CNC-Fräsen & Wärmebehandlung von Aluminium

Ein Teil des Design- und Konstruktionsprozesses besteht darin, zu bestimmen, welche physikalischen Eigenschaften das Teil benötigt, und das beste Metall auszuwählen, um diese Anforderungen zu erfüllen. Metalllegierungen wärmebehandeln lassen, Entweder vor oder nach der Bearbeitung, kann wichtige physikalische Eigenschaften immens verbessern. Wärmebehandlungen können die Härte des Metalls erhöhen, seine Stärke, oder seine Bearbeitbarkeit.
Wann werden Wärmebehandlungen angewendet?
Hier sind ein paar Grundregeln, die befolgt werden, wenn eine Wärmebehandlung auf Metalllegierungen angewendet wird:
Vor CNC-Bearbeitung: Wenn es sich bei der angeforderten Metallsorte um eine standardisierte Sorte handelt, dann wird das Teil aus Vorrat gefertigt, das bereits auf den richtigen Grad wärmebehandelt wurde.
Post-CNC-Bearbeitung: Wenn die Metalllegierung deutlich härter sein soll als eine genormte Sorte, dann erfolgt die Wärmebehandlung nach dem Bearbeitungsprozess. Härtere Metalle sind schwieriger zu bearbeiten. Diese Wärmebehandlung nach der Bearbeitung ist üblich, wenn Werkzeugstahl verwendet wird.
Was sind einige gängige Wärmebehandlungsverfahren für CNC-Materialien??
Wärmebehandlungen sind eine Technik, die entwickelt wurde, um Metalle während des Herstellungsprozesses besser bearbeitbar zu machen oder um die Materialeigenschaften nach Abschluss der Bearbeitung zu verbessern. Die strategische Anwendung von Wärme und anderen Elementen auf Metallteile ermöglicht die Herstellung von Teilen mit überlegener Duktilität, Härte, Zähigkeit, und andere Eigenschaften.
Hier sind einige der häufigsten Wärmebehandlungen für CNC-bearbeitete Metallteile.
Glühen
Beim Glühprozess werden Metalle auf eine kritische Temperatur erhitzt, was je nach Legierung unterschiedlich ist, Halten Sie diese Temperatur für einen bestimmten Zeitraum, und dann langsames Luftkühlen des Metalls, um die gewünschte Mikrostruktur innerhalb des Metalls zu erzeugen.
Metalllegierungen werden typischerweise nach dem Formen geglüht, um die Duktilität des Materials zu erhöhen, wodurch härtere Metalle während des Bearbeitungsprozesses weniger anfällig für Risse oder Brüche sind.
Einsatzhärten
Einsatzhärten ist ein Wärmebehandlungsverfahren, das die Härte der Außenschicht aus Kohlenstoff- oder legiertem Stahl erhöht, ohne das Innenmaterial zu härten. Metalle wie Eisen und Stahl haben oft einen geringen Kohlenstoffgehalt, Das Anwenden einer Kombination aus Wärme und einer kohlenstoffreichen Substanz auf die Oberfläche verleiht einer ansonsten kohlenstoffarmen Legierung eine kohlenstoffreiche Legierung, gehärtetes Äußeres. Dies macht das Einsatzhärten ideal für Anwendungen, die Flexibilität, aber Langlebigkeit erfordern, verschleißfeste Außenschicht, wie Motornockenwellen.
Während Härteprozesse die Festigkeit von Metallen enorm verbessern, Sie neigen auch dazu, die Sprödigkeit des Materials zu erhöhen. Deshalb, Das Einsatzhärten wird typischerweise nach der Bearbeitung durchgeführt.
Stressabbauend
Die CNC-Bearbeitung kann Spannungen im Teilematerial erzeugen, die, wenn es unbehandelt bleibt, kann die Gesamtqualität des Teils stark beeinträchtigen. Wie Glühen, Beim Spannungsarmglühen werden Metalllegierungen auf hohe Temperaturen erhitzt und langsam abgekühlt. jedoch, im Gegensatz zum Glühen, Diese Wärmebehandlung wird nach dem Bearbeitungsprozess angewendet, um Restspannungen zu entfernen. Spannungsarmglühen verbessert die mechanischen Eigenschaften eines Teils, ohne die Struktur oder Härte des Materials zu verändern.
Abschrecken und Anlassen
Auch bekannt als martensitische Umwandlung, Abschrecken und Anlassen ist ein zweiteiliges Verfahren, das speziell zur Erhöhung der Härte von Stahlteilen entwickelt wurde.
Im Abschreckprozess, der Stahl oder die Stahllegierung wird auf eine hohe Temperatur erhitzt, wodurch sich die Kristallstruktur des Eisens von Ferrit zu Austenit ändert. Dadurch kann das Metall mehr Kohlenstoff aufnehmen.
Der Stahl wird dann schnell abgekühlt, um die Eisenphasenänderung „einzuschließen“., während die Zugabe von Kohlenstoff zu einer extrem starken Kristallgitterstruktur namens Martensit führt, die ausgezeichnete Oberflächenhärteeigenschaften hat.
Anlassen, auf der anderen Seite, ist der Prozess des Erhitzens von Metallen auf hohe Temperaturen (obwohl Temperaturen viel niedriger als die kritische Temperatur des Materials sind, im Gegensatz zum Glühen) nachdem das Metall abgeschreckt wurde. Dadurch wird die Sprödigkeit des Materials verringert, während die Zähigkeit verbessert und die Lebensdauer des Teils verlängert wird.
Ausscheidungshärtung
Ausscheidungshärtung wird verwendet, um die Festigkeit von schmiedbaren Metallen wie Aluminium zu erhöhen, rostfreier Stahl, und Superlegierungen. Der Prozess ähnelt dem Abschrecken und Anlassen und beinhaltet das Erhitzen von Metall auf eine hohe Temperatur, es löschen, dann Erhitzen auf eine niedrigere Temperatur für einen längeren Zeitraum. Dadurch können sich Ausscheidungen in der Legierung verteilen und Versetzungen reduzieren (Unregelmäßigkeit) Bewegung innerhalb der Mikrostruktur, die Festigkeit und Härte des Metalls drastisch erhöht.
Auswahl des idealen Wärmebehandlungsverfahrens
Wärmebehandlungen können die Materialeigenschaften von Metallteilen unglaublich verbessern. jedoch, Es ist wichtig, dass Produktteams ihre Nachforschungen anstellen, um festzustellen, welche Wärmebehandlung für ein bestimmtes Teil am besten geeignet ist. Während das Abschrecken und Anlassen ideal für die Herstellung hochfester Stähle sein kann, Es ist ein weitaus weniger nützlicher Prozess zur Behandlung Aluminiumlegierungen. Glücklicherweise, Die Entscheidung, welcher Behandlungsprozess für Sie der richtige ist, wird mit Hilfe eines vertrauenswürdigen Herstellungspartners einfacher.
Wenn Sie eine Bestellung bei den Online-CNC-Diensten von GPT Precision aufgeben, Sie haben drei Möglichkeiten, eine Wärmebehandlung anzufordern:
Geben Sie einen Hinweis auf a Herstellung Standard: Geben Sie den standardisierten Wärmebehandlungsindikator an, wie T6 für Aluminiumlegierungen.
Geben Sie die gewünschte Härte an: Diese Methode ist normal, um die Härte anzufordern, die nach der Bearbeitung auf das Metall aufgebracht wird.
Geben Sie den Wärmebehandlungszyklus an: Wenn Sie verstehen, wie sich verschiedene Wärmebehandlungen auf Metall auswirken, Anschließend können Sie angeben, welche Wärmebehandlungsverfahren Sie wünschen.