Dincolo de formă: procese de fabricație care definesc tija și bara
Distincția dintre an tija de aluminiu si un bară de aluminiu nu este doar geometric; începe la moară. Tija rotundă este produsă cel mai frecvent prin extrudare sau prin laminare la cald urmată de trefilare la rece. Procesul de tragere la rece trage materialul laminat la cald printr-o matriță pentru a obține un diametru precis, toleranțe mai strânse și o suprafață netedă, fără oxizi. Acest lucru face ca tija trasă la rece să fie alegerea implicită pentru lucrul cu strung automat, unde diametrul constant este esențial pentru prinderea colțului. Bara rotundă extrudată, pe de altă parte, este extrudată direct și tăiată la lungime fără post-trasare, lăsând o suprafață puțin mai aspră, dar la un cost mai mic pe kilogram. Pentru barele dreptunghiulare sau pătrate, calea dominantă de fabricație este extrudarea directă printr-o matriță modelată, urmată de întindere și detensionare. Rezultatul este un produs cu un finisaj bun al suprafeței și dimensiuni care sunt gata de măcinare.
Înțelegerea acestei diferențe de proces reformează întrebarea care este diferența dintre tija de aluminiu și bara de aluminiu . O tijă trasă la rece are un strat de suprafață întărit la lucru cu o limită de curgere mai mare decât miezul, care poate afecta prelucrarea dacă acel strat nu este îndepărtat uniform. O bară extrudată are o secțiune transversală uniformă, dar o suprafață mai moale, care poate fi urâtă dacă este tăiată cu unelte terne. Pentru cum să selectați materialul de aluminiu pentru prelucrare , procesul inițial de formare influențează în mod direct cantitatea de rezervă de stoc necesară la prima tăiere și starea de intrare a sculei de tăiere.
Toleranțele și finisarea suprafeței: de ce tija și bara sunt specificate diferit
Întrebarea de care stoc de aluminiu este mai bun pentru prelucrarea CNC este adesea decis de cerințele de toleranță ale piesei înainte de fabricarea unui singur cip. Tija de aluminiu trasă la rece este produsă la toleranțe strânse de diametru, de obicei 0 / -0,025 mm pentru diametre mici de până la 10 mm și 0 / -0,05 mm pentru diametre de până la 25 mm. Acest lucru permite unui mașinist să plaseze tija direct într-un colț fără o tăietură pe diametrul exterior, economisind operația de prelucrare. O bară rotundă extrudată are o toleranță mai largă, adesea ±0,15 mm sau mai mult în funcție de dimensiunea secțiunii transversale, care în general necesită o trecere inițială de strunjire OD înainte de finisare.
Pentru bara plată și bara pătrată utilizate la frezare, toleranțele de dreptate și răsucire devin primordiale. O bară dreptunghiulară din aluminiu desemnată ca „destresată” (temperare T651) este întinsă după tratamentul termic, îndepărtând tensiunile interne care ar putea determina curbarea barei în timpul tăierii sau după îndepărtarea materialului. La comparare tijă de aluminiu vs bară de aluminiu pentru prelucrare , o tijă trasă la rece are un avantaj inerent în controlul rotunjimii și diametrului pentru strunjire, în timp ce o bară plată eliberată de stres menține planeitatea și previne deformarea în timpul frezării cochiliei. Selectarea formei greșite pentru lucrare - cum ar fi frezarea unui suport de precizie dintr-o tijă extrudată în loc de o bară - introduce un timp suplimentar de configurare și de sondare pentru a crea suprafețe de referință care sunt deja prezente pe o bară.
Factorii de cost: utilizarea materialelor și factorii lanțului de aprovizionare
Când tu alegeți stocul de aluminiu pentru fabricație , prețul de achiziție per kilogram este doar o parte din cost. Raportul buy-to-fly — greutatea stocului împărțită la greutatea piesei finite — domină adesea costul total. Un suport aerospațial complex prelucrat dintr-o bară solidă de aluminiu poate avea un raport buy-to-fly de 8:1 sau mai mare , adică 87% din material ajunge ca așchii. În astfel de cazuri, alegerea între tijă de aluminiu vs bară de aluminiu nu este vorba despre formă, ci despre aprovizionarea celei mai apropiate forme apropiate. Dacă piesa finită este în mare parte dreptunghiulară, o bară de aluminiu turnată sau extrudată care a fost întinsă la grosimea și lățimea dorite poate reduce dramatic timpul de prelucrare și risipa de material în comparație cu frezarea aceleiași piese dintr-o tijă rotundă mare.
Lanțul de aprovizionare favorizează și formele standard. Diametrele obișnuite ale tijei de aluminiu și dimensiunile barelor sunt disponibile de la raft, în timp ce extrudarile personalizate necesită o încărcare a matriței și un minim de freza. Pentru un startup sau un magazin de locuri de muncă, cum să selectați materialul de aluminiu pentru prelucrare începe cu verificarea listei de stoc a distribuitorului local. Dacă sunt disponibile ambele o tijă rotundă de 25 mm și o bară pătrată de 25 mm, geometria piesei decide care să comandă. Tija este ideala pentru un arbore intors; bara este mai bună pentru un distanțier forat și filetat. O greșeală în această selecție - comandarea unei tije rotunde pentru o serie de blocuri de montaj dreptunghiulare - îl obligă pe mașinist să petreacă timp dărâmând colțurile, generând mai multe așchii și arzând mai multe inserții de scule.
Aplicații cu tije din aluminiu vs aplicații cu bare: cerințe specifice industriei
Aplicații de tijă de aluminiu în producție extinde cu mult dincolo de atelierul de mașini. În industria electrică, tija de aluminiu este trasă în sârmă pentru liniile aeriene de transport. În arhitectură, este folosit pentru componente de balustradă, conectori de perete cortină și finisaje decorative. În aceste aplicații, secțiunea transversală rotundă este un produs final, nu un precursor de prelucrare. O bară rotundă din aluminiu comandată pentru un finisaj de stâlp de lumină poate fi prelucrată numai la bază, lăsând intactă forma cilindrică. În contrast, bară de aluminiu or rod for structural parts precum suporturile, garniturile de cadru și bazele mașinii implică aproape întotdeauna prelucrare extinsă sau fabricare din stoc de bare nerotunde.
Tabelul de mai jos prezintă utilizările tipice din industrie ale tijei și barei de aluminiu, evidențiind motivele funcționale din spatele selecției.
| Industria | Aplicarea tijei | Aplicație Bar |
|---|---|---|
| Automobile | Tije supapelor motorului, știfturi de transmisie, șuruburi banjo ale sistemului de combustibil | Suporturi etrier de frână, plăci de montare a motorului, inserții pentru brațul de control al suspensiei |
| Aerospațial | Nituri, bucșe, știfturi ale trenului de aterizare, arbori de acționare | Rigidizoare nervuri ale aripilor, suporturi pentru cadru fuzelaj, plăci de bord |
| Constructii | Stâlpi de balustradă, tije de tensionare a baldachinului | Tocuri de ferestre, buiandrug uși, canale structurale |
| Producție generală | Distanțiere, știfturi, distanțe filetate, fitinguri hidraulice | Protecții pentru mașini, plăci de bază, corpuri de dispozitive și dispozitive de fixare, șine de transport |
Cum să alegeți stocul de aluminiu pentru producție: o matrice de decizie
Pasul final în tijă de aluminiu vs bară de aluminiu pentru prelucrare analiza este de a mapa secvența de fabricație a piesei la forma stocului. Dacă piesa își petrece cea mai mare parte a timpului pe un strung, tija rotundă este punctul de plecare corect. Dacă își petrece cea mai mare parte a timpului într-o menghină de moară, bara dreptunghiulară este investiția mai bună. Pentru piesele care necesită atât operațiuni de strung, cât și de freză, o evaluare atentă a volumului de producție și a timpului de configurare va dezvălui dacă să începeți cu o tijă pre-prelucrată sau un semifabricat pătrat.
La evaluare care stoc de aluminiu este mai bun pentru prelucrarea CNC , luați în considerare întregul flux de lucru: prindere, schimbarea sculelor, manipularea materialelor și gestionarea așchiilor. O bară pătrată de aluminiu plasată într-o menghină este în mod inerent rigidă și nu necesită indicare. O tijă rotundă într-o mandrina cu 3 fălci trebuie să fie indicată dacă curățarea este critică, adăugând timpul de instalare. Pentru lucrul cu amestec mare, volum redus, flexibilitatea unei bare care poate fi prelucrată din toate părțile fără repoziționare este un avantaj practic. Pentru producții lungi de piese cilindrice, capacitatea tijei de a fi alimentată printr-un alimentator de bare pe un strung în stil elvețian o face alegerea evidentă.
În cele din urmă, întrebarea de cum să alegi stocul de aluminiu pentru fabricație se rezolvă prin parcurgerea procesului de la materia primă la piesa finită. Începeți cu imprimarea. Identificați forma finită. Selectați stocul care consumă cele mai puține ore de prelucrare și generează cele mai puține resturi. Verificați starea de temperare și toleranțele cu furnizorul. O tijă 6061-T6 trasă la rece de diametrul corect va produce o parte cilindrică mai rapid și mai precis decât o bară pătrată tăiată rotund. O bară dreptunghiulară 7075-T7351 detensionată va produce un suport plat și stabil, cu mai puține părți respinse decât o placă tăiată dintr-o tijă rotundă. Stocul de pe rack nu este doar material; este prima decizie în procesul de fabricaţie.
