CNC-Bearbeitung von Aluminium: Der ultimative Leitfaden!

Aluminium ist ein vielseitiges Element, das in verschiedenen Branchen verwendet wird. Von der Luft- und Raumfahrt bis hin zu Automobilen ist dieses Metall eine Hochburg. Aber haben Sie schon einmal darüber nachgedacht, was Herstellern hilft, komplexe Formen aus Aluminium herzustellen? Sie haben recht – das ist die CNC-Bearbeitung von Aluminium.

 

Mit der CNC-Bearbeitung können Hersteller Aluminium präzise schneiden und formen. Dadurch stellen sie komplexe Aluminiumteile und -komponenten her. Aluminium ist zweifellos ein sehr beliebtes Material. Allerdings verstehen die Leute die CNC-Bearbeitung nicht. Dieser Leitfaden bietet eine ausführliche Erklärung zu diesem Thema.

 

Überblick über die CNC-Bearbeitung von Aluminium

Die CNC-Bearbeitung ist ein Herstellungsprozess, der auf einem computergestützten System basiert. CNC selbst steht für Numerical Control System. Dieser Herstellungsprozess ist schnell und bietet dank CNC genaue Ergebnisse. Die in diesen Prozessen verwendeten Maschinen werden CNC-Maschinen genannt.

 

Wie ich oben sagte, ist Aluminium eines der am häufigsten verwendeten Materialien in verschiedenen Branchen. Seine hervorragende Bearbeitbarkeit, Festigkeit und Kostengünstigkeit zeichnen es aus. Hersteller verwenden dieses Material und bearbeiten es mit einem CNC-System. Dadurch werden verschiedene Teile und Produkte hergestellt, die zu 100 % den Wünschen des Herstellers entsprechen.

 

Die CNC-Bearbeitung hat zur umfassenden Verwendbarkeit dieses Materials beigetragen. Beispielsweise wird in der Luft- und Raumfahrtindustrie Aluminium zur Herstellung verschiedener Teile verwendet. Der Grund dafür ist, dass Aluminium ein leichtes Material ist. Diese Teile weisen jedoch komplexe, komplizierte Designs auf. Die CNC-Maschine hilft den Herstellern also bei der Herstellung dieser komplexen Teile.

 

Ohne die CNC-Bearbeitung wäre die Verwendbarkeit von Aluminium sehr dürftig gewesen. Lassen Sie uns kurz einen Überblick darüber geben, wie die CNC-Bearbeitung von Aluminium funktioniert. Zunächst entwirft der Bediener das Produkt, das er erhalten möchte. Sobald dies erledigt ist, wird das Design in die programmierte Anweisung in codierter Form umgewandelt.

 

Diese codierte Anweisung wird in das computergesteuerte System eingespeist. Das Werkstück (Aluminiummaterial) wird auf den Arbeitstisch der CNC-Maschine gelegt. Der Bediener schaltet das System ein. Daraufhin beginnt das Schneidwerkzeug der CNC-Maschine, den codierten Anweisungen zu folgen. Es schneidet und formt das Werkstück (Aluminiummaterial) gemäß den codierten Anweisungen.

 

Letztendlich erhält der Hersteller das Endergebnis, das seinem ursprünglichen Entwurf ähnelt. So funktioniert die CNC-Bearbeitung von Aluminium. Denken Sie daran, dass dieser computergestützte Prozess 100 % Präzision in rasender Geschwindigkeit liefert. Darüber hinaus können Sie eine ausgezeichnete Wiederholbarkeit erzielen, was den Anwendungsbereich weiter erweitert. Denken Sie daran, dass dieser Herstellungsprozess weit verbreitet ist.

 

Gängige CNC-Bearbeitungstechniken für Aluminium

Wie ich oben sagte, ist das Thema CNC-Bearbeitung sehr umfangreich. In diesem Herstellungsprozess werden unterschiedliche Techniken verwendet. Jede Methode unterscheidet sich in Bezug auf Funktionsweise und Ergebnisse von den anderen. Es ist nicht falsch zu sagen, dass jede Methode einzigartig ist. Lassen Sie uns tiefer eintauchen und jede Technik besprechen.

 

1- CNC-Fräsen

 

Beim CNC-Fräsen bleibt das Werkstück stationär. Die Schneidwerkzeuge bewegen sich und schneiden das Aluminiummaterial (Werkstück). In diesem Prozess werden CNC-Fräsmaschinen verwendet. Es sind unterschiedliche Typen dieser Maschinen erhältlich, die sich in der Anzahl ihrer Achsen unterscheiden.

 

Einige Maschinen haben drei Achsen und können nur einfache Formen herstellen. Andererseits haben einige CNC-Fräsmaschinen mehr als fünf oder sechs Achsen und eignen sich für die Herstellung komplexer Formen. Diese Bearbeitungstechnik hilft bei der Herstellung von Motorteilen, chirurgischen Instrumenten und beim Rapid Prototyping.

 

2- CNC-Bohren

 

CNC-Bohren ist ein unkomplizierter Prozess zum Bohren von Löchern in das Werkstück (Aluminium). Aber Sie sagen vielleicht, dass diese Löcher auch ohne CNC-Bearbeitung hergestellt werden können. Sie haben Recht, aber manchmal erfordert die Herstellung ein präzises Loch. Die Genauigkeit nimmt ab, wenn Sie herkömmliche Methoden zum Bohren von Löchern verwenden.

 

Denken Sie daran, dass Aluminium ein festes Material ist. Daher werden zu diesem Zweck CNC-Bohrmaschinen verwendet. Diese Maschinen sind genau und folgen computergestützten Anweisungen. Die Größe und Tiefe des Lochs sind für einen komplexen Herstellungsprozess von entscheidender Bedeutung. Kleine Fehler können zur Inkompatibilität der Komponenten in diesem Loch führen.

 

CNC-Bohrmaschinen funktionieren in solchen Fällen am besten. Sie steuern die Größe und Tiefe des Lochs und gewährleisten Genauigkeit. Daher können diese Löcher schnell hergestellt werden, um zu Bolzen oder anderen Komponentenbaugruppen zu passen. Darüber hinaus bieten die CNC-Bohrmaschinen eine schnelle Ausgabe. In kürzester Zeit können mehrere Löcher in Aluminiummaterial gebohrt werden.

 

3- CNC-Drehen

 

Drehmaschinen sind eine hervorragende Möglichkeit, problemlos jede komplexe Form herzustellen. Bei dieser Methode wird das Werkstück (Aluminium) in das Spannfutter geladen und gedreht. Während dieser Drehung bewegen sich die Einzelschneidwerkzeuge entlang des Werkstücks. Sie entfernen die Teile aus dem Werkstück und formen es gemäß den Anweisungen.

 

Denken Sie daran, dass dieser gesamte Prozess auf einem computergestützten System basiert. Das Werkstück wird also so geschnitten, dass es den Anforderungen der Hersteller entspricht. Mit dem CNC-Drehverfahren können verschiedene Produkte mit unterschiedlichen Formen hergestellt werden. Beispiele sind zylindrische Formen, Rillen, Gewinde usw. Das CNC-Drehen von Aluminium ist kostengünstig und bietet eine schnelle Bearbeitungszeit.

 

Vorteile der Verwendung von Aluminium für CNC-bearbeitete Teile

Aus all dem oben Gesagten haben Sie den Eindruck gewonnen, dass die CNC-Bearbeitung von Aluminiummaterial sehr im Trend liegt. Stimmt’s? Aber die Frage ist, was dieses Material für die CNC-Bearbeitung so beliebt macht. Lassen Sie uns tiefer eintauchen und die Details untersuchen.

 

1- Festigkeit und Haltbarkeit

 

Aluminium ist ein superfestes Material mit ausgezeichneter Haltbarkeit. Das bedeutet, dass es während der Bearbeitung nicht bricht. Darüber hinaus können die aus Aluminium hergestellten Teile starker Beanspruchung standhalten. Es macht keinen Sinn, Material für die CNC-Bearbeitung zu verwenden, wenn es nicht stark genug ist. Die Teile und Komponenten aus Aluminium halten jahrelang, ohne sich abzunutzen. Deshalb halten Hersteller es für geeignet für die CNC-Bearbeitung.

 

2- Korrosionsbeständigkeit und Langlebigkeit

 

Was ich an Aluminium liebe, ist, dass es einen hervorragenden Korrosionsschutz bietet. Lassen Sie mich erklären, wie. Bei Kontakt mit Sauerstoff bildet Aluminium eine Oxidschicht, die als Aluminiumoxidbeschichtung bezeichnet wird. Diese Schicht schützt das Aluminium vor Korrosion. Aufgrund dieser Korrosionsbeständigkeit bleibt dieses Material über einen längeren Zeitraum in gutem Zustand. Diese Eigenschaft erweitert seinen Anwendungsbereich für die CNC-Bearbeitung weiter.

 

3- Leichtgewicht und Bearbeitbarkeit

 

Aluminium ist leicht, daher eignen sich seine Teile für die Luft- und Raumfahrt und für Autos. Diese Teile reduzieren den Kraftstoffverbrauch in Autos. Darüber hinaus verbessert ihr geringes Gewicht die Aerodynamik von Flugzeugen. Darüber hinaus lässt sich Aluminium sehr leicht bearbeiten. Der Grund dafür ist, dass es spröde ist. Daher ist das Schneiden und Formen mit der Maschine sicher.

 

4- Oberflächenbeschaffenheit und Vielseitigkeit

 

Das Material Aluminium ist sehr vielseitig. Sie können verschiedene Aluminiumlegierungen erhalten, die Ihnen spezifischere Eigenschaften verleihen. Stellen Sie sich vor, Sie benötigen extreme Festigkeit. In einem solchen Fall können Sie eine Aluminiumlegierung mit Magnesium, Kupfer und Chrom (7075 Aluminium) verwenden. Ebenso sind verschiedene Aluminiumlegierungen erhältlich, die einzigartige Eigenschaften aufweisen.

 

Außerdem verwendet der Hersteller es, um verschiedene Formen herzustellen. Egal, wie komplex die Form ist, Aluminium enttäuscht nie. Die Oberflächenbearbeitung ist ein weiterer Aspekt, der Aluminium für die CNC-Bearbeitung geeignet macht. Die CNC-bearbeiteten Teile aus Aluminium benötigen keinen zusätzlichen Prozess der Oberflächenbearbeitung. Durch das Schneiden während der Bearbeitung erhalten sie Oberflächenbearbeitung.

 

5- Kosten und Erschwinglichkeit

 

Aluminium ist ein kostengünstiges Material. Seine Verwendung zur Herstellung verschiedener Teile und Komponenten verursacht keine großen Mehrkosten. Darüber hinaus sind die CNC-bearbeiteten Teile aus diesem Materialbereich auch weniger kostspielig. Hersteller können diese Teile also problemlos verwenden, um jedes Projekt abzuschließen. Im Gegensatz dazu sind andere Materialien, die ähnliche Eigenschaften wie Aluminium bieten, teuer.

 

Ihre externe Verwendung bei der CNC-Bearbeitung ist kostengünstig. Aluminium bietet ähnliche Eigenschaften wie das hochwertige Material Titan. Ich sage nicht, dass Aluminium so gut ist wie Titan. Aber wenn man die Preise beider Materialien betrachtet, tendiert man eher zu Aluminium. Es ist ein Material mit gutem Preis-Leistungs-Verhältnis!

 

Welche Aluminiumsorte eignet sich für die CNC-Bearbeitung?

 

Wie ich bereits sagte, gibt es viele Aluminiumlegierungen. Hersteller verwenden verschiedene Legierungselemente, um die gewünschten Eigenschaften zu erzielen. Aufgrund dieser Legierungen gibt es viele verschiedene Aluminiumsorten. Jede hat einzigartige Eigenschaften und spezielle Zwecke. Sehen wir uns die Details der für die CNC-Bearbeitung geeigneten Aluminiumsorten an.

 

• 1000er-Serie

 

Die Aluminiumlegierung 1xxx enthält das reinste Aluminium und mindestens 99 % nach Gewicht. Ohne spezielle Legierungselemente sind dies fast alle reines Aluminium. Beispielsweise enthält Aluminium 1199 99,99 % Aluminium nach Gewicht und wird zur Herstellung von Aluminiumfolie verwendet. Dies sind die weichsten Sorten, haben aber eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit. Hersteller verwenden sie für die CNC-Bearbeitung, um Produkte für die Lebensmittelindustrie herzustellen.

 

• 2000er-Serie

 

Kupfer ist das primäre Legierungselement in der 2000er-Serie von Aluminium. Diese Aluminiumsorten können ausscheidungsgehärtet werden. Dadurch sind sie fast so stark wie Stahl. Sind Sie verwirrt über die Ausscheidungshärtung? Dabei wird das Metall auf eine bestimmte Temperatur erhitzt.

 

Dieses Erhitzen verbessert die Streckgrenze von Aluminium. Aufgrund des Kupfergehalts weist die Aluminiumsorte 2xxx eine geringe Korrosionsbeständigkeit auf. Aluminium 2024 enthält außerdem Mangan und Magnesium, die in Luft- und Raumfahrtkomponenten verwendet werden. Die CNC-Maschine verfügt über eine Reihe von Legierungen und stellt hochbelastbare Produkte her.

 

• 3000er-Serie

 

Aluminium der Sorte 3xxx enthält Mangan als wichtigstes zusätzliches Element. Diese Aluminiumlegierungen können auch kaltverfestigt werden. Aluminium 3004 enthält außerdem Magnesium, das zur Herstellung von Getränkedosen verwendet wird. Diese Sorten bieten eine hervorragende Bearbeitbarkeit und Korrosionsbeständigkeit. Aufgrund der Benutzerfreundlichkeit der Maschine verwendet der Hersteller sie für die CNC-Bearbeitung. Im Allgemeinen werden seine Produkte in Haushalten für Kochgeschirr verwendet.

 

• 4000er-Serie

 

Silizium ist das primäre Legierungselement in Aluminium der 4000er-Serie. Silizium senkt den Schmelzpunkt von Aluminium der Sorte 4xxx. Aluminium 4043 wird als umhülltes Elektrodenmaterial zum Schweißen verwendet. In Gebäuden werden Aluminiumlegierungen der Serie 6000 und Aluminium 4047 als Platten und Verkleidungen verwendet. Diese Aluminiumsorten werden auch CNC-bearbeitet. Hersteller stellen Produkte her, die niedrigen Temperaturen standhalten. Der Grund dafür ist, dass sie niedrige Schmelzpunkte haben.

 

• 5000er-Serie

 

Magnesium ist das wichtigste Legierungselement der 5000er-Serie. Diese Güten haben die beste Korrosionsbeständigkeit und sind sehr langlebig. Aus diesem Grund werden sie normalerweise in der Schifffahrt eingesetzt. Teile, die in der Schifffahrt eingesetzt werden, bleiben in Kontakt mit Salzwasser. Ihre ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit hält sie daher lange in gutem Zustand. Beispielsweise ist Aluminium 5083 eine Legierung, die häufig in Schiffsteilen verwendet wird. Durch CNC-Bearbeitung dieser Güten werden auch Produkte für die Schifffahrtsindustrie hergestellt.

 

• 6000er-Serie

 

Wie oben erwähnt, werden viele Aluminiumlegierungen sowohl aus Magnesium als auch aus Silizium hergestellt. Die Kombination dieser Elemente wird zur Herstellung der 6000er-Serie verwendet. Diese Aluminiumserie ist nicht sehr stark. Daher ist sie ausscheidungsgehärtet. Sie hat jedoch eine gute Korrosionsbeständigkeit, Bearbeitbarkeit und Schweißbarkeit. Diese Aluminiumserie ist Standard in der Automobilindustrie.

 

• 7000er-Serie

 

Diese Aluminiumlegierungen bestehen hauptsächlich aus Zink. Einige Legierungen dieser Serie können jedoch aus Kupfer, Chrom und Magnesium bestehen. Was mir an diesen Legierungen nicht gefällt, ist, dass sie nicht sehr korrosionsbeständig sind und die daraus hergestellten Teile nicht sehr langlebig sind.

 

Sie zeichnen sich jedoch durch ihre Stärke und Robustheit aus. Aufgrund ihrer hohen Festigkeit wird Klasse 7000 normalerweise in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt. Lassen Sie mich Ihnen ein Beispiel geben. 7075 ist eine gängige Marke dieser Serie. Ihre Korrosionsbeständigkeit ist geringer als bei anderen Legierungen, aber ihre Festigkeit und Härte sind ausgezeichnet.

 

• 8000er-Serie

 

Im obigen Abschnitt habe ich sieben verschiedene Serien erwähnt. Aber einige Legierungen passen immer noch in keine dieser Kategorien. Daher fallen diese einzigartigen Legierungen in die 8000er-Serie. Diese Legierungen können viele andere Elemente enthalten, darunter Eisen und Lithium. Beispielsweise enthält 8176-Aluminium 0,6 % Eisen und 0,1 % Silizium (nach Gewicht), das zur Herstellung von Drähten verwendet wird.

 

Anwendungen der CNC-Bearbeitung von Aluminium

 

Im obigen Abschnitt haben wir die verschiedenen Aspekte der CNC-Bearbeitung von Aluminiummaterialien verstanden. Ich hoffe, Sie haben alles gut verstanden und sind nicht verwirrt. Ich möchte trotzdem, dass Sie weiterlesen. Warum? Ich werde eine wichtige Anwendung der CNC-basierten Bearbeitung erwähnen. Sie wird Ihnen helfen zu verstehen, wie dieser Herstellungsprozess verwendet wird.

 

1- Luft- und Raumfahrtindustrie

 

Aluminium ist leicht. Daher wird es zur Herstellung verschiedener Flugzeugkomponenten verwendet. Es verbessert die Aerodynamik. Darüber hinaus macht die hervorragende Festigkeit dieses Materials es ideal für diese Branche. Hier ist die Liste der Teile, die durch CNC-Bearbeitung von Aluminiummaterialien hergestellt werden:

• Flügel
• Klammern
• Motorhalterungen
• Flugzeugrumpfteile
• Fahrwerkskomponenten.

 

2- Automobilindustrie

 

Diese Branche verlässt sich auf die CNC-basierte Aluminiumbearbeitung. Aluminium ist hervorragend rostbeständig und langlebig. Daher stellen Hersteller verschiedene komplex geformte Teile und Komponenten aus diesem Material her. Seine Kosteneffizienz ist ein zusätzlicher Vorteil.

 

Der niedrige Preis hilft Herstellern, Teile zu verwenden, indem er die Kosten ihrer Fahrzeuge senkt. Hier ist eine Liste von Autoteilen, die mit diesem Verfahren hergestellt werden:

 

• Motorteile
• Zylinderköpfe
• Getriebegehäuse
• Aufhängungskomponenten

 

Die Verwendung von Aluminium in der Automobilindustrie ist weit verbreitet. Warum? Weil es den Kraftstoffverbrauch von Fahrzeugen verbessert. Die aus diesem Material hergestellten Teile sind leicht. Fahrzeuge, die aus diesen Teilen bestehen, sind also relativ leicht. Infolgedessen verbrauchen sie bei ihrer Arbeit weniger Kraftstoff.

 

3- Lebensmittel/Pharmazie

 

Aluminium ist ungiftig. Es verursacht keine Probleme, wenn es in Lebensmittelverpackungen oder Dosen verwendet wird. Einige Entsaftermaschinen werden mit Klingen aus Aluminium geliefert. Sie können also mit diesen Maschinen Saft herstellen. Da Aluminium ungiftig ist, fügt es beim Schneiden der Flüssigkeit und der Saftherstellung keine Toxizität hinzu.

 

Ebenso enthalten die in der Pharmaindustrie verwendeten Lagerschalen Aluminium. Diese Schalen bleiben jahrelang im Einsatz, ohne eine Gefahr darzustellen. Hier ist die Liste einiger weiterer Werkzeuge:

 

• Backbleche
• Rührquirle
• Dosiergeräte
• Aufbewahrungsbehälter
• Messgeräte

 

4- Schifffahrtsindustrie

 

Die CNC-Bearbeitung von Aluminium ist in beiden Schifffahrtsindustrien weit verbreitet. Muss ich erklären, warum? Lassen Sie mich einen Überblick geben. Aluminium ist ein korrosionsbeständiges Material. Schiffsteile bleiben im Allgemeinen mit Salzwasser in Kontakt. Daher erodieren sie sehr schnell.

 

Die Korrosionsbeständigkeit von Aluminium macht es jedoch sehr langlebig. Es rostet nicht schnell, daher wird dieses Material häufig zur Herstellung von Geräten verwendet. Hier ist eine Liste von Schiffsteilen aus Aluminium.

 

• Propellerwellen
• Bootsrumpfbeschläge
• Motorkomponenten
• Deckklampen und Scharniere
• Schiffshalterungen und -befestigungen

 

5- Bauindustrie

 

Die Bauindustrie ist stark auf starke, aber sehr kostengünstige Materialien angewiesen, richtig? Aluminium erfüllt beide Kriterien. Es ist stark und kann Belastungen problemlos standhalten. Ich würde jedoch nicht sagen, dass Aluminium das beste Material für diese Branche ist. Einige andere Materialien können sogar noch stärker sein.

 

Der niedrigere Preis zieht die Hersteller jedoch im Allgemeinen an. Hier sind einige Teile (im Zusammenhang mit der Bauindustrie), die durch CNC-Bearbeitung aus Aluminium hergestellt werden:

 

• Fensterrahmen
• Tragbalken
• Vorhangfassadensysteme
• Dachkomponenten
• Türgriffe und -schlösser
• Handläufe und Geländer

 

Häufig gestellte Fragen

 

Ist die CNC-Bearbeitung von Aluminium teuer?

Nein, die CNC-Bearbeitung von Aluminium ist nicht teuer. Seine hervorragende Bearbeitbarkeit ist etwas, das es auszeichnet. Es kann leicht geschnitten werden, sodass Maschinen keinen zusätzlichen Aufwand erfordern. Die Schneidwerkzeuge schneiden und formen es leicht. Daher ist die CNC-Bearbeitung von Aluminium im Allgemeinen eine kostengünstige Lösung.

 

Was sind die Herausforderungen bei der CNC-Bearbeitung von Aluminium?

Einige Aluminiumlegierungen sind sehr weich, was das Schneiden mühsam macht. Sie können auch brechen. Weitere Herausforderungen sind ihre hohe Wärmeleitfähigkeit und ihre Tendenz zur Kantenbildung. Hersteller haben jedoch für jede Herausforderung eine Lösung.

 

Kann man Aluminium CNC-bearbeiten?

Ja, die CNC-Bearbeitung von Aluminium ist möglich. Viele Branchen verwenden Aluminium durch dieses CNC-Bearbeitungsverfahren. Es bietet Präzision bei hoher Geschwindigkeit. Das geringe Gewicht, die hervorragende Bearbeitbarkeit und das Fehlen von Sprödigkeit machen Aluminium zu einer starken Option für die CNC-Bearbeitung.

 

Was ist die CNC-Bearbeitung von Aluminium?

Es ist ein CNC-basierter Herstellungsprozess. Computergesteuerte Maschinen schneiden und formen Aluminium mit 100 % Präzision in atemberaubender Geschwindigkeit. Mit dieser Methode können Hersteller problemlos komplex geformte Teile aus Aluminium herstellen.

 

Fazit

 

Es besteht kein Zweifel, dass Aluminium einzigartige Eigenschaften bietet. Es zeichnet sich durch hervorragende Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Bearbeitbarkeit aus. Die CNC-Bearbeitung bringt es jedoch auf die nächste Ebene. Hersteller verwenden dieses Material, um mit Leichtigkeit sehr komplexe und komplizierte Designs zu erstellen. Dieser Leitfaden bietet alles Wissenswerte über diesen Prozess und das Material Aluminium.