fraisage CNC & Traitement thermique de l'aluminium

Une partie du processus de conception et d'ingénierie consiste à déterminer les propriétés physiques dont la pièce a besoin et le meilleur métal choisi pour répondre à ces exigences.. Avoir des alliages métalliques traités thermiquement, avant ou après usinage, peut énormément améliorer les propriétés physiques clés. Les traitements thermiques peuvent ajouter à la dureté du métal, sa force, ou son usinabilité.
Quand les traitements thermiques sont-ils appliqués?
Voici quelques règles de base à suivre lors de l'application d'un traitement thermique aux alliages métalliques.:
Avant usinage CNC: Lorsque la nuance de métal demandée est une nuance normalisée, la pièce est alors fabriquée à partir d'un stock qui a déjà été traité thermiquement au degré approprié.
Post-usinage CNC: Si l'alliage métallique doit être nettement plus dur qu'une nuance standardisée, puis le traitement thermique a lieu après le processus d'usinage. Les métaux plus durs sont plus difficiles à usiner. Ce traitement thermique post-usinage est courant lorsque de l'acier à outils est utilisé..
Quels sont les processus de traitement thermique courants pour les matériaux CNC?
Les traitements thermiques sont une technique qui a été développée soit pour rendre les métaux plus ouvrables pendant le processus de fabrication, soit pour améliorer les caractéristiques des matériaux une fois l'usinage terminé.. L'application de chaleur et d'autres éléments aux pièces métalliques de manière stratégique permet de créer des pièces dotées d'une ductilité supérieure., dureté, dureté, et d'autres propriétés.
Voici quelques-uns des traitements thermiques les plus courants pour les pièces métalliques usinées CNC.
Recuit
Le processus de recuit consiste à chauffer les métaux à une température critique, qui varie selon l'alliage, maintenir cette température pendant un certain temps, puis refroidir lentement le métal à l'air pour créer la microstructure souhaitée dans le métal.
Le recuit est généralement appliqué aux alliages métalliques après formage pour augmenter la ductilité du matériau., ce qui rend les métaux plus durs moins sujets aux fissures ou à la fracture pendant le processus d'usinage.
Cémentation
La cémentation est une méthode de traitement thermique qui augmente la dureté de la couche extérieure de l'acier au carbone ou allié sans durcir le matériau intérieur.. Les métaux comme le fer et l’acier ont souvent une faible teneur en carbone, Ainsi, l'application d'une combinaison de chaleur et d'une substance riche en carbone à la surface donne à un alliage par ailleurs à faible teneur en carbone un alliage à haute teneur en carbone., extérieur durci. Cela rend la cémentation idéale pour les applications qui nécessitent de la flexibilité mais une durabilité, couche extérieure résistante à l'usure, comme les arbres à cames du moteur.
Alors que les processus de durcissement améliorent considérablement la résistance des métaux, ils ont également tendance à augmenter la fragilité du matériau. Pour cette raison, la cémentation est généralement effectuée après l'usinage.
Déstressant
L'usinage CNC peut créer des contraintes dans le matériau de la pièce qui, si laissé non traité, peut gravement compromettre la qualité globale de la pièce. Comme le recuit, la réduction du stress consiste à chauffer des alliages métalliques à des températures élevées et à les refroidir lentement. pourtant, contrairement au recuit, ce traitement thermique est appliqué après le processus d'usinage pour éliminer les contraintes résiduelles. La réduction des contraintes améliore les propriétés mécaniques d'une pièce sans modifier la structure ou la dureté du matériau..
Trempe et trempe
Aussi connue sous le nom de transformation martensitique, la trempe et le revenu sont une méthode en deux parties spécialement conçue pour augmenter la dureté des pièces en acier.
Dans le processus de trempe, l'acier ou l'alliage d'acier est chauffé à une température élevée, ce qui fait passer la structure cristalline du fer de la ferrite à l’austénite. Cela permet au métal d'absorber plus de carbone.
L'acier est ensuite rapidement refroidi pour « verrouiller » le changement de phase du fer., tandis que l'ajout de carbone donne lieu à une structure de réseau cristallin extrêmement solide appelée martensite., qui possède d'excellentes propriétés de dureté de surface.
Trempe, d'autre part, est le processus de chauffage des métaux à des températures élevées (bien que des températures bien inférieures à la température critique du matériau, par opposition au recuit) après que le métal ait été trempé. Cela réduit la fragilité du matériau, tout en améliorant sa ténacité et en prolongeant la durée de vie de la pièce.
Durcissement par précipitation
Le durcissement par précipitation est utilisé pour augmenter la résistance des métaux malléables comme l'aluminium., aciers inoxydables, et superalliages. Le processus est similaire à la trempe et au revenu et implique de chauffer le métal à une température élevée., l'éteindre, puis le chauffer à une température plus basse pendant une période prolongée. Cela permet aux précipités présents dans l'alliage de se disperser et de réduire les dislocations. (irrégularité) mouvement au sein de la microstructure, augmentant considérablement la résistance et la dureté du métal.
Choisir le procédé de traitement thermique idéal
Les traitements thermiques peuvent apporter des améliorations incroyables aux propriétés matérielles des pièces métalliques. pourtant, il est important que les équipes produit fassent leurs recherches pour déterminer quel traitement thermique est le mieux adapté à une pièce donnée. Bien que la trempe et le revenu puissent être idéaux pour créer des aciers à haute résistance, c'est un processus beaucoup moins utile pour traiter alliages d'aluminium. Heureusement, déterminer quel processus de traitement vous convient est simplifié grâce à l'aide d'un partenaire de fabrication de confiance.
Lorsque vous passez une commande auprès des services CNC en ligne de GPT Precision, vous avez trois façons de demander un traitement thermique:
Donner une référence à un fabrication standard: Fournir l'indicateur de traitement thermique standardisé, comme T6 pour les alliages d'aluminium.
Préciser la dureté souhaitée: Cette méthode est normale pour demander la dureté appliquée au métal une fois l'usinage terminé..
Préciser le cycle de traitement thermique: Si vous comprenez comment les différents traitements thermiques affectent le métal, vous pouvez alors spécifier les procédés de traitement thermique que vous souhaitez.