Επεξεργασία Χάλυβα Ζινκ: Κατηγορίες, Τεχνικές CNC και Πρακτικές

Τα κράματα ψευδαργύρου εκτιμώνται σε πολλές βιομηχανίες για τον συνδυασμό της αντοχής, της ευελιξίας, της αντοχής στη διάβρωση και της αξιοσημείωτα υψηλής μηχανικής ικανότητας.Ενώ είναι πιο διάσημοι για χρήση στο χύτευμα με πετάλη, οι εξαιρετικές ιδιότητές τους τους καθιστούν επίσης δημοφιλή επιλογή για εξαρτήματα υψηλής ακρίβειας και χαμηλού όγκου που κατασκευάζονται μέσω επεξεργασίας με αριθμητικό έλεγχο υπολογιστή (CNC).Η κατανόηση των διαφόρων βαθμίδων και η υιοθέτηση βέλτιστων πρακτικών είναι απαραίτητες για την υπέρβαση των μοναδικών χαρακτηριστικών του υλικού και τη διασφάλιση ενός άψογου τελικού εξαρτήματος.

Κατηγορίες κράματος ψευδαργύρου για επεξεργασία

Η οικογένεια κράματος ψευδαργύρου είναι εκτεταμένη, αλλά οι πιο κοινές ποιότητες που συναντώνται στην επεξεργασία CNC είναι η σειρά Zamak και η σειρά ZA υψηλής περιεκτικότητας σε αλουμίνιο.Η σωστή επιλογή του κράματος είναι το πρώτο κρίσιμο βήμα, καθώς οι μηχανικές ιδιότητες και η μηχανική ικανότητα ποικίλλουν σημαντικά.

• Ζαμάκ 3 (ASTM AG40A):Πρόκειται για το βασικό και ευρύτερα χρησιμοποιούμενο κράμα ψευδαργύρου παγκοσμίως.Η εξαιρετική της ρευστότητα και απορρίπτεται συχνά οδηγούν σε μέρη σχεδόν σε σχήμα δίχτυΕίναι η προτιμώμενη επιλογή όταν απαιτείται γενική αντοχή, ευελιξία και σταθερότητα.

• Αεροπορικές μονάδες:Περιέχει υψηλότερο ποσοστό χαλκού από το Zamak 3, το Zamak 5 παρέχει μεγαλύτερη αντοχή, σκληρότητα και αντοχή σε σύρση.Η βελτιωμένη μηχανική απόδοσή του το καθιστά κατάλληλο για μέρη που απαιτούν μεγαλύτερη δομική ακεραιότητα και αντοχήΠαραμένει εξαιρετικά επεξεργαζόμενο.

• ZA-8 (σύνθεση ψευδαργύρου-αλουμινίου):Αυτό το κράμα περιέχει περίπου 8,4% αλουμίνιο.παρουσιάζει καλύτερες επιδόσεις σε υψηλές θερμοκρασίες από τα κράματα Zamak και έχει εξαιρετικές ιδιότητες ρουλεμάνΠαρέχει πολύ καλή μηχανική ικανότητα και χρησιμοποιείται συχνά για απαιτητικά λειτουργικά εξαρτήματα.

• ZA-27 (σύνθεση ψευδαργύρου-αλουμινίου):Περιέχει περίπου 27% αλουμίνιο, το ZA-27 είναι το ισχυρότερο από τα κοινά κράματα ψευδαργύρου.Όσο είναι ακόμα μηχανικά ελεγχόμενο, η υψηλότερη περιεκτικότητα σε αλουμίνιο και η αυξημένη σκληρότητα το καθιστούν πιο ακαθαρτικό και ελαφρώς πιο δύσκολο για το μηχάνημα από τα κράματα Zamak, απαιτώντας πιο ισχυρές εκτιμήσεις εργαλείων.

Προκλήσεις και σκέψεις στη μηχανική επεξεργασία CNC των κράματος ψευδαργύρου

Παρά τη γενικά υψηλή ικανότητα επεξεργασίας τους, τα κράματα ψευδαργύρου παρουσιάζουν ορισμένες ειδικές προκλήσεις που πρέπει να αντιμετωπίσουν οι χειριστές CNC:

• Συμπεριφορά των ελαστικών και διαχείριση των τσιπ:Τα κράματα ψευδαργύρου είναι σχετικά μαλακά και εύκαμπτα.Αυτή η τάση να σχηματίζεται μια χτισμένη άκρη (BUE) θέτει σε κίνδυνο την επιφάνεια, αυξάνει τις δυνάμεις κοπής και επιταχύνει την φθορά του εργαλείου.

• Θερμική μαλακτοποίηση και χαμηλό σημείο τήξης:Τα κράματα ψευδαργύρου έχουν σχετικά χαμηλό σημείο τήξης (περίπου$380^circtext{C}$το$420^circtext{C}$Η θερμότητα που παράγεται κατά τη διάρκεια της επιθετικής επεξεργασίας μπορεί να οδηγήσει σε θερμική μαλακίωση, η οποία επιδεινώνει τη συμπεριφορά του ελαστικού και μπορεί να οδηγήσει σε ανακρίβειες διαστάσεων ή παραμόρφωση.

• Δυνατότητα εύθραυσης (συναρτήματα υψηλής περιεκτικότητας σε αλουμίνιο):Ενώ γενικά είναι εύκαμπτα, κάποια κράματα ψευδαργύρου υψηλής περιεκτικότητας σε αλουμίνιο όπως το ZA-27 μπορεί να παρουσιάσουν κάποιο βαθμό εύθραυσης ή θραύσης, ιδιαίτερα όταν υποβάλλονται σε μεγάλες δυνάμεις πρόσκρουσης ή υψηλής ταχύτητας,κόψιμο υψηλής ταχύτητας τροφοδότησης.

Βασικές τεχνικές και πρακτικές CNC

Για την επιτυχή μηχανική των κράματος ψευδαργύρου και την αντιμετώπιση αυτών των εγγενών προκλήσεων, απαιτούνται εξειδικευμένες τεχνικές CNC και πρακτικές διαχείρισης εργαλείων.

Επιλογή εργαλείων και γεωμετρία:

• Η οξύτητα είναι το κλειδί.Η πιο σημαντική πρακτική είναι η χρήση εξαιρετικά κοφτερών εργαλείων.μείωση της τάσης του υλικού να προσκολλάται στο εργαλείο και αποφυγή του σχηματισμού χονδρικής πλευράς.

• Υλικό εργαλείου:Τα εργαλεία καρβιδίου προτιμούνται συχνά για την εξαιρετική αντοχή στην φθορά, τη θερμική σταθερότητα και την ικανότητα να διατηρούν μια κοφτερή άκρη για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα.Το χάλυβα υψηλής ταχύτητας (HSS) μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ελαφρύτερες κοψίματα, αλλά μπορεί να απαιτεί συχνότερη αντικατάσταση λόγω ταχύτερης φθοράς.

• Γεωμετρία εργαλείου:Τα εργαλεία θα πρέπει να έχουν επαρκείς γωνίες ανάγλυψης και ανάγλυψης για να προωθήσουν την αποτελεσματική ροή των τσιπ και να ελαχιστοποιήσουν την τρίψη.Συνιστάται να χρησιμοποιούνται υψηλές θετικές γωνίες γρίφωσης για να κοπεί καθαρά το υλικό, αντί να το σπρώχνουν ή να το οργώνουνΤα πολύ γυαλισμένα ή επικαλυμμένα φλάουτα (π.χ. γυαλισμένο καρβίδιο) βοηθούν περαιτέρω στην εκκένωση των κομματιών και αποτρέπουν την προσκόλληση.

Παράμετροι κοπής (τροφοδοσίες και ταχύτητες):

• Μέτρια έως υψηλή ταχύτητα κοπής:Σε αντίθεση με ορισμένα μέταλλα με χαμηλό σημείο τήξης, η χρήση ελαφρώς υψηλότερης ταχύτητας κοπής μπορεί μερικές φορές να είναι επωφελής με ψευδάργυρο.Οι υψηλότερες ταχύτητες μπορούν να μειώσουν τη διάρκεια που το εργαλείο κοπής έρχεται σε επαφή με το υλικό, οδηγώντας σε καλύτερη διάχυση της θερμότητας μέσω των τσιπς και όχι στο εργασιακό κομμάτι ή εργαλείο.

• Βέλτιστες ταχύτητες τροφοδοσίας και βάθος κοπής:Οι τιμές τροφοδοσίας θα πρέπει να είναι αρκετά γενναιόδωρες ώστε να εξασφαλίζεται ότι το εργαλείο κόβει πάντα φρέσκο υλικό και απομακρύνει τα θραύσματα, αντί απλώς να τρίβει.το βαθύ βάθος των κοπών πρέπει να διαχειρίζεταιται προσεκτικά για να αποφεύγεται η υπερβολική παραγωγή θερμότητας που οδηγεί σε θερμική μαλακτοποίησηΗ ισορροπία είναι απαραίτητη για τη μεγιστοποίηση της αφαίρεσης υλικού χωρίς να θυσιάζεται η επιφάνεια ή η σταθερότητα των διαστάσεων.

Ψύξη και λίπανση:

• Η ψύξη των πλημμυρών είναι κρίσιμη:Λόγω του κινδύνου θερμικής μαλακώσεως, είναι ζωτικής σημασίας η γενναιόδωρη παροχή ψυκτικού.λιπαρώνει την διεπαφή κοπήςΣυνήθως χρησιμοποιούνται ψυκτικά με βάση το νερό.

• Ρυθμιστική θερμοκρασία:Ο κύριος στόχος της ψύξης είναι να διατηρηθεί χαμηλή η θερμοκρασία της περιοχής κοπής, αποτρέποντας το υλικό από το να γίνει ελαστικό και να προσκολληθεί στο εργαλείο.

Τελεία επιφάνειας και δευτερεύουσες εργασίες:

• Επιφάνεια:Τα κράματα ψευδαργύρου λαμβάνουν γενικά ένα πολύ καλό φινίρισμα επιφάνειας απευθείας από το μηχάνημα CNC λόγω της λεπτής δομής των κόκκων τους.

• Επεξεργασία:Η ευελιξία του ψευδαργύρου μπορεί μερικές φορές να οδηγήσει στο σχηματισμό σπασμάτων.

• Επικάλυψη:Τα εξαρτήματα από κράμα ψευδαργύρου συχνά ηλεκτροπληρώνονται (π.χ. με χαλκό, νικέλιο ή χρώμιο) ή επικαλύπτονται με σκόνη για να ενισχύσουν την αντοχή στη διάβρωση, τις ιδιότητες φθοράς ή να επιτύχουν την επιθυμητή αισθητική εμφάνιση.

Συνεπώς, η επιτυχής επεξεργασία CNC των κράματος ψευδαργύρου βασίζεται στον σεβασμό της ευαισθησίας του υλικού στην θερμότητα και την τάση του προς την ελαστικότητα.Χρησιμοποιώντας εξαιρετικά κοφτερά εργαλεία από καρβίδιο με κατάλληλη γεωμετρία, και με επιμελή διαχείριση των θερμικών συνθηκών μέσω αποτελεσματικής ψύξης κατά την πλημμύρα, οι κατασκευαστές μπορούν να αξιοποιήσουν την υψηλή εγγενή μηχανική ικανότητα του ψευδαργύρου για την παραγωγή περίπλοκων,εξαρτήματα υψηλής ακρίβειας με αξιόπιστο και αποτελεσματικό τρόποΤα κράματα ψευδαργύρου εξακολουθούν να αποτελούν βασικό υλικό για την υψηλού όγκου, ακριβή κατασκευή,Ειδικά όταν η πελεκτίωση από μόνη της δεν μπορεί να επιτύχει τις αυστηρές ανοχές που απαιτούνται από τα σύγχρονα τεχνικά πρότυπα.