Karmaşık Şekilli Yüksek Hassasiyetli Alüminyum Alaşımlı İnce Duvarlı Parçalar için Gelişmiş İşleme Teknikleri

Hafifliği, basınç dayanımı ve korozyon direnci ile bilinen alüminyum alaşımlı ince duvarlı yapısal bileşenler, genel uçak ağırlığını azaltmak ve uçuş performansını artırmak için havacılık yedek parçalarında yaygın olarak kullanılmaktadır.Bununla birlikte, büyük boyutları ve yüksek yüzey kalitesi gereksinimleri nedeniyle, geleneksel işleme yöntemleri sıklıkla artık gerilimlere neden olur, bu da boyut değişikliklerine ve ürün spesifikasyonlarının karşılanmasında zorluklara neden olur.Bu makale, havacılık uygulamalarında kullanılan karmaşık şekilli, yüksek hassasiyetli alüminyum alaşımlı ince duvarlı bir parçaya odaklanmaktadır.İşleme sürecini optimize ederek ve ısıl işlem, soğuk işleme ve elektrik deşarjlı işleme (EDM) operasyonlarını stratejik olarak düzenleyerek, gelişmiş işleme kalitesi ve verimliliği ile kontrol edilebilir bir süreç rotası oluşturulur.

İşleme Zorlukları

İnce duvarlı parçanın malzemesi, nispeten büyük toplam hacme ve ince duvarlara sahip, yüksek boyutsal doğruluk ve geometrik toleranslar gerektiren 2D14 yüksek mukavemetli sert alaşımdır.İşleme, işleme sırasında kenetlemenin neden olduğu gerilimlerin boyutsal sapmalara yol açtığı frezeleme boşluklarını ve profillerini içerir.Bu sapmalar havacılık bileşenlerinin yüksek hassasiyet gereksinimlerinin karşılanmasını engellemektedir.

Proses Düzenlemesi

1. Genel Süreç Rotası

Parçanın özelliklerine ve işleme zorluklarına bağlı olarak soğuk işleme, EDM ve ısıl işlemi içeren rasyonel bir işlem dizisi tasarlanır.Genel proses düzenlemesi Şekil 1'de, parçanın dış yapısı ise Şekil 2'de gösterilmiştir.

2. Isıl İşlem

Stabilizasyon ısıl işleminin uygulanması çok önemlidir.İlk stabilizasyon, kaba iş parçasının yapay yaşlandırma fırınına yerleştirilmesini, 250-290°C'ye ısıtılmasını, 2-4 saat tutulmasını ve ardından havayla soğutulmasını içerir.İkinci stabilizasyon, yarı mamul iş parçasının yaşlandırma fırınına yerleştirilmesini, 250-290°C'ye ısıtılmasını, 1-2 saat bekletilmesini ve termal döngüye tabi tutulmasını gerektirir.Alüminyum alaşımı, bileşenin -70 ila -50°C sıcaklıkta 1-2 saat boyunca düşük sıcaklıktaki bir kaba yerleştirilmesiyle termal döngüye tabi tutulur.Daha iyi etkiler için sıvı nitrojende kriyojenik işlem uygulanabilir; soğutma hızı termal döngü sonuçlarını önemli ölçüde etkilemez.

3. Soğuk Çalışma

CNC frezeleme sırasında deformasyonu önlemek için süreç kaba işleme, yarı ince işleme ve son işlem aşamalarına bölünür.Kaba işleme sırasında, 6000-7000 dev/dak'lık bir takım hızı, malzemeyi verimli bir şekilde uzaklaştırır ve parçanın genel konturunu oluşturarak yarı ince işleme için 3-5 mm'lik bir pay bırakır.2000–2500 rpm takım hızında yarı ince işleme, yüzey pürüzlülüğü ve parlaklığını garanti ederek ince işleme için 0,5–1 mm pay bırakır.1500-1800 rpm'ye kadar azaltılmış takım hızıyla bitirme, toleransları ortadan kaldırır ve yüzey kalitesini garanti eder.

4. Elektrik Boşaltma İşleme (EDM)

Kavite ve profil işleme tamamlandıktan sonra iş parçası her iki uçta da proses bağlamayı korur.Sıkıştırmanın çıkarılması sırasında stres kaynaklı deformasyonu önlemek için EDM kullanılır.Bu temassız deşarjlı işleme, mekanik deformasyonları ve hataları ortadan kaldırır.Pozitif polaritenin kullanılması (anot olarak iş parçası, katot olarak elektrot teli) ve 3–5 A akımın, 30–50 μs darbe genişliğinin ve 1:7 ila 1:5 görev döngüsünün seçilmesi verimli EDM sağlar.

Çözüm

Bu makale, alüminyum alaşımından yapılmış karmaşık şekilli, yüksek hassasiyetli, ince duvarlı parçaların işlenmesini optimize ederek, bunların zorlu işleme özelliklerini ele alır.Soğuk işleme, ısıl işlem ve EDM operasyonlarının sırasını rasyonelleştirerek ve kaba işleme, yarı ince işleme ve ince talaş işleme için uygun takım ve yöntemleri seçerek parça üretiminin kalitesi ve verimliliği etkili bir şekilde sağlanır ve üst düzey makinelere olan bağımlılık ortadan kalkar. aletler.Pratik doğrulama, proses rotasının rasyonel düzenini, operasyonların bilimsel ve kompakt düzenlemesini, mekanik işleme sırasında boyut değişikliklerinden kaçınılmasını, azaltılmış geri dönüş süresini ve gelişmiş üretim verimliliğini gösterir.