productie van folie maakt de vervormbaarheid van aluminium de productie van fijne draden, staven en een breed scala aan gewalste producten mogelijk. Deze veelzijdigheid in vervorming maakt aluminium geschikt voor toepassingen variërend van structurele componenten tot ingewikkelde, precisie ontworpen onderdelen.

Soorten snijgereedschappen voor aluminium

Handgereedschap

1. Kapzagen

Een ijzerzaag is een snijgereedschap bestaande uit een frame en een blad, dat vaak wordt gebruikt bij houtbewerking op bouwplaatsen.

2. Luchtvaart snippers

Luchtvaartsnijders zijn gemaakt van sterk gelegeerd staal en zijn geschikt voor het snijden van dunne plaatmetaalaluminium, plastic en andere materialen. Ze zijn er in links-, rechts- en rechtsnijdende varianten. De kwaliteit van de snips heeft invloed op het soort bladen dat ze hebben.

3. Knabbelaars

Knabbelscharen zijn mechanische gereedschappen die vaak in de modelbouw worden gebruikt om plastic of metaal op verbindingspunten door te snijden, wat tijd en moeite bespaart in vergelijking met handmatig draaien.

Ze hebben een schaarachtige vorm met kleinere, dikkere koppen dan gewone scharen, vergelijkbaar met de achterste helft van tangen. Sommige knabbelscharen zijn ontworpen voor het knippen van draden, terwijl andere een draadstripfunctie hebben.

Elektrisch gereedschap

1. Cirkelzagen

Een cirkelzaag is een getand gereedschap dat wordt gebruikt voor snijstaal. Metalen cirkelzagen kunnen gemakkelijk door staal zagen, net zoals je met een traditionele buis door 2×4's zaagt.

Vergeleken met eerdere producten maken cirkelzagen gebruik van unieke materialen en tandontwerpen die zorgen voor sneller zagen van metaal, betere spaanafvoer en geen warmteoverdracht tijdens het zagen.

2. Decoupeerzagen

Decoupeerzagen zijn zaagmachines waarbij het blad is gemonteerd op een schuifgeleider (of rol) die langs de baan beweegt. Het zaagproces verloopt via een toevoermechanisme.

3. Lintzagen

Lintzagen zijn werktuigmachines die gebruikt worden voor het zagen van verschillende metalen materialen. Op basis van hun structuur worden ze ingedeeld in horizontale en verticale types en in halfautomatische, volautomatische en CNC types volgens hun functie.

Horizontale lintzagen kunnen verder worden onderverdeeld in dubbelkoloms- en schaartypes.

4. CNC-frezen

CNC frezen kunnen reliëfsnijwerk, vlakke snijwerkbewerking, hol snijwerk en andere taken uitvoeren op aluminiumlegeringen, koper, elektrisch hout, hout, jade, glas, kunststof, acryl en andere materialen. Ze hebben een hoge snijsnelheid en precisie.

Gereedschapsmaterialen

1. Hogesnelheidsstaal (HSS)

Hogesnelheidsstaal is een soort hooggelegeerd gereedschapsstaal met toegevoegde legeringselementen zoals wolfraam, molybdeen, chroom, vanadium, enz. Het heeft een hoge sterkte en taaiheid, evenals een bepaalde hardheid en slijtvastheid, waardoor het geschikt is voor verschillende vereisten voor snijgereedschap.

Het fabricageproces van HSS gereedschappen is eenvoudig en ze kunnen gemakkelijk worden geslepen tot een scherpe snijkant.

Daarom hebben HSS gereedschappen, ondanks de opkomst van diverse nieuwe soorten gereedschapmaterialen, nog steeds een groot aandeel in het verspanen van metaal. Ze zijn geschikt voor het verspanen van non-ferrometalen en hoge temperatuur legeringen.

Vanwege de bovengenoemde eigenschappen worden frezen voor het gieten van stijgleidingen, het frezen van dwarsgroeven en het frezen van expansiegroeven bij zuigerbewerking van HSS-materiaal gemaakt, terwijl boren van HSS worden gemaakt.

2. Hardmetaal

Carbide wordt gemaakt door poedermetallurgie van moeilijk te smelten metaalcarbiden (zoals WC, TiC, TaC, NbC, enz.) en metaalbindmiddelen (zoals Co, Ni, enz.).

Omdat carbiden een hoog smeltpunt, hoge hardheid, goede chemische stabiliteit en thermische stabiliteit hebben, zijn de hardheid, slijtvastheid en hittebestendigheid van carbidematerialen zeer hoog.

De hardheid van hardmetaal is 89~93HRA, hoger dan die van HSS (83~86.6HRA). Bij 800~1000℃ kan het nog steeds snijden. Bij 540℃ is de hardheid van hardmetaal 82~87HRA en bij 760℃ kan de hardheid nog steeds worden gehandhaafd op 77~85HRA.

Daarom zijn de snijprestaties van hardmetaal veel beter dan die van HSS en kan de duurzaamheid van het gereedschap meerdere keren tot tientallen keren worden verbeterd. Bij gelijkblijvende duurzaamheid kan de snijsnelheid 4~10 keer verhoogd worden.

Momenteel gebruikt ons bedrijf voornamelijk YG6 en YGX in de WC-TiC-Co klasse van hardmetalen gereedschappen. YT15 en andere hardmetalen uit de WC-TiC-Co klasse worden gebruikt voor voorbewerking, semi-afwerking en sommige nabewerkingsprocessen bij zuigerbewerking.

3. Polykristallijne diamant (PCD)

Diamant is momenteel het hardste minerale materiaal met de beste thermische geleidbaarheid. De slijtage bij wrijving met verschillende metalen en niet-metalen is slechts 1/50 tot 1/800 van die van hardmetaal, waardoor het het ideale materiaal is voor het maken van snijgereedschappen.

Natuurlijke eenkristaldiamanten worden echter alleen gebruikt voor ultraprecieze bewerking van juwelen en bepaalde non-ferrometalen.

Hoewel de industriële productie van kunstmatige éénkristallijne diamanten met grote deeltjes is bereikt door bedrijven als De Beers en Sumitomo Electric, zijn ze nog niet in een stadium van grootschalige toepassing gekomen.

De snijkant van een diamantgereedschap is extreem scherp (wat belangrijk is voor het snijden van spanen met een zeer kleine dwarsdoorsnede) en de ruwheid van het blad is klein, met een lage wrijvingscoëfficiënt. Het snijproces produceert niet gemakkelijk spaanklonten, wat resulteert in een hoge oppervlaktekwaliteit tijdens het bewerken.

Bij het bewerken van non-ferrometalen is de oppervlakteruwheid kan Ra0,012µm bereiken en de bewerkingsnauwkeurigheid kan IT5 of hoger bereiken.

Er zijn drie soorten diamantgereedschap: natuurlijk eenkristallig diamantgereedschap, integraal kunstmatig polykristallijn diamantgereedschap en diamantcomposietgereedschap.

Vanwege hun hoge kosten worden natuurlijke diamantgereedschappen minder vaak gebruikt in de werkelijke productie. Kunstmatige diamanten worden gevormd door de transformatie van grafiet onder hoge temperatuur en druk door de werking van legeringskatalysatoren.

Diamantcomposietbladen worden gevormd door een laag diamant van ongeveer 0,5~1 µm dik te sinteren op een gecementeerd carbide substraat met behulp van geavanceerde processen zoals hoge temperatuur en hoge druk.

Dit materiaal gebruikt gecementeerd carbide als substraat en de mechanische eigenschappen, thermische geleidbaarheid en uitzettingscoëfficiënt zijn vergelijkbaar met die van gecementeerd carbide.

De diamantkristallen in het kunstmatige polykristallijne diamantslijpmiddel op het substraat zijn onregelmatig gerangschikt en hun hardheid en slijtvastheid zijn uniform in alle richtingen.

Polykristallijne diamant (PCD) wordt gevormd door het sinteren van gesinterde kunstmatige diamantmicrokristallen onder hoge temperatuur en druk. Tijdens het sinterproces zorgt de toevoeging van additieven voor de vorming van bindende bruggen tussen diamantkristallen, die voornamelijk bestaan uit TiC, SiC, Fe, Co en Ni.

De diamantkristallen zijn stevig ingebed in een sterk skelet gevormd door de structuurbrug, die bijeengehouden wordt door covalente bindingen, waardoor de sterkte en taaiheid van de PCD sterk verbeteren.

De hardheid is ongeveer 9000HV, de buigsterkte is 0,21~0,48GPa, het warmtegeleidingsvermogen is 20,9J/cm-sµ℃ en de thermische uitzettingscoëfficiënt is 3,1×10-6/℃.

De meeste PCD snijgereedschappen die nu gebruikt worden zijn composieten van PCD en gecementeerde hardmetalen substraten, met een laag PCD gesinterd op het gecementeerde hardmetalen substraat.

De dikte van PCD is over het algemeen 0,5 mm en 0,8 mm, en door het geleidingsvermogen van de PCD-bindingsbrug is het gemakkelijk om in verschillende vormen te snijden en verschillende gereedschappen te maken, en de kosten zijn veel lager dan die van natuurlijke diamanten.

Polykristallijne diamant (PCD) kan verschillende non-ferrometalen en extreem slijtvaste hoogwaardige niet-metalen materialen bewerken, zoals aluminium, koper, magnesium en hun legeringen, carbide, vezelversterkte kunststoffen, composietmaterialen op metaalbasis, composietmaterialen op houtbasis, enz.

De gemiddelde grootte van diamantdeeltjes in PCD-gereedschapsmateriaal verschilt, wat de prestaties anders beïnvloedt.

 Hoe groter de deeltjesgrootte, hoe hoger de slijtvastheid. Hoe kleiner de deeltjesgrootte, hoe beter de kwaliteit van de snijkant bij vergelijkbare hoeveelheden snijvlakbewerking.

PCD-gereedschappen met een deeltjesgrootte van 10~25µm kunnen worden gebruikt voor het met hoge snelheid snijden van silicium-aluminiumlegeringen met een Si gehalte van 12~18 bij snelheden van 500~1500m/min, terwijl PCD's met een deeltjesgrootte van 8~9µm worden gebruikt voor het bewerken van aluminiumlegeringen met een Si gehalte lager dan 12%.

 Voor ultraprecieze bewerkingen moeten PCD gereedschappen met kleinere deeltjes worden gekozen. De slijtvastheid van PCD verzwakt bij temperaturen boven 700℃ omdat de structuur metaal Co bevat, dat de "omgekeerde reactie" van diamant die in grafiet verandert, bevordert.

PCD heeft een goede breuktaaiheid en kan intermitterend snijden. Het kan aluminiumlegeringen met een Si gehalte van 10% frezen met een hoge snelheid van 2500 m/min.

De hoge hardheid, slijtvastheid, thermische geleidbaarheid en lage wrijvingscoëfficiënt van diamantmaterialen kunnen een hoge precisie, hoog rendement, hoge stabiliteit en hoge oppervlaktegladheid bereiken bij het verwerken van non-ferrometalen en slijtvaste niet-metalen materialen.

Bij het snijden van non-ferrometalen is de levensduur van PCD-snijgereedschappen tientallen of zelfs honderden keren hoger dan die van gecementeerd hardmetaal.

4. Kubisch boornitride (CBN)

Kubisch boornitride (CBN) is een nieuw type kunstmatig synthetisch materiaal dat in de jaren 1950 is ontwikkeld. Het heeft een hoge hardheid en goede slijtvastheid en wordt veel gebruikt in de verspanende industrie.

Polykristallijn kubisch boornitride (PCBN) wordt gemaakt door het sinteren van CBN micropoeder met een kleine hoeveelheid bindmiddelfase (Co, Ni of TiC, TiN, Al203) en een katalysator bij hoge temperatuur en druk.

Het heeft een hoge hardheid (na diamant) en hittebestendigheid (1300~1500℃), uitstekende chemische stabiliteit, veel hogere thermische stabiliteit (tot 1400℃) en thermische geleidbaarheid dan diamantgereedschappen, lage wrijvingscoëfficiënt, maar lagere sterkte.

Vergeleken met diamant zijn de opmerkelijke voordelen van PCBN een veel hogere thermische stabiliteit, tot 1200℃ (diamant is 700~800℃), en is bestand tegen hogere snijsnelheden; een ander opmerkelijk voordeel is de grote chemische inertie, die niet reageert met ferrometalen bij 1200~1300℃ en kan worden gebruikt voor het bewerken van staal.

Daarom worden PCBN-gereedschappen vooral gebruikt voor het efficiënt bewerken van zwarte, moeilijk te bewerken materialen.

Naast de bovenstaande eigenschappen hebben PCBN-gereedschappen ook de volgende voordelen:

(1) hoge hardheid, vooral geschikt voor het bewerken van afgeschrikt en gehard staal met een HRC van 50 of meer, hittebestendige legeringen met een HRC van 35 of meer, en grijs gietijzer met een HRC van 30 of minder die moeilijk te bewerken zijn met andere gereedschappen;

(2) in vergelijking met hardmetalen gereedschappen hebben ze een hoge snijsnelheid en kunnen ze snel en efficiënt snijden;

(3) goede slijtvastheid, hoge duurzaamheid van het gereedschap (10-100 keer die van gecementeerd hardmetalen gereedschap), en in staat om een betere oppervlaktekwaliteit van het werkstuk te verkrijgen, waardoor slijpen door draaien mogelijk wordt.

Het nadeel van PCBN-gereedschappen is dat hun slagvastheid slechter is dan die van gecementeerde hardmetalen gereedschappen, dus bij het gebruik ervan moet aandacht worden besteed aan het verbeteren van de stijfheid van het processysteem en het vermijden van botsingen.

PCBN kan worden verwerkt tot integrale bladen of samengestelde bladen gecombineerd met gecementeerd hardmetaal. PCBN composietbladen hebben een laag van 0,5~1,0 mm dik PCBN gesinterd op een gecementeerd hardmetalen substraat, dat zowel een goede taaiheid als een hoge hardheid en slijtvastheid heeft.

De prestaties van PCBN hangen voornamelijk af van de deeltjesgrootte van CBN, het CBN-gehalte en het type bindmiddel.

Volgens de structuur kan het ruwweg worden onderverdeeld in twee categorieën: een is direct gebonden door CBN-kristallen, met een hoog CBN-gehalte (boven 70%), hoge hardheid en geschikt voor het snijden van hittebestendige legeringen, gietijzer en ijzer gesinterde metalen;

De andere is gebaseerd op CBN-kristallen, gesinterd door keramische bindmiddelen (voornamelijk TiN, TiC, TiCN, AlN, Al203, enz.), met een laag CBN-gehalte (lager dan 70%), lage hardheid en geschikt voor het snijden van afgeschrikt en gehard staal.

Gereedschappen met kubisch boornitride worden gebruikt bij het draaien van gietijzeren ringgroeven ingelegd met zuigerveren en bij het bewerken van mallen voor zuigercontacten.

5. Keramisch

De belangrijkste voordelen van keramische snijgereedschappen zijn: hoge hardheid en slijtvastheid, met een hardheid bij kamertemperatuur van 91-95HRC; hoge hittebestendigheid, met een hardheid van 80HRC bij een hoge temperatuur van 1200℃; en minimale vermindering in buigsterkte en taaiheid onder omstandigheden van hoge temperaturen.

Ze vertonen ook een hoge chemische stabiliteit omdat keramiek weinig affiniteit heeft met metalen, goed bestand is tegen oxidatie bij hoge temperaturen en zelfs bij smelttemperaturen geen wisselwerking heeft met staal.

Daarom is er minder hechting, diffusie, oxidatie en slijtage op het snijgereedschap. Ze hebben een lagere wrijvingscoëfficiënt, waardoor spanen zich moeilijk aan het gereedschap kunnen hechten en geen spanennesten kunnen vormen.

De nadelen van keramische messen zijn hun broosheid, lage sterkte en taaiheid, met slechts 1/2 tot 1/5 van de buigsterkte van harde legeringen.

Daarom moeten bij gebruik ervan de juiste geometrische parameters en snijhoeveelheden worden gekozen om schokbelastingen te vermijden die bladschilfers of breuk kunnen veroorzaken.

Bovendien hebben keramische messen een lage thermische geleidbaarheid, slechts 1/2 tot 1/5 van die van harde legeringen, met thermische uitzettingscoëfficiënten die 10-30% hoger zijn dan die van harde legeringen, wat resulteert in een slechte weerstand tegen hitteschokken.

Op dit moment worden keramische snijgereedschappen nog niet toegepast bij de verwerking van aluminium zuigers.

Essentiële eigenschappen van aluminium snijgereedschappen

1. Hoge hardheid en slijtvastheid

Hardheid is een fundamentele eigenschap die materialen voor snijgereedschappen moet bezitten. Om spanen uit een werkstuk te snijden, moet de hardheid van het gereedschap groter zijn dan die van het materiaal van het werkstuk. De hardheid van de snijkant van gereedschap dat wordt gebruikt om metalen te snijden, is over het algemeen hoger dan 60HRC. Slijtvastheid verwijst naar het vermogen van een materiaal om slijtage te weerstaan.

In het algemeen geldt: hoe hoger de hardheid van het materiaal van het snijgereedschap, hoe beter de slijtvastheid. Hardheidspunten in de structuur (zoals hardmetalen en nitriden) met een hogere hardheid, een groter aantal, kleinere deeltjes en een gelijkmatigere verdeling hebben een betere slijtvastheid.

Slijtvastheid is ook gerelateerd aan de chemische samenstelling van het materiaal, sterkte, microstructuur en de temperatuur van het wrijvingsgebied. Slijtvastheid WR kan worden uitgedrukt met de formule:

WR = KIC0,5E-0,8H1,43

Waarbij H de hardheid van het materiaal is (GPa). Hoe hoger de hardheid, hoe beter de slijtvastheid.

KIC is de breuktaaiheid van het materiaal (MPa-m½). Hoe groter de KIC-waarde, hoe kleiner de breuk van het materiaal door spanning en hoe beter de slijtvastheid.

E is de elasticiteitsmodulus van het materiaal (GPa). Als E klein is, helpt het bij het produceren van lagere spanningen veroorzaakt door microvervorming door slijpkorrels, wat leidt tot een betere slijtvastheid.

2. Voldoende kracht en taaiheid

Om te voorkomen dat snijbladen afbrokkelen of breken tijdens het gebruik wanneer ze worden blootgesteld aan grote druk, schokken en trillingen tijdens het snijproces, moeten de materialen van het snijgereedschap voldoende sterk en taai zijn.

3. Hoge hittebestendigheid (thermische stabiliteit)

Hittebestendigheid is de primaire indicator voor het meten van de snijprestaties van snijgereedschappen. Het verwijst naar het vermogen van een snijgereedschapsmateriaal om een bepaald niveau van hardheid, slijtvastheid, sterkte en taaiheid te behouden onder omstandigheden van hoge temperaturen.

Snijgereedschappen moeten ook bestand zijn tegen oxidatie, hechting en diffusie bij hoge temperaturen, wat betekent dat ze een goede chemische stabiliteit moeten hebben.

4. Goede thermofysische eigenschappen en weerstand tegen hitteschokken

Hoe beter de thermische geleidbaarheid van het materiaal van het snijgereedschap, hoe makkelijker het is voor de snijhitte om weg te stromen van het snijgebied, wat helpt om de snijtemperatuur te verlagen.

Tijdens intermitterend snijden of bij het gebruik van een snijvloeistof ondergaat het gereedschap vaak een ernstige hitteschok (snelle temperatuurveranderingen), wat resulteert in scheuren in het gereedschap die breuk kunnen veroorzaken.

Het vermogen van het materiaal om hitteschokken te weerstaan kan worden uitgedrukt met de hitteschokweerstandscoëfficiënt R:

R = λσb(1-µ)/Eα

Waarbij λ de warmtegeleidingscoëfficiënt is, σb de treksterkte, µ de verhouding van Poisson, E de elasticiteitsmodulus en α de thermische uitzettingscoëfficiënt.

Een hogere warmtegeleidingscoëfficiënt zorgt ervoor dat warmte gemakkelijker wordt afgevoerd, waardoor de temperatuurgradiënt op het gereedschapoppervlak afneemt.

Een lagere thermische uitzettingscoëfficiënt vermindert thermische vervorming en een kleinere elasticiteitsmodulus kan de grootte van de wisselspanningen als gevolg van thermische vervorming verminderen en zo de hitteschokbestendigheid van het materiaal helpen verbeteren.

Snijgereedschappen met een goede weerstand tegen hitteschokken kunnen gebruiken snijvloeistoffen tijdens bewerkingsprocessen.

5. Goede verwerkbaarheid

Om de productie van gereedschappen te vergemakkelijken, moeten de materialen voor snijgereedschap goed verwerkbaar zijn, zoals smeereigenschappen, warmtebehandelingseigenschappen, plastische vervormingseigenschappen bij hoge temperatuur en slijpbewerkingseigenschappen.

6. Economische efficiëntie

Economische efficiëntie is een van de belangrijke indicatoren voor materialen voor snijgereedschap. Hoewel hoogwaardige materialen voor snijgereedschap hoge kosten per eenheid kunnen hebben, hoeft hun langere levensduur niet noodzakelijk te resulteren in hoge kosten per onderdeel.

Daarom moet bij de keuze van materialen voor snijgereedschap rekening worden gehouden met hun economische impact.

Tips voor succesvol aluminium snijden

  1. Het optimale zaagblad kiezen:

Aluminium profielen, die gekenmerkt worden door hun lagere hardheid in vergelijking met staal, kunnen relatief gemakkelijk gesneden worden. Deze eigenschap zorgt er echter ook voor dat ze sneller aan snijgereedschap blijven kleven. Gebruik hardmetalen bladen met een hoog aantal tanden (60-80 tanden voor een 10 inch blad) en een negatieve haakhoek om zuivere zaagsneden te garanderen en de levensduur van het blad te verlengen. Deze eigenschappen voorkomen het vastkleven van spanen en verminderen braamvorming. Inspecteer en vervang de bladen regelmatig om de zaagefficiëntie en -kwaliteit te behouden.

  1. De juiste smering toepassen:

Een goede smering is cruciaal bij het snijden van aluminium om braamvorming te voorkomen, de oppervlakteafwerking te verbeteren en de levensduur van het gereedschap te verlengen. Gebruik een speciale aluminium snijvloeistof of een hoogwaardig synthetisch smeermiddel. Voor optimale resultaten kun je een MQL-systeem (Minimum Quantity Smering) overwegen, dat zorgt voor een nauwkeurige toepassing van smeermiddel zonder overmatige verspilling. Deze aanpak verbetert niet alleen de snijkwaliteit, maar ondersteunt ook milieuvriendelijke praktijken.

  1. Nauwkeurige hoekregeling:

Hoewel de meeste zaagsneden voor industriële aluminium profielen loodrecht zijn, zijn voor complexe ontwerpen vaak haakse zaagsneden nodig, zoals verstekzaagsneden van 45 graden. Gebruik voor een nauwkeurige hoekcontrole een CNC zaagmachine met een draaitafel of een speciale verstekzaag met digitale hoekuitlezing. Houd bij het programmeren van de zaagsneden rekening met de materiaaldikte en de zaagsnede om de maatnauwkeurigheid te garanderen. Voor herhaalde hoekzaagsnedes kunt u overwegen om aangepaste kalibers of opspanningen te maken om de consistentie op meerdere stukken te behouden.

Veiligheidsoverwegingen

  1. Voordat de machine in gebruik wordt genomen, moet deze een minuut lang worden getest om een probleemloze werking te garanderen en mogelijke problemen op te sporen voordat met het snijden wordt begonnen.
  2. Bestuurders moeten zich tijdens het zagen van aluminiumprofielen onafgebroken blijven concentreren. Afleiding, zoals om zich heen kijken of spelen, is ten strengste verboden om ongelukken te voorkomen.
  3. Bij het zagen van aluminium profielen moet u het zaagblad de optimale werksnelheid laten bereiken voordat u met de zaagsnede begint. Gebruik de machine nooit zonder de juiste veiligheidsafscherming. Houd te allen tijde een minimale veilige afstand van 15 cm (6 inch) aan tussen de handen en het zaagblad.
  4. Bij volautomatische zaagmachines moet u ervoor zorgen dat het zaagblad volledig tot stilstand is gekomen voordat u de kleminrichting van de cilinder loslaat om het afgezaagde aluminiumprofiel te verwijderen. Reinig geen aluminium spanen van de machine terwijl deze in werking is.
  5. Tijdens het gebruik van de machine moeten operators zich aan de zijkant van het zaagpad van het zaagblad bevinden, nooit recht ervoor. Vermijd om over de werktafel heen te reiken om te voorkomen dat de gebruiker verstrikt raakt of letsel oploopt.
  6. Stop de werking onmiddellijk en schakel de machine uit als zich abnormale verschijnselen voordoen, zoals rook, ongewone geluiden, overmatige hitte of vonken. Laat een gekwalificeerde technicus het apparaat inspecteren en repareren voordat u het weer in gebruik neemt.

Veiligheid in de productie is een collectieve verantwoordelijkheid die zich uitstrekt over de hele fabriek. Het vereist een strikte naleving van de verwerkingsprotocollen en -principes, regelmatige veiligheidstrainingen voor werknemers en proactieve maatregelen om onnodige risico's te beperken.

Gezien het aanzienlijke gewicht van aluminium profielen, moeten snijwerkzaamheden worden uitgevoerd door een team van ten minste twee personen om een veilige hantering en soepel snijproces te garanderen. Deze aanpak minimaliseert het risico op overbelastingsletsel en verbetert de algehele operationele efficiëntie.

Vergeet niet: sharing is caring! : )
Shane
Auteur

Shane

Oprichter van MachineMFG

Als oprichter van MachineMFG heb ik meer dan tien jaar van mijn carrière gewijd aan de metaalbewerkingsindustrie. Door mijn uitgebreide ervaring ben ik een expert geworden op het gebied van plaatbewerking, verspaning, werktuigbouwkunde en gereedschapsmachines voor metalen. Ik denk, lees en schrijf voortdurend over deze onderwerpen en streef er voortdurend naar om voorop te blijven lopen in mijn vakgebied. Laat mijn kennis en expertise een aanwinst zijn voor uw bedrijf.

Dit vind je misschien ook leuk
We hebben ze speciaal voor jou uitgezocht. Lees verder en kom meer te weten!
MachineMFG
Til uw bedrijf naar een hoger niveau
Abonneer je op onze nieuwsbrief
Het laatste nieuws, artikelen en bronnen, wekelijks naar je inbox gestuurd.
© 2024. Alle rechten voorbehouden.

Neem contact met ons op

Je krijgt binnen 24 uur antwoord van ons.