Obróbka CNC aluminium 6061-T6 dla części o otwartej konstrukcji

Kompaktowy aluminiowy element może stać się trudny w obróbce, gdy większość jego wewnętrznego materiału musi zostać usunięta.

Ten niestandardowy element o wymiarach 120 × 40 mm posiada dwa prostokątne otwory, wąskie sekcje łączące i kilka wystających zakładek montażowych. Jego otwarta konstrukcja zmniejsza wagę, ale pozostawia również mniej materiału do podparcia elementu podczas obróbki.

Wyprodukowaliśmy 300 sztuk z aluminium 6061-T6 dla klienta ze Stanów Zjednoczonych. Cały projekt — od pozyskania materiału i obróbki CNC po polerowanie, piaskowanie i anodowanie — został ukończony w ciągu trzech tygodni.

Głównym wyzwaniem produkcyjnym nie był ogólny rozmiar części. Było nim utrzymanie kształtu i pozycji wąskich sekcji ramy podczas obróbki, ręcznego przygotowania powierzchni i końcowego wykończenia.

Specyfikacje projektu

Dlaczego otwarta struktura zmieniła plan obróbki

Po usunięciu materiału z wnętrza dwóch okien, pozostała rama stała się mniej sztywna. Sprawiło to, że część była bardziej wrażliwa na nacisk mocowania i siły skrawania niż solidny aluminiowy wspornik o tych samych wymiarach.

Zbyt mocne zaciskanie części mogło zniekształcić wąskie sekcje. Zbyt małe podparcie mogło spowodować wibracje podczas frezowania, wpływając na otwory, krawędzie i małe elementy montażowe.

Wystające zakładki również wymagały szczególnej uwagi. Ponieważ wystają one z głównego korpusu, nie mogły być używane jako główne obszary mocowania. Ich pozycje musiały jednak pozostać spójne, ponieważ prawdopodobnie wpływają na sposób dopasowania gotowego elementu do części współpracujących.

Plan obróbki skupiał się zatem na:

• Podparciu mocniejszych obszarów przedmiotu obrabianego;
• Usuwaniu materiału z otworów w kontrolowanych etapach;
• Unikaniu nadmiernych sił skrawania w miarę ścieńczania ramy;
• Utrzymaniu relacji między otworami, gniazdami a zakładkami;
• Ograniczeniu wielokrotnego mocowania delikatnych, gotowych elementów.

Celem nie było jedynie szybkie obrobienie części, ale stworzenie powtarzalnego procesu dla całej partii 300 sztuk.

Utrzymanie spójności w 300 sztukach

Wyprodukowanie pierwszego akceptowalnego elementu potwierdziło podejście do obróbki, ale spójność partii wymagała dalszej kontroli procesu.

Podczas produkcji zmiany w stanie narzędzia, pozycji mocowania lub nacisku zacisku mogły stopniowo wpływać na wąskie sekcje. Główny profil, prostokątne okna, detale boczne i otwory montażowe były zatem obrabiane w zaplanowanej sekwencji.

Materiał był usuwany stopniowo, tak aby podczas wcześniejszych operacji pozostało wystarczające podparcie. Mniejsze elementy zostały ukończone po ustaleniu głównej geometrii, bez wywierania niepotrzebnego nacisku na wystające zakładki.

Kontrole wymiarowe były przeprowadzane podczas produkcji, a nie tylko po obróbce wszystkich 300 sztuk. Inspekcja skupiała się na ogólnym profilu, geometrii okien, pozycjach otworów montażowych i względnej lokalizacji bocznych zakładek.

Ta pośrednia inspekcja zmniejszyła ryzyko wprowadzenia problemu wymiarowego do obróbki powierzchni, gdzie przeróbka stałaby się trudniejsza i mogłaby wpłynąć na harmonogram dostaw.

Przygotowanie części do piaskowania i anodowania

Określony proces obróbki powierzchni obejmował polerowanie, piaskowanie i anodowanie. W tym projekcie polerowanie było używane jako kontrolowany etap przygotowania, a nie jako ostateczne wykończenie dekoracyjne.

Po obróbce CNC usunięto zadziory, ostre krawędzie i zauważalne ślady narzędzi. Szczególną ostrożność zachowano wokół wewnętrznych otworów, wąskich ścianek i małych zakładek. Nadmierne polerowanie w tych obszarach mogło zaokrąglić krawędzie lub zmienić profil.

Po przygotowaniu powierzchni części zostały wypiaskowane w celu uzyskania jednolitej matowej tekstury, a następnie anodowane.

Piaskowanie może sprawić, że wygląd powierzchni będzie bardziej spójny, ale nie może ukryć głębokich rys, wgnieceń ani nierównomiernego ręcznego wykończenia. Anodowanie może uwidocznić niektóre niedoskonałości. Z tego powodu części były wizualnie sprawdzane przed zwolnieniem do obróbki powierzchni.

Ten etap pomógł uniknąć dodatkowego czasu i kosztów związanych z anodowaniem elementów, które nie spełniały jeszcze wymaganych warunków powierzchniowych.

Ukończenie materiału, obróbki i wykończenia w trzy tygodnie

Trzytygodniowy harmonogram obejmował całe zamówienie, a nie tylko etap obróbki CNC. Obejmował pozyskanie materiału 6061-T6, przygotowanie procesu, produkcję partii, polerowanie, piaskowanie, anodowanie i inspekcję.

Aby projekt postępował, uzgodnienia dotyczące obróbki i obróbki powierzchni zostały skoordynowane od samego początku.

Sekwencja produkcji obejmowała:

• Przegląd rys 2D i 3D klienta;
• Zamówienie i potwierdzenie materiału 6061-T6;
• Przygotowanie uchwytów i programów CNC;
• Obróbka profili, otworów, gniazd i elementów montażowych;
• Gratowanie i polerowanie obrobionych części;
• Piaskowanie i anodowanie;
• Ukończenie inspekcji wymiarowych i wyglądu;
• Pakowanie gotowych części do eksportu do Stanów Zjednoczonych.

Zaplanowanie obróbki powierzchni z wyprzedzeniem pomogło skrócić czas oczekiwania między procesami i pozostawiło wystarczająco dużo czasu na ostateczną inspekcję przed wysyłką.

W przypadku projektów z ustalonym terminem dostawy, ta koordynacja może być tak samo ważna, jak sam cykl obróbki.

Inspekcja po anodowaniu

Części były sprawdzane zarówno przed, jak i po obróbce powierzchni.

Przed anodowaniem inspekcja skupiała się na cechach wymiarowych i przygotowaniu powierzchni. Po anodowaniu nacisk przesunął się na wygląd i stan po obróbce.

Gotowe elementy były sprawdzane pod kątem:

• Widocznych zniekształceń ramy;
• Uszkodzeń wokół wystających zakładek;
• Zadziory wewnątrz prostokątnych otworów;
• Rys lub wgnieceń na widocznych powierzchniach;
• Nierównomiernej tekstury po piaskowaniu;
• Defektów anodowania lub zauważalnej niespójności koloru;
• Śladów spowodowanych kontaktem między częściami.

Ponieważ zakładki wystają poza główny profil, są bardziej narażone na uderzenia podczas obsługi i transportu. Części były zatem oddzielane i zabezpieczane podczas pakowania, aby zmniejszyć kontakt między anodowanymi powierzchniami i zapobiec uszkodzeniom przed dostawą.

Niestandardowa obróbka CNC aluminium dla lekkich konstrukcji

Ten projekt pokazuje, dlaczego trudności w obróbce nie można ocenić wyłącznie na podstawie wymiarów. Chociaż element miał tylko 120 × 40 mm, jego duże otwory, wąskie sekcje ramy i wystające zakładki wymagały stabilnej metody mocowania i starannie uporządkowanego procesu obróbki.

Pokazuje również znaczenie uwzględnienia obróbki powierzchni podczas obróbki — a nie po zakończeniu produkcji. Przygotowanie krawędzi, ręczne polerowanie, piaskowanie i anodowanie mogą wpłynąć na delikatne aluminiowe elementy.

Produkujemy niestandardowe aluminiowe części na podstawie dostarczonych przez klienta rysunków 2D i 3D, wspierając prototypy, produkcję małoseryjną i powtarzalne zamówienia. Dostępne usługi obejmują pozyskiwanie materiałów, frezowanie CNC, gratowanie, polerowanie, piaskowanie, anodowanie, inspekcję i opakowania eksportowe.

W przypadku elementów o otwartej konstrukcji, wsporników o cienkich ściankach i innych niestandardowych części aluminiowych, analizujemy, jak geometria zachowa się podczas obróbki, jak wymagane wykończenie wpłynie na odsłonięte elementy i jak gotowe części powinny być chronione podczas dostawy.

Poproś o przegląd swojego aluminiowego elementu

Jeśli Twój projekt obejmuje podobną ramę aluminiową 6061-T6, element montażowy lub piaskowaną anodowaną część, prześlij nam swoje rysunki wraz z wymaganą ilością, tolerancjami i specyfikacją powierzchni.

Nasz zespół inżynierów może przejrzeć wymagania dotyczące mocowania, sekwencji obróbki i wykończenia przed produkcją, pomagając zidentyfikować potencjalne ryzyko deformacji lub wyglądu na wczesnym etapie.