Методы и способы механической обработки изделий из алюминия
Алюминий – востребованный металл, что обусловлено его преимуществами. Он легок, достаточно распространен, плавится при относительно высокой температуре (технический «вариант» при 658⁰). Еще один плюс – повышенная электропроводность. На фоне этих плюсов и даже вопреки малой прочности алюминий востребован и часто используется для производства разных изделий.
Есть важные моменты, касающиеся обработки металла, а также распространенных технологий сварки. Они по причине востребованности и повсеместного распространения алюминия заслуживают особого внимания.
Обработка алюминиевых изделий механическим путем: виды, особенности
Варианты механической обработки алюминия следующие:
- резка, зачистка реза;
- сверление, токарная обработка;
- пробивка отверстий для технологических и иных целей;
- прочие варианты.
В таблице далее представлены подробные сведения о каждом из методов механической обработки алюминиевых изделий на примере профиля.
| Метод | Особенность | |
|---|---|---|
| Резка | Предполагается использование дисковой пилы. Оптимальный и экономичный вариант при условии резки алюминиевого профиля. Вероятны заусенцы и другие дефекты вроде непривлекательного вида реза. Устраняются посредством следующего метода механической обработки | |
| Зачистка реза | Необходима при условии, что рез некачественный. Распространено использование машин со щеточными или абразивными «насадками» (часто кругами) | |
| Сверление | Основная задача похожа на ту же, что имеет место в случае с пробивкой отверстий. Однако результат сверления – круглая аккуратная «дырка». Пробивка же может быть нацеленной на получение отверстия иной формы | |
| Токарная обработка | Для профиля это не вполне характерный процесс, потому что метод предполагает использование в отношении круглых изделий. Ошибкой принято считать мнение, по которому круглый алюминиевый профиль – результат токарной обработки. Это не так: для достижения отмеченной цели используется отлив | |
| Фрезерование | Востребован метод при придании определенных и часто сложных форм конкретному профилю. Также фрезерование может использоваться для «вытачивания» узоров, создания «канавок» и не только | |
| Нарезка резьбы | Предполагается использование специальных сверл. Суть – создание технологического отверстия, которое впоследствии будет применяться для «введения» крепежа типа «винт» или «болт», «шуруп» | |
| Пробивка отверстий (вырубка, перфорация) | Применяются специальные прессы. Матрицы и пробойники обычно из инструментальной стали. Результат – получение отверстия требуемой формы |
Механическая обработка алюминиевого профиля: методы и особенности
Особенности конкретного метода механической обработки алюминиевых изделий зависят от ряда факторов. Так, чистый алюминий поддается тем или иным манипуляциям при одних параметрах определенного процесса, изделие же из сплава – при других. На примере профиля представим условно обыкновенные параметры резки:
- диаметр диска пилы – до 650 мм;
- толщина дискового «ножа» – до 4,2 мм;
- количество оборотов (скорость) – до 2,8 тысячи в минуту.
Высокие скорости обычно используются при работе с разными сплавами. Это не правило, на продвинутом оборудовании можно резать изделия из металла или с ним в составе на одинаковых скоростях независимо от наличия «присадок» или примесей.
Сварка алюминия: сложности, особенности
Сварка алюминиевых изделий или деталей даже при условии, что работает профессионал, может оказаться сложной. Необходим учет множества факторов, особенностей материала, если дело касается сплава.
Примеры распространенных проблем
- Повышенная текучесть алюминия при воздействии со стороны сварочного аппарата. Часто требуются специальные прокладки для отведения тепловой энергии.
- Подверженность алюминия окислению. Это приводит к образованию тугоплавкой пленки на каплях металла. Исключить проблему можно посредством защиты области сварки от кислорода.
- Вероятность усадки. Она приводит к деформациям шва после охлаждения. Исключить проблему можно только при условии, что сварка осуществляется профессионалом с применением качественного оборудования.
Также вероятны поры внутри швов, требуется большое значение рабочего тока. Это не все потенциальные сложности. Исключить саму вероятность проблем можно посредством соблюдения основных правил и принципов, характерных для распространенных технологий сварки.
Подготовка деталей и сварочного оборудования, вспомогательных материалов
Сварка должна проводиться в чистом и сухом месте. Сквозняки недопустимы. Детали или иные изделия из алюминия предварительно должны быть очищены. В случае с газоэлектрической сваркой возможно использование защитного газа в рамках ГОСТ 10157-2016 или гелий высокой чистоты. Арматура (проводящая газ), шланги и горелка должны быть промыты содержащими спирт составами.
Предварительно рекомендуется позаботиться о:
- травлении деталей или изделий в растворе каустической соды NaOH (2-3 минуты, температура – 60-65 градусов);
- промывке в горячей воде (45-50 градусов) и в холодной (подойдет проточная).
Требуется также осветление азотной кислотой (раствор 15-30%, 2-3 минуты). После повторяется промывка. Перед сваркой необходимо высушить детали или изделия из алюминия.
Технология сварки алюминия на примере использования электродов
Это вариант работы в полевых условиях. Рекомендовано применение электродов:
- «ОК». Предназначены для сплавов алюминия с марганцем или магнием;
- «ОЗАНА». Подходят для вертикальной сварки и горизонтальной;
- «ОЗА». Полностью алюминиевые. Востребованы при работе со сплавами, содержащими кремний;
- «УАНА». Отличаются восприимчивостью к деформациям;
- «ЭВЧ». Подходят при сварке деталей и изделий из алюминия, если защитная среда – аргон.
Варианты сварки:
- Ручная дуговая покрытыми электродами.
Возможно применение для простых конструкций. Толщина детали или изделия не должна быть больше 0,4 см. Минусы: пористость шва; обилие брызг; устойчивость шлаковой корки.
- Использование угольных электродов.
Суть сводится к работе с габаритными изделиями толщиной от 0,25 см. Рекомендуемая толщина присадки – 2-8 мм.
- Дуговая ручная сварка вольфрамовым электродом в инертной среде.
Распространен подход, когда основное требование – получение прочного соединения.
Необходимо:
- подавать присадку поступательно возвратными движениями. Поперечные недопустимы;
- двигать горелку за прутком;
- использовать прокладку для отведения тепловой энергии.
Современные методы сварки
Исключить распространенные сложности и необходимость в специальных знаниях и навыках, требуемых в ряде классических случаев, можно посредством использования современных методов сварки деталей и изделий из алюминия. Это:
- Лазерная технология. Распространено ее использование на производствах. Точность шва безупречна, зона термического воздействия минимальна. Пространственное положение деталей и изделий и алюминия не имеет значения.
- Плазменная сварка. Это современный аналог сварки в аргоновой среде. Предполагается использование специального оборудования. Подвиды: плазменная сварка электродом; автоматическая дуговая технология; лучевой метод.
Резюме
Есть множество методов и способов как механической обработки алюминия, так и его сварки. Любой профессионально занимающийся соответствующим делом человек буквально обязан знать основные принципы описанных работ. Не менее важным является знание физических и химических свойств алюминия. Это гарантирует качество результата той или иной манипуляции.