Nella lavorazione delle parti aeronautiche, lo stato del materiale (ricottura, solido, stato di invecchiamento) determina direttamente i parametri di taglio, la vita dell 'utensile e la stabilità delle dimensioni finali Molti acquisti e ingegneri hanno trovato al momento della richiesta, lo stesso bar di alluminio di qualità 7075, lo stato di ricottura e lo stato di tempoT6 della differenza di avanzamento consigliato del 20%-30%, se non indicato lo stato, è facile da causare la deformazione del primo pezzo o la rottura dell' utensile focalizzata su questo articolo.Parti aeronautiche per la lavorazione di materiali a stato ricottura e durezza di fusione differenze L'influenza sui processi di fresatura e tornitura CNC, fornisce raccomandazioni per la scelta dei parametri e l'accettazione.
Meccanismo di influenza principale dello stato del materiale sulle prestazioni di taglio
Lo stato meccanico di un materiale metallico è determinato dalla struttura cristallina, dalla densità di dislocazione e dalla distribuzione della fase di precipitazione del materiale ricottura dopo riscaldamento ad alta temperatura, la dislocazione è notevolmente riparata e ricreati, bassa durezza, alta plasticità; lo stato solido (Solutionized) del materiale è riscaldato alla temperatura solida per completare la matrice di fusione della fase di rinforzo, seguita da un rapido raffreddamento (di solito), la formazione di un solido saturo, lo stress interno è grande; lo stato di tempra (Aged) è a temperatura specifica, la precipitazione della fase di isolamento è leggermente rafforzata, durezza notevolmente migliorata.
Per la lavorazione CNC, la differenza di durezza influenza direttamente il coefficiente di forza di taglio: durezza ogni aumento di 50HV, il carico del mandrino della fresa è aumentato di circa l'8%-10% in modo solido anche se la durezza non specificata 7075 alluminio è inferiore a T6, ma a causa della sua forte pressione residua interna, soggetta a deformazione del tempo, necessaria per la successiva stabilità di rinvenimento; e ricottura dell 'alluminio 6061 taglio regolare, ma a bassa resistenza, applicabile solo alla struttura non allocativa.
Confronto tra parametri di durezza e ricottura.
Gradi significativi esistono in diversi gradi di durezza nello stato ricottura (stato O o prefisso H a bassa intensità) e nello stato solvibile/invecchiamento basato sui seguenti valori comuni agli standard ASTM, in realtà i certificati dei materiali:
| Marchio materiale | Stato | Durezza (HB/HV) | Velocità consigliata (m/min) | Rischi per l'integrità della superficie |
|---|---|---|---|---|
| 7075 | Ricottura/Molle (O) | tra 30 e 45 HB | 300-400 | Basso, facile da creare coltelli di alluminio |
| 7075 | Solubile + invecchiamento artificiale (T6) | tra 95 e 105 HB | 250-350 | Fai attenzione quando il coltello e il calore si trasformano. |
| 2024 | fuoco di tipo | tra 35 e 45 HB | 350-450 | Basso, il fenomeno del coltello è evidente. |
| 2024 | Solubile + invecchiamento naturale (T4) | tra 80 e 90 HB | 280-380 | I coltelli si affilano più velocemente. |
| AlSi10Mg (sostituito da 7075) | bruciarono come | 40 - 50 di HB | 400-500 | Organizzazione bassa e non uniforme |
Principali conclusioni:La durezza dello stato solvibile (compreso T6/T7) è generalmente superiore del 60%-100% nello stato di ricottura se il disegno non è indicato nello stato di ricottura e viene fornito per impostazione predefinita in uno stato di intensità minima, che può portare a interferenze nell 'assemblaggio o a vita a fatica insufficiente quando si acquista, assicurarsi di specificare la "condizione materiale" nella distinta base, ad esempio 7075-T651 o 7075 - 51 - 0.
Parametri di processo CNC Regolare la strategia in base allo stato del materiale
Quando si passa dallo stato di ricottura alla lavorazione in stato di tempra solida, è necessario regolare contemporaneamente la velocità del mandrino, la velocità di avanzamento e la profondità di taglio in un centro di lavorazione verticale a 3 assi per la fresatura 7075 come esempio:
- Rifornimento (O):Durezza bassa, forza di taglio ridotta, può essere utilizzata ad un 'elevata velocità di avanzamento (f = 0,2 - 0,3 mm/rev), velocità di rotazione 8000 - 12000 giri/min, maggiore quantità di liquido di raffreddamento per evitare che i trucioli di alluminio si accumulino calore.
- T6 Periodo di validità:L'aumento della durezza, si consiglia di ridurre l'avanzamento a 0,12 - 0,2 mm/rev, la velocità del mandrino viene mantenuta o leggermente ridotta (6000 - 10000 rpm), evitare l'ammorbidimento della punta quando si lavora nella cavità profonda, è necessario aumentare il passo Z per evitare che l'utensile causi un 'eccessiva differenza di dimensione.
- Differenze auto:Quando si utilizzano le parti dell 'albero del percorso del backstop, i materiali T6 hanno requisiti più elevati di rigidità del portautensile, si raccomanda l'uso di CBN o di una lama in metallo duro, punta con un raggio circolare R0.4-R0.8 mm, al fine di resistere alle vibrazioni.
L'esperienza suggerisce:Se il materiale solido non è sottoposto a trattamento di invecchiamento completo (come il T4 naturale), la sua durezza aumenta lentamente con il tempo se le parti rimangono nell 'officina per più di 24 ore per la rielaborazione, la durezza reale può essere superiore al valore iniziale di 5 - 10 HB, si consiglia di misurare la durezza durante la prima prova e mettere a punto i parametri.
Stress residuo e controllo delle deformazioni di lavorazione
Ci sono dislocazione ad alta densità e atomi di soluto sovrasaturati all 'interno del materiale solvibile e la rimozione del materiale di superficie durante il taglio CNC rilascia sollecitazioni residue, causando un rimbalzo dopo la fresatura dei pezzi 7075-T6, che possono subire variazioni di spessore nelle dimensioni di 0,05 - 0,1 mm e include:
- Segmento lavorazione:La lavorazione di grezzo lascia un margine di 0,2 - 0,3 mm e viene posizionato per 2 - 4 ore prima della lavorazione per consentire il rilascio iniziale di stress.
- Simili tagli:Entrambi i lati vengono elaborati o riservati allo stesso tempo per ridurre lo stress asimmetrico.
- Lavorazione a bassa temperatura:L'uso di oli da taglio a bassa temperatura evita l'influenza della deformazione termica sull 'accuratezza dimensionale.
Per staffe o cartucce di alto valore, si consiglia l'aggiunta di una "stabilizzazione in tempo" al percorso di processo: la ricottura delle barre sotto stress (tenuta da 250 a 300 ° C per 4 ore) prima della lavorazione, sacrificando una certa durezza (circa 10 - 15 HB), aumenta notevolmente la stabilità dimensionale, adatta a scenari in cui è richiesto un valore di tolleranza di ± 0,01 mm.
Criteri di accettazione e punti di prova
L'accettazione non dipende solo dalle dimensioni, ma anche dal fatto che lo stato del materiale soddisfi gli elementi di prova chiave del disegno.
- Test di durezza:Con un durometro Brinell, 3 pezzi per lotto, la posizione di campionamento deve superare 1 mm dalla superficie di lavorazione e la lettura deve rientrare nell 'intervallo standard (ad esempio 7075-T6: 95 - 105 HB).
- rugosità superficiale:Il valore Ra dopo l'taglio del materiale T6 è generalmente superiore a 0,1 - 0,2 μ m rispetto allo stato ricottura, se è richiesto Ra0,4 μ m, è necessario aumentare il processo di fresatura macchina/fine e utilizzare un utensile ad alta affilatura e scanalatura adatto.
- Metalli macroeconomici:Per gli elementi chiave di carico, è possibile richiedere un rapporto Texture del fornitore del materiale per assicurarsi che l'orientamento del grano sia conforme alle specifiche forgiati/estrusi.
Modalità di guasto comune: a causa dell 'uso improprio dei materiali di ricottura per sostituire lo stato T6, ha portato all' espansione di microcricche dopo l'installazione di parti; o a causa dello stato non etichettato, il produttore fornisce lo stato O a basso costo, l'assemblaggio interferisce nel contratto di acquisto dovrebbe specificare lo "stato del materiale" come le condizioni di consegna e conservare la prova del materiale.
Scelte Proposte e Ottimizzazione DFM
Nella fase di progettazione, se la funzione lo consente, dare la priorità all 'uso di 6061-T6 o 7075-T73 per sostituire lo stato sensibile ad alta sollecitazione 7075-T73 con un tempo a due livelli, bassa tensione residua di trazione, resistenza alla corrosione da sforzo è migliore del T6 e deformazione di lavorazione è circa il 30% inferiore a T6, adatto per le parti strutturali aeronautiche ad alta precisione. Se è necessario utilizzare una forma solvibile (se si attende il successivo trattamento superficiale o prima dell 'assemblaggio), si consiglia di indicare nei disegni che "la solubilità deve essere completata prima della lavorazione, non è consigliabile risolvere due volte dopo il taglio".
Per l'aspetto delle parti con requisiti molto elevati, la superficie sensibile alla buccia d'arancia dopo il taglio del materiale solubile è soggetta a un taglio, si consiglia di aumentare il margine di finitura di 0,1 - 0,2 mm e di eseguire l'ossidazione anodizzata o la lucidatura elettrolitica per coprire le tracce di lavorazione.
Domande ricorrenti (FAQ)
Quali parametri riflettono principalmente le differenze di durezza tra lo stato di ricottura e la durezza di solubilità dei materiali utilizzati per la lavorazione delle parti aerospaziali?
Principalmente riflessa nella durezza Brinell (HB) e nel coefficiente di forza di taglio durezza dello stato di ricottura inferiore al 40%-60%, la forza di taglio è piccola ma trasformabile; durezza solida è alta, forza di taglio deve essere ridotta velocità di avanzamento, ma la stabilità dimensionale deve essere preoccupata per il rilascio di stress residuo.
7075 Qual è la differenza tra la scelta degli utensili da taglio T6 e O?
Stato O può essere utilizzato con lame in alluminio generale, avanzamento ad alta velocità; T6 stato consiglia di utilizzare un metallo duro rivestito o una lama CBN, ridurre l'avanzamento a circa 0,15 mm/rev, aumentare la quantità di soluzione di taglio, prevenire l'usura termica del punta.
Come evitare il rimbalzo dimensionale dopo la lavorazione dei materiali solidi?
Con il processo di taglio simmetrico, mettere 2 - 4 ore prima della finitura; o de-stress ricottura nella fase di flusso; o mettere un margine di rimbalzo di 0,05 - 0,1 mm nel disegno di tolleranza e correggere con la prima misurazione.
Quale stato viene fornito di default dal fornitore quando i disegni non indicano lo stato del materiale?
In genere, l'Aluminium 7075 viene utilizzato come valore predefinito per il T6 o il T651, ma i componenti di fascia bassa possono essere T4 o O per richiedere esplicitamente la "Material Condition: T6-Tempers" insieme al certificato di base.
Come verificare se il fornitore sta fornendo in modo solido?
Si richiede un certificato MTR (On Demand Materials) per verificare se è indicata la marcatura T6 o il record di trattamento termico T7; campionamento casuale dopo la ricezione viene effettuata una prova di durezza Brinell se la durezza è inferiore al limite inferiore standard (come ad esempio:
