Около восьми процентов земной коры состоит из алюминия. В природе встречается более 300 различных соединений и минералов с его содержанием. По масштабам добычи, производства и потребления алюминий занимает лидирующие позиции в отрасли цветной металлургии. Шлифовка металла мягкого пластичного алюминия — самый распространенный вид обработки для устранения любых внешних дефектов с поверхности. В процессе термической обработки происходят изменения микроструктуры сырья. При нагреве получают плотный прочный твёрдый алюминиевый сплав.
Маркировка алюминиевых сплавов
По степени очистки первичный алюминий делят на металл высокой чистоты и технический сплав. Легирующие примеси ухудшают физико-химические свойства чистого материала, но повышают его коррозийную стойкость.
Для производства изделий используется сырьё, как в чистом виде, так и в виде сплавов.
Все сплавы производятся согласно требованиям межгосударственного стандарта ГОСТ 11069-2001.
Алюминий маркируется буквой А, последующие цифры указывают процентное содержание чистого металла. В зависимости от химического состава, сплав подразделяется на:
- Металл высокой чистоты (А999) с минимальным содержанием: кремния, железа, меди, марганца, цинка, магния, титана. Массовая доля примесей не должна превышать 0,001%.
- В марках технической чистоты (АД, АДС, А85, А7), 1% — максимально допустимое содержание посторонних добавок.
- Деформируемый (АМг2, Д1) прокат предназначен для изготовления деформируемых полуфабрикатов горячекатаным способом.
- Литейный (ВАЛ10М) используется для отлива заготовок и деталей.
Отдельной группой идут марки алюминия – лигатуры, их используют качестве примесей к благородным металлам в сплавах с золотом, серебром, платине.
Маркировка алюминиевых сплавов производится методом нанесения буквенно-цифровой цветной отметки на слитки стойкой краской жёлтого, зелёного, чёрно или белого оттенка. По вертикальным полоскам определённого цвета можно определить его марку. Расшифровка букв указывает, к какому классу он относится:
- АО, А — первичный;
- АД, АДОЕ, АДС, АДч – технический;
- Д-сплав алюминия, марганца, меди, магния, собирательное название – дюралюминий;
- АК, АВ, АЛ, АМг, АМц – комплексные материалы с примесями легирующих добавок,
Особенности процесса обработки алюминия
При всех своих положительных качествах и высоком потребительском спросом, алюминий сложно поддаётся: резке, шлифовке и финишной зачистки. Совокупность высокой теплопроводности, повышенной пластичности и низкой температуры плавления материала приводят к деформации и прожогам деталей.
В зависимости от предназначения будущего изделия и желаемого конечного результата, обработка алюминиевых заготовок производится различными способами. Методика обработки зависит от марки сплава.
При механической обработке на станке алюминиевых заготовок, при высокой вязкости некоторых сплавов образуется длинная стружка, происходит налипание на абразивный инструмент. Отходы навёртываются на режущий инструмент, что приводит к притуплению и его поломке.
В работе с чистым алюминием и его сплавов на станке подбирается:
- особый режим подачи;
- оптимальная скорость вращения;
- глубина резки;
- нагрузка на станок.
При соблюдении технологического процесса, использовании соответствующего оборудования, применения инструмента из твёрдых сплавов с износостойким покрытием, достигается необходимая шероховатость поверхности.
Какие есть виды обработки
Для максимального улучшения физико-технических качеств алюминия используется различные виды шлифования:
- Механический способ прокатки методом механического воздействия на заготовки режущим инструментом: сверлом, фрезой, метчиком, резцом. Сам процесс производится на специальном оборудовании по разработанной технологии.
- Термообработка — совокупность нескольких операций с чередованием цикла нагрева и охлаждения.
Технологические операции: отжиг, старение и закалка ведут к изменению свойств поверхностных слоёв материала. Процесс отжига используется для получения однородной микроструктуры, в удалении наклёпа и литейных остаточных напряжений. В результате снижается твёрдость материала, упрощается последующая механическая шлифовка.
Метод дисперсного твердения – старение, используется с целью увеличения прочности материала.
Закалка происходит с помощью индукторов определённого типа с последующим охлаждением.
Под воздействием высоких температур, последующим охлаждением происходит изменение структуры сырья, меняются физико-химические и механические качества:
- увеличивается твёрдость структуры металла;
- повышается износостойкость;
- замедляются коррозийные процессы;
- в разы улучшаются ударная вязкость – способность поглощать и глушить механическую энергию и под воздействием физических нагрузок;
Старение алюминиевых сплавов
Для повышения прочности алюминиевого сплава его подвергают термической обработке. Под воздействием высоких температур эффект старения достигается естественным или искусственным путём.
- Естественное старение: структурные превращения с изменением физических и механических свойств материала происходят при нормальной комнатной температуре.
- При повышенной температуре и продолжительном временном промежутке остывания происходит распад твёрдых частиц. Этот процесс называется искусственным или стабилизирующим старением. Показатели температуры и длительности выдержки зависят от марки сплава и назначения изделий.
Закалка алюминия
Закалка — нагрев металлического материала под воздействием высокой температуры и процесса быстрого остывания до такого состояния, при котором изменяется кристаллическая решётка вещества. При таком методе шлифования необходим мощный источник энергии и системы охлаждения.
Существует технология поверхностной закалки, при которой нагреву подвергается верхний слой детали на заданную глубину.
Назначение термической обработки – улучшение обрабатываемости литых деталей для повышения прочности и чистоты поверхности.
Компания «Анатомика» специализируется на профессиональной обработке деталей и их сборке разного уровня сложности. Обработка алюминия на токарном станке осуществляется по имеющимся чертежам или образцам готового изделия. Все работы совершаются с использованием универсальных станков.