El mecanizado de precisión CNC de aluminio 6061, 7075 y 5052 es el núcleo de la industria manufacturera. En general, el aluminio es un tipo de metal con características relevantes para muchas aplicaciones. Veamos algunos de ellos.
Características principales de aluminio
El aluminio es un material metálico de color plata o gris mate. Este último generalmente depende de la rugosidad de la superficie. Aunque es relativamente suave, es muy duradero. Una de las principales razones para usar aluminio en diferentes industrias es que es liviano, dúctil y maleable. Además, no crea problemas de magnetismo y no es inflamable. Otras propiedades relevantes que debemos mencionar incluyen, pero no se limitan a:
- Tiene un punto de fusión de 640 grados.
- Tiene una densidad de 2,68 g/cm3.
- Es fuerte y puede enrollarlo en una lámina delgada después de repetidos tratamientos de recocido.
- Tiene una excelente conductividad térmica y eléctrica.
- Es altamente resistente a la corrosión.
- Es ideal para operar a temperaturas bajo cero ya que su fuerza aumenta a tales temperaturas.
Por otro lado, las aleaciones de aluminio tienen un par de desventajas que debes considerar. Estas desventajas son:
- El cobre puede tener una mejor conductividad térmica y eléctrica, dependiendo de la sección transversal del cable.
- Son sensibles a las altas temperaturas que oscilan entre 200 y 250 °C (392 y 482 °F) y pueden perder fuerza.
Aluminio 6061
La aleación de aluminio 6061 contiene una mezcla de magnesio y silicio como sus principales elementos de aleación. Está endurecido por precipitación y posee propiedades mecánicas vitales. La soldabilidad de las aleaciones 6061 las convierte en el segundo grado de aluminio más popular, solo por detrás de las aleaciones 6063.
Las propiedades más relevantes de las aleaciones de aluminio 6061 incluyen resistencia media a alta
- Alta tenacidad
- Excelente acabado superficial logrado después del mecanizado
- Excelente resistencia a la corrosión cuando se expone a condiciones adversas
- Excelente resistencia a la corrosión cuando se expone al agua de mar
- Anodizado listo
- Excelente soldabilidad y brazability
- Excelente trabajabilidad.
Aluminio 7075
El elemento principal que se encuentra en la aleación de aluminio 7075 es el zinc. Con el zinc como principal elemento de aleación, este grado de aluminio obtiene una serie de propiedades que lo hacen apto para una amplia variedad de aplicaciones. Las principales propiedades de la aleación de aluminio 7075 son:
- Alta resistencia, comparable a muchos grados de acero.
- Alta resistencia a la fatiga.
- Maquinabilidad media. La aleación de aluminio 7075 se puede mecanizar en estado recocido. Los lubricantes de aceite se utilizan para realizar las operaciones de mecanizado.
De hecho, la aleación de aluminio 7075 tiene una menor resistencia a la corrosión que muchas otras aleaciones de aluminio. Sin embargo, tiene una resistencia a la corrosión significativamente mejor que las aleaciones de aluminio 2000.
Otro aspecto crítico de esta aleación es su costo relativamente alto. Úselo solo si su aplicación específica requiere las características esenciales de esta aleación. De lo contrario, puede que te vaya mejor con una aleación más barata.
Aluminio 5052
La aleación de aluminio 5052 es una que no se puede tratar con calor. La característica principal es su buena resistencia a la corrosión, especialmente cuando se expone al agua salada. Una característica modesta de esta aleación es la maquinabilidad, que en su mayoría se considera justa.
Sin embargo, la maquinabilidad de esta aleación se puede mejorar aplicando un tratamiento de temple duro en lugar de recocido. Esto también da como resultado un mejor acabado superficial.
Mecanizado CNC de aleaciones de aluminio
Ahora sabe que las aleaciones de aluminio tienen propiedades que las hacen atractivas para diferentes aplicaciones. Sin embargo, es importante notar que el hecho de ser blando tiende a generar algunos problemas de maquinado. El principal problema es la tendencia a adherirse a la herramienta de corte, lo que provoca un aumento de la tensión y la temperatura.
Por lo tanto, es vital que su proveedor de mecanizado CNC se asegure de que haya suficiente descarga de viruta desde el filo de la herramienta, para que pueda estar seguro de que el proceso se completa con éxito y su producto no perderá las propiedades que necesita.
¿Cómo se evita la acumulación de virutas?
La principal forma de evitar la acumulación de virutas es utilizar la herramienta de corte adecuada para la aleación de aluminio. Las herramientas que suelen conseguirlo son las de carburo cementado o de diamante ya que casi no reaccionan con el aluminio. Por supuesto, los fabricantes de herramientas también aportan soluciones a la adherencia de la viruta sobre la herramienta. Los más comunes son la selección de materiales y la selección de recubrimientos de herramientas. Con estos dos, los diseñadores de herramientas reducen la posibilidad de acumulación de virutas en el borde de la herramienta.
En general, las principales herramientas utilizadas para el mecanizado de aleaciones de aluminio 6061, 7075 y 5052 son:
- Herramientas de acero de alta velocidad
- Herramientas de metal duro de grano fino
- Herramientas a base de diamante.
Otras consideraciones importantes
Algo que requiere una cuidadosa atención al mecanizar aleaciones de aluminio es la interacción entre la herramienta y la pieza de trabajo. En algunos casos, esta interacción puede dar como resultado un desgaste abrasivo en incidencia, lo que influye en la forma final y la precisión dimensional, así como en la integridad de la superficie de la pieza de trabajo. Además, las fuerzas de corte en el mecanizado de aleaciones de aluminio deben mantenerse bajas en comparación con las fuerzas de corte utilizadas en aleaciones ferrosas. Esto se debe a la menor resistencia mecánica que tienen las aleaciones de aluminio. Esta reducción de las fuerzas de corte puede generar presiones específicas de corte un 70% menores que en el mecanizado de aceros, preservando la integridad del material. Sin embargo, esta diferencia generalmente no se nota de una aleación de aluminio a otra, y la decisión de cambiar las fuerzas de corte dependerá de las propiedades físicas y químicas de la aleación específica. Obviamente, esto requiere una gran experiencia para hacerlo correctamente.
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