Nhôm là một kim loại khá mềm, dẻo, nhiệt độ nóng chảy cao và không bị oxy hóa khiến nhôm có một độ bền đáng nể, vì lý do này nên nhôm được sử dụng rất rộng rãi trong cuộc sống hằng ngày như lợp mái nhà, sản xuất vách dựng, muỗng nĩa, dây dẫn điện,…
Để tạo ra các vật dụng trên, nhôm có thể phải trải qua nhiều giai đoạn gia công cơ khí bằng nhiều phương pháp. Bài viết sau đây sẽ giúp bạn có cái nhìn tổng quan về vật liệu nhôm và các phương pháp gia công cắt CNC nhôm tốt nhất hiện nay.
1. Đặc tính và ứng dụng của nhôm
Nhôm có bốn đặc tính chính tương ứng với các ứng dụng của nó.
Đầu tiên, vì dễ dát mỏng, nhẹ, và dẫn điện tốt, nên nhôm được dùng làm dây dẫn điện vì dây dẫn cần phải nhẹ để có thể giăng, kéo đi xa.
Thứ hai, nhôm có độ bền với thời tiết cao do lớp màng chống oxy hóa nên nhôm không bị oxy hóa trực tiếp, tính chất này thích hợp cho việc ứng dụng làm cửa, cửa sổ phải hứng chịu nắng mưa nhiều.
Thứ ba, nhôm rất nhẹ, do đó nhôm là một giải pháp tốt trong nhiều lĩnh vực như làm: vỏ máy bay, vỏ tàu vũ trụ, vỏ điện thoại… nhưng thường dưới dạng hợp kim nhôm vì nhôm nguyên chất không đáp ứng được về độ cứng. Để chế tạo các sản phẩm, bộ phận yêu cầu độ chi tiết cần áp dụng các phương pháp gia công cơ khí chính xác.
Cuối cùng, nhôm dễ phản ứng với oxy nên được sử dụng trong pháo hoa. Ngoài ra với nhiệt độ đủ cao thì nhôm sẽ phản ứng với oxy tạo thành phản ứng nhiệt nhôm nổi tiếng dùng để nung chảy kim loại, điển hình là ứng dụng để hàn đường ray xe lửa.
2. Phân loại và so sánh các phương pháp gia công nhôm
Về nguyên lý hoạt động
– Phương pháp Oxy-Gas: Là một quá trình mà kim loại được cắt đứt bằng các phản ứng hóa học của oxy với oxide sắt ở nhiệt độ cao. Nhiệt độ cần thiết được duy trì bằng ngọn lửa thu được từ quá trình đốt cháy của Gas và oxy
– Phương pháp Laser: Một chùm tia Laser với năng lượng cao được sinh ra bởi máy phát laser sẽ tập trung lên bề mặt cần gia công nhờ hệ thống thấu kinh. Sau đó, chùm tia này sẽ đốt nóng nhôm và tạo nên một vùng vật liệu có nhiệt độ cao có thể làm tan chảy bề mặt một cách cục bộ. Phần nhôm nóng chảy sẽ bị đẩy ra khỏi vùng gia công theo đúng ý tưởng của người lập trình bởi một dòng khí có áp lực cao đồng trục với chùm tia laser.
– Phương pháp Plasma: Cắt Plasma là quy trình sử dụng miệng đầu phun thích hợp để làm thắt lại luồng khí ion hóa có nhiệt độ rất cao, sao cho có thể sử dụng để làm nóng chảy và cắt đứt nhôm để tạo ra sản phẩm theo ý muốn.
Về tốc độ cắt
– Phương pháp Gas Oxy: chậm nhất
– Phương pháp Laser và Plasma có tốc độ tương đương nhau
Về vật liệu cắt được
– Phương pháp Gas Oxy: Chỉ cắt được sắt carbon và hợp kim sắt thấp
– Phương pháp Laser: Cắt được tất cả vật liệu bằng kim loại và phi kim như nhựa, kính, gỗ.
– Phương pháp Plasma: Cắt được tất cả các loại kim loại và hợp kim có độ nóng chảy khác nhau.
Về chất lượng cắt
– Phương pháp Gas Oxy: Chất lượng đường cắt đẹp và phẳng hơn cắt Plasma thường nhưng thua cắt Plasma độ phân giải cao (HD Plasma).
– Phương pháp Laser: Chất lượng đường cắt đẹp nhất
– Phương pháp Plasma: Đường cắt hơi bị nghiêng từ 3 – 10 độ đối với nguồn cắt Plasma thường. Từ 0 – 3 độ đối với HD Plasma.
Đánh giá chung
Chất lượng cắt của phương pháp Laser vượt qua hai phương pháp còn lại, vì vậy nếu bạn mong muốn sản phẩm của mình có mặt cắt chính xác cao và tinh xảo thì bạn nên sử dụng phương pháp cắt khắc CNC Laser.
3. Công nghệ cắt kim loại bằng Laser
Phương pháp cắt kim loại bằng Laser là công nghệ cắt kim loại tiên tiết nhất hiện nay. Cắt Laser đang ngày càng được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy xí nghiệp bởi các đặc tính vượt trội của nó. Công nghệ này tạo ra chùm tia ánh sáng gần vùng hồng ngoại rất hẹp và mãnh liệt theo một định hướng duy nhất để tạo ra năng lượng rất lớn đủ để gia công sắt thép, inox, nhôm, đồng… và các vật liệu khác như nhựa, gỗ, kính…
Ưu điểm của cắt bằng Laser:
Quá trình cắt không tiếp xúc: có thể cắt theo các hướng khác nhau, cắt theo đường thẳng hay đường cong bất kỳ.
Khi cắt, do không có các tác dụng cơ học nên tồn tại rất ít ảnh hưởng của biến dạng trong quá trình cắt và sau khi cắt. Vùng ảnh hưởng nhiệt nhỏ, biến dạng nhiệt ít, rãnh cắt hẹp, sắc cạnh, độ chính xác cao. Mép cắt sạch đẹp, không cần các bước gia công phụ thêm. Cho năng suất cao, có thể tăng năng suất khi sử dụng các máy cắt Laser CNC.
Không gây ồn, điều kiện lao động tốt. Ngoài ra điều kiện làm việc của công nhân được cải thiện rất nhiều do lượng bụi ít hơn so với các phương pháp gia công cơ khí.
Chiều dày cắt hạn chế trong khoảng 25mm (phụ thuộc vào công suất của nguồn Laser cũng như loại vật liệu cắt).
Nhìn chung, Lasercut là giải pháp hoàn hảo cho khách hàng khi muốn gia công cắt nhôm CNC, gia công inox hay bất kỳ kim loại và các vật liệu khác hoàn toàn đáng tin cậy. Trong rất nhiều các công ty gia công nhôm, Sơn Vũ là địa điểm uy tín với kĩ thuật tiên tiến nhất. Đến với Sơn Vũ, khách hàng sẽ được hỗ trợ tận tình với giá thành hợp lý nhất.
Hiện nay, chi phí đầu tư ban đầu cho máy Laser rất cao, hơn hẳn các phương pháp truyền thống như cắt Plasma và Oxy-Gas thường khiến những [a link=”https://dongkhai.com/tag/doanh-nghiep”]Doanh nghiệp[/a] vừa và nhỏ không đủ khả năng trang bị riêng cho mình máy Laser CNC. Việc tìm kiếm được địa chỉ chuyên gia công cắt Laser giá rẻ là giải pháp tối ưu cho những khách hàng này.
Hướng dẫn cách làm cửa nhôm kính
Đầu tiên là máy móc, tuy là hệ nhôm dễ thao tác lắp ghép song nhôm Xingfa lại phụ thuộc khá nhiều vào máy móc. Cụ thể có các máy sản xuất cửa nhôm xingfa sau:
Máy cắt 2 đầu, có thể dùng máy cắt tay, tuy nhiên sẽ không cắt ngọt và khít như cắt bằng máy 2 đầu
Máy cắt góc
Khoan tay
Máy ép góc, đóng ke
Các loại máy kỹ thuật bổ trợ khác
Thứ hai là nhà xưởng, cần có không gian đủ rộng để đặt các loại máy lắp cửa nhôm, lưu trữ kho vật liệu và không gian để sản xuất cửa nhôm.
Thứ ba là tay nghề của người thợ, cần có tay nghề nhất định để hiểu rõ & thao tác trên cửa nhôm hệ Xingfa để cho ra các bộ cửa chất lượng, bền đẹp nhất. Kỹ thuật làm cửa nhôm cũng rất quan trọng.
Tất cả 3 điều trên, nếu chưa có dù chỉ 1 trong 3 điều cũng làm cho bạn khó khăn trong quá trình tự mở rộng phát triển & nhận thầu cửa nhôm Xingfa cho các công trình lớn. Do đó, muốn đầu tư năng lực để nhận các công trình có giá trị từ vài trăm triệu thì bạn bắt buộc phải đầu tư nhà xưởng, máy móc & học cách làm cửa nhôm kính Xingfa.
Các bước lắp cửa nhôm Xingfa tại nhà xưởng (lắp đặt phần cửa & khung cửa)
Cách đo và lấy số đo làm cửa
Chiều cao cánh bạn đo phủ bì khung bao rồi trừ đi 5.5cm để cắt cánh
Chiều ngang khung cánh đo phủ bì khung bao trừ đi 8.5cm mỗi bên, để hở mỗi bên khoảng 5mm theo đường chỉ của cây nhôm
Một bộ cửa đi này dùng 4 loại cây nhôm
1. Cây khung bao
Thông số: bề mặt ngang 6.5cm, bản dày 5.5cm (hệ 55)
Bạn cắt góc 45 độ theo chiều dài & chiều rộng cửa rồi ép góc vào
Trên thanh nhôm có các đường rãnh để bắt vít không bị lồi lên, bắt khóa đa điểm & đơn điểm vào rất vừa vặn
Cố định góc khung bao bằng ke Xingfa hoặc ke nhảy
2. Cây làm cánh cửa
Bản ngang 8.5cm, bản dày 5.5cm (hệ 55)
Bạn cắt xéo góc 45 độ đầu trên
Phía dưới cắt góc thẳng 90 độ (cắt ngang)
3. Cây nẹp gà cửa
Cắt suốt 2 cây đứng
Hai cây ngang cắt thẳng 90 độ là được
Dùng ron hoặc bắn keo cố định vào khung cửa
4. Cây ngang dưới cánh
Cắt ngang khớp vào cây dọc làm cánh
Liên kết bằng vít, cho vít vào bắt như cửa nhôm truyền thống
Sau khi lắp cố định & ép góc khung bao, khung cánh; bạn xếp gọn các bộ khung này, bọc màng PE để bảo đảm cửa không bị trầy xước, móp méo trong quá trình vận chuyển đến công trình.
Các bước lắp cửa nhôm kính Xingfa trên công trình (lắp đặt hoàn thiện & bàn giao)
Bước 1 – vận chuyển cửa & toàn bộ phụ kiện cần thiết đến địa điểm lắp đặt, thi công (công trình), kiểm tra lại một lần nữa kích thước lọt lòng cửa
Bước 2 – lắp khung bao. Bạn khoan lỗ, đóng tắc kê & bắt vít vào tường cố định khung bao lại. Bạn có thể đặt khung bao vừa khớp với tường và khoan trực tiếp từ khung bao vào tường, đóng tắc kê sau đó bắt vít. Bước này dùng khoan bê tông mũi khoan số 8
Bước 3 – lắp bản lề khung bao với cửa
Bước 4 – treo cánh cửa vào khung bao đã cố định
Bước 5 – lắp kính vào khung cánh, sử dụng gioăng & các miếng đệm lót để chèn kính
Bước 6 – lắp khóa cửa, lõi khóa, tay nắm, vẫu hãm, đệm chốt & đậy nắp bản lề lại
Bước 7 – đi keo bọt chống thấm, chống nước ở mép khung bao và tường (mặt ngoài và mặt trong nhà); sau đó đi keo silicone đen che đi lớp keo bọt chống thấm; dùng cây gạt chuyên dụng miết keo cho đẹp
Bước 8 – kiểm tra hoàn thiện & bàn giao. Lưu ý nhắc nhở khách hàng sau 2 ngày mới được vệ sinh cửa để lớp keo silicone được khô lại.
Trong quá trình lắp cửa nhôm kính Xingfa này bạn cần lưu ý cẩn thận, nếu chưa có kinh nghiệm bạn cần có người hướng dẫn theo sát để tránh xảy ra các vấn đề sau
Cửa yếu, bám không chắc vào khung
Nước chảy vào nhà qua các khe hở ở cửa & khung bao
Đường keo silicone không chắc, lệch gây mất mỹ quan bộ cửa
Khung cửa bị sụp, quẹt vào gạch sau một thời gian sử dụng (bản lề lắp đặt sai)
Cửa bị hở làm không thể cách âm, cách nhiệt.
7 cách để tránh biến dạng chi tiết trong gia công CNC nhôm
Nhôm là một vật liệu công nghiệp quan trọng. Tuy nhiên, do độ cứng tương đối thấp và hệ số giãn nở nhiệt lớn, nó có thể dễ dàng biến dạng khi được gia công thành các chi tiết có thành mỏng và tấm mỏng. Ngoài việc cải thiện hiệu suất của dụng cụ cắt và loại bỏ ứng suất bên trong của vật liệu trước, có một số bước có thể được thực hiện để giảm biến dạng của vật liệu càng nhiều càng tốt.
1. Gia công đối xứng
Đối với các chi tiết bằng nhôm cần xử lý kích thước lớn, cần tránh sự tập trung nhiệt quá mức để tạo ra sự tản nhiệt tốt hơn và giảm biến dạng nhiệt. Phương pháp có thể được thực hiện để đạt được điều này được gọi là xử lý đối xứng.
Ví dụ, tưởng tượng rằng một tấm nhôm dày 90 mm cần được phay đến dày 60 mm. Nếu mặt phay ngay lập tức được chuyển sang mặt kia, vì mỗi bề mặt được xử lý đến kích thước cuối cùng, dung sai xử lý liên tục sẽ lớn, điều này sẽ gây ra vấn đề về mật độ nhiệt và độ phẳng của tấm hợp kim sẽ chỉ có thể để đạt 5 mm.
Tuy nhiên, nếu phương pháp xử lý đối xứng của hai mặt được sử dụng lặp đi lặp lại, thì mỗi bề mặt có thể được xử lý ít nhất hai lần cho đến khi đạt được kích thước cuối cùng, điều này tốt cho việc tản nhiệt và độ phẳng có thể được kiểm soát ở mức 0,3 mm.
2. Phân tầng nhiều lớp gia công
Khi có nhiều hốc trên các chi tiết hợp kim nhôm, rất dễ gây xoắn thành khoang vì lực không đều. Cách tốt nhất để giải quyết vấn đề là thực hiện một phương pháp xử lý nhiều lớp, đó là xử lý tất cả các lỗ hổng cùng một lúc.
Tuy nhiên, thay vì hoàn thành tất cả các đối tượng cùng một lúc, đối tượng này có thể được chia thành nhiều lớp và được xử lý theo kích thước yêu cầu theo từng lớp. Lực tác dụng lên các phần sẽ đồng đều hơn và xác suất biến dạng sẽ nhỏ hơn.
3. Chọn một thông số cắt thích hợp
Có thể giảm lực cắt và nhiệt cắt bằng cách chọn các thông số cắt thích hợp. Trong quá trình gia công cơ học, nếu các thông số cắt lớn hơn bình thường sẽ dẫn đến lực cắt quá mức, dễ gây ra biến dạng của các chi tiết, cũng như ảnh hưởng đến độ cứng của trục chính và độ bền của dụng cụ cắt.
Trong số tất cả các yếu tố của thông số cắt, ảnh hưởng lớn nhất đến lực cắt là lượng độ sâu cắt. Nhưng trong khi việc giảm số lượng dụng cụ cắt có lợi để đảm bảo các chi tiết không bị biến dạng, hiệu quả xử lý sẽ đồng thời bị giảm.
Phay tốc độ cao của gia công điều khiển số có thể giải quyết vấn đề này. Bằng cách giảm độ chiều sâu cắt, tăng bước tiến và cải thiện tốc độ của máy, gia công có thể giảm lực cắt và đảm bảo hiệu quả xử lý.
4. Tối ưu hóa khả năng của dụng cụ cắt
Các thông số vật liệu và hình học của dụng cụ cắt có ảnh hưởng quan trọng đến lực cắt và nhiệt cắt. Do đó, việc lựa chọn chính xác các dụng cụ cắt và thông số cắt là rất quan trọng để giảm méo khi gia công các chi tiết.
Thông số hình học của một công cụ có thể ảnh hưởng đến hiệu suất:
Góc trước
Góc trước phải được cấu hình đúng để bảo toàn độ bền của lưỡi, nếu không cạnh sắc sẽ bị mòn. Đặt chính xác góc phía trước cũng có thể làm giảm biến dạng cắt, đảm bảo loại bỏ chip trơn tru và giảm lực cắt và nhiệt độ cắt. Không sử dụng công cụ góc phía trước âm.
Góc sau
Kích thước của góc phía sau có ảnh hưởng trực tiếp đến cả độ mòn của sườn và chất lượng bề mặt gia công. Độ dày cắt là một thông số quan trọng cần xem xét khi định cấu hình góc sau. Khi phay thô, bước lớn, tải trọng cắt lớn và nhiệt lớn có nghĩa là dụng cụ phải tính đến khả năng tản nhiệt. Các góc phía sau do đó nên nhỏ hơn. Tuy nhiên, trong phay chính xác, cần phải có các cạnh sắc nét để giảm ma sát giữa sườn và bề mặt gia công và giảm biến dạng đàn hồi. Trong những trường hợp này, góc phía sau nên lớn hơn.
Góc xoắn
Để làm cho phay ổn định và giảm lực phay, góc xoắn phải càng lớn càng tốt.
Góc lệch chính
Việc giảm đúng góc lệch chính có thể cải thiện khả năng tản nhiệt và giảm nhiệt độ trung bình của khu vực cắt.
Cải thiện tình trạng vật lý của dụng cụ cắt
Giảm số lượng răng phay có thể tăng công suất, có thể hữu ích khi gia công hợp kim nhôm. Do tính chất của hợp kim nhôm, biến dạng cắt lớn hơn và cần có dung lượng lớn cho không gian thoát phoi.
Bán kính đáy hốc phải lớn hơn và số lượng dao phay răng thấp hơn.
Ví dụ, hai răng cắt được sử dụng cho dao phay dưới 20 mm và ba răng cắt được sử dụng trong dao phay 30 ~ 60 mm để tránh biến dạng của các chi tiết hợp kim nhôm có thành mỏng do tắc nghẽn của phoi.
Răng cắt mài chính xác
Độ nhám của cạnh cắt của răng cắt phải nhỏ hơn Ra = 0,4um. Trước khi sử dụng dao mới, sử dụng đá dầu mịn để nhẹ nhàng mài các cạnh trước và sau của răng để loại bỏ các vệt zíc zắc nhẹ. Bằng cách này, không chỉ có thể giảm nhiệt cắt, biến dạng cắt cũng có thể được giảm thiểu.
Kiểm soát nghiêm ngặt độ mòn dao
Khi dụng cụ cắt bị mòn, độ nhám bề mặt phôi tăng, nhiệt độ cắt tăng và biến dạng phôi tăng. Do đó, ngoài việc chọn vật liệu dụng cụ cắt có khả năng chống mài mòn tốt, tiêu chuẩn hao mòn dụng cụ không được lớn hơn 0,2 mm, nếu không các nốt tích tụ có thể xảy ra. Khi cắt, nhiệt độ của phôi không được vượt quá 100 độ để tránh biến dạng.
5. Cách tiếp cận khác nhau
Cắt thô và tinh đòi hỏi các phương pháp khác nhau. Gia công thô đòi hỏi phải cắt vật liệu thừa trên bề mặt trống trong thời gian ngắn nhất với tốc độ cắt nhanh nhất, tạo thành đường biên dạng hình học cần thiết để hoàn thiện. Sự nhấn mạnh ở đây là hiệu quả xử lý và tốc độ loại bỏ vật liệu.
Gia công tinh, mặt khác, đòi hỏi độ chính xác gia công và chất lượng bề mặt cao hơn. Nhấn mạnh nên được đặt trên chất lượng phay. Khi độ dày cắt của răng cắt giảm từ tối đa đến 0, hiện tượng làm cứng gia công sẽ giảm đáng kể và biến dạng của các chi tiết có thể bị triệt tiêu ở một mức độ nhất định.
6. Nén hai lần các phần thành mỏng
Khi gia công các chi tiết bằng hợp kim nhôm có thành mỏng, lực kẹp có thể gây biến dạng. Để giảm biến dạng của phôi gây ra bởi kẹp, các chi tiết được ép phải được làm sạch trước khi hoàn thiện kích thước cuối cùng, giải phóng áp lực và khôi phục các chi tiết về hình dạng ban đầu trước khi áp dụng lại lần thứ hai.
Điểm hành động nhấn thứ hai là tốt nhất trên bề mặt đỡ, và lực kẹp phải theo hướng có độ cứng lớn nhất. Nếu mọi thứ đều chính xác, lực nén sẽ có thể giữ phôi mà không cần nới lỏng. Phương pháp này đòi hỏi người vận hành có kinh nghiệm, nhưng có thể đảm bảo rằng biến dạng của các chi tiết gia công được giảm thiểu.
7. Khoan và phay
Gia công các chi tiết với một khoang có vấn đề riêng của nó. Nếu dao phay được áp dụng trực tiếp vào các chi tiết, việc cắt sẽ không được trơn tru do không đủ không gian của dao phay. Điều này dẫn đến sự tích tụ của một lượng lớn nhiệt cắt, sự giãn nở và biến dạng của các chi tiết và thậm chí có thể bị vỡ chi tiết hoặc dao.
Phương pháp tốt nhất để xử lý vấn đề này là khoan trước và sau đó phay. Điều này bao gồm trước tiên khoan lỗ bằng dụng cụ không nhỏ hơn dao phay, sau đó đưa dao phay vào lỗ để bắt đầu phay.