2011-11-02
刀具切割-單刃銑刀鋁板切割應用案例
此次案例為碧威刀具客戶，客戶為鋁板切割加工工廠，客戶反應此次訂購刀具加工後(刀具為依照客戶提供樣品製作)，鋁板邊會起毛邊毛屑(如下圖一、二)，甚至有斷刀情形，收到客戶投訴後，碧威工程師先使用光學儀器檢驗刀具尺寸規格及刀口…，進而觀察檢視客戶加工工件狀況，再由客戶告知的加工主軸轉速(S)及行走速度(F)條件，去評估問題。
先檢驗未使用過刀具，直徑公差均在1條內(100條=1mm)，且使用前與使用後刀具公差在20-30μm範圍內，刀口上也無太大問題，依此檢驗條件結果推斷刀具本身並無問題，因客戶也還急需使用刀具，故先再將數支刀具再進行研磨，使刀具銳利度提升再讓客戶去測試使用，但後續數支刀具依舊有相同狀況(毛邊斷刀…)，於是碧威工程師深入再了解客戶使用狀況及刀具狀況，發現客戶加工操作時，切割深度過深，以至於排屑溝槽累積鋁屑過多無法順利排屑而造成加工工件毛邊，甚至斷刀情形。
一些工廠加工為求速度，而忽略切割深度問題，然而卻易造成刀具損耗及工件NG，因而間接增長工件加工時數，反而得不償失，這也是我們一直以來在跟客戶溝通建立的觀念，使用刀具一定要掌握兩大要點—“刀具選擇要正確及刀具使用方式要正確”，加工效率效益自然就會提升。
碧威單刃刀具建議使用方式: (以切割鋁板為例)
- 單刃刀具建議切割條件S＝19000 RPM ，F=1000 mm/rev.。
- 依加工狀態切割深度需有足夠空間排屑。
- 在單刃刀具使用必須要讓刀具在原點做360度旋轉後，才能再到一下各切割點做切割。
碧威單刃刀具優點:
- 單刃刀具再研磨時，比較不會與砂輪做干涉動作。
- 單刃刀具溝深可以提高到 50%~40%排屑容屑量。
- 單刃刀具在尖端剖頭刃口可調整依需求增加或減少銳利度來增加加工效果。
鋁合金介紹：
鑄造鋁合金按化學成分可分為鋁矽合金、鋁銅合金、鋁鎂合金和鋁鋅合金等。
| 鋁板以合金成分分類 | |
| 高純鋁板 | 由含量99.9以上高純鋁軋製而成 |
| 純鋁板 | 成分基本由純鋁軋製而成 |
| 合金鋁板 | 由鋁及輔助合金組成,通常有鋁銅,鋁錳,鋁矽,鋁鎂,等系列 |
| 複合鋁板或者釺焊板 | 通過多種材料複合的手段得到特殊用途鋁板材料 |
| 包鋁鋁板 | 鋁板外邊包覆薄鋁板用於特殊用途 |
| 以厚度分(單位mm) | |
| 薄板 | 0.15-2.0 |
| 常規板 | 2.0-6.0 |
| 中板 | 6.0-25.0 |
| 厚板 | 25-200 |
| 超厚板 | 200以上 |
純鋁板的化學成分:
| 元素 | 矽 | 鐵 | 銅 | 錳 | 鎂 | 鉻 | 鋅 | 鈦 |
| 最低含量 | 0.4% | 無 | 0.15% | 無 | 0.8% | 0.04% | 無 | 無 |
| 最高含量 | 0.8% | 0.7% | 0.40% | 0.15% | 1.2% | 0.35% | 0.25% | 0.15% |
| *其他元素不超過 0.15%，每種最高 0.05%，其餘為鋁。 | ||||||||
純鋁板含鋁量計算方法:
純鋁板系列根據最後兩位元阿拉伯數字來確定這個系列的最低含鋁量，比如1050系列最後兩位元阿拉伯數字為50，根據國際牌號命名原則，含鋁量必須達到 99.5%以上方為合格產品。我國的鋁合金技術標準(gB/T3880-2006)中也明確規定1050含鋁量達到99.5%.同樣的道理其他純鋁板系列 的含鋁量也是按照這種計算方法計算。
純鋁板的一般特性:
- 密度小：純鋁的密度接近2700kg/m3,約為鐵的密度的35%。
- 可強化：純鋁通過冷加工可使其強度提高一倍以上。而且可通過添加鎂、鋅、銅、錳、矽、鋰、鈧等元素合金化，再經過熱處理進一步強化，其比強度可與優質的合金鋼媲美。
- 易加工：鋁用用任何一種鑄造方法鑄造。鋁的塑性好，可軋成薄板和箔；拉成管材和細絲；擠壓成各種民用的型材；可以大多數機床所能達到的最大速度進行車、銑、鏜、刨等機械加工。
- 耐腐蝕：鋁及其合金的表面，易生成一層緻密、牢固的Al2O3保護膜。這層保護膜只有鹵素離子或鹼離子的激烈作用下才會遭到破壞。因此，鋁有很好的耐大氣（包括工業性大氣和海洋大汽）腐蝕和水腐蝕的能力。能抵抗多數酸和有機物的腐蝕，採用緩蝕劑，可耐弱鹼液腐蝕；採用保護措施，可提高鋁合金的抗蝕能力。
- 無低溫脆性：鋁在攝氏零度以下，隨著溫度的降低，強度和塑性不公不會降低，反而提高。
- 導電、導熱性好：鋁的導電、導熱性能公次於銀、銅和金。
- 反射性強：鋁的拋光表面對白光的反射率達80%以上，純度越高，反射率越高。同時，鋁對紅外線、紫外線、電磁波、熱輻射等都有良好的反射性能。
- 無磁性、衝擊不生火花。
- 有吸音性。
- 耐核輻射。
- 美觀。
純鋁板的表面品質要求:
- 板材表面應清潔，不允許有裂紋和氧化雜物。
- 板材表面允許有壓陷、劃傷、軋輥壓痕等缺陷，但其深度不能超過板材的允許負偏差，並保證最小厚度。
- 工藝包鋁厚板允許有包覆層的脫落部分和包覆層的氣泡。
- 板材表面允許修除在厚度差範圍內的缺陷。
- 其他要求：有需求商和供應商自己擬定。
底部