数控加工铝的知识

商品铝材的特性

铝是最常用的有色金属的原因有很多。它具有相当的延展性和延展性，使其适用于广泛的应用。它的延展性使其可以制成铝箔，而它的延展性则可以将铝拉制成棒材和线材。
 

铝还具有很高的耐腐蚀性，因为当材料暴露在空气中时会自然形成一层保护性氧化层。这种氧化也可以被合成诱导，以提供对元素的更强保护。铝的天然保护层使其比碳钢更耐腐蚀，但无法与不锈钢的铬含量完全竞争。此外，铝是热和电的良好导体，比碳和不锈钢都好。 

它比钢更快、更容易加工，而其强度重量比使其成为许多需要坚固、坚硬材料的应用的理想选择。最后，与其他金属相比，铝的回收率更高，因此可以节省、熔化和重复使用更多的芯片材料。与生产原生铝所需的能源相比，回收铝可以节省多达 95% 的能源。   

当然，使用铝有一些缺点，特别是与钢相比。它不像钢那么硬，因此对于承受更大冲击或极高承载力的零件来说，它是一个糟糕的选择。铝的熔点也显着降低（660 C 与钢的低端约 1400 C），因此它不能承受极端高温应用。它还具有很高的热膨胀系数，因此如果在加工过程中过热，它会变形并难以保持严格的公差。最后，由于消耗过程中需要更高的功率，铝可能比钢更贵。 
 

铝合金

市售铝或您在CNC 加工项目中使用的铝不是纯铝——它总是含有少量合金元素。这些合金元素赋予了非常柔软的金属强度和硬度。标准铝仍含有 99 至 99.6% 重量的铝（元素），其他百分比由硅、锰、镁、铜和锌等常见材料组成。

通过对合金元素的数量进行轻微调整，可以制造出无数种铝合金。然而，一些组合物已被证明比其他组合物更有用。这些常见的铝合金是按主要合金元素分类的。每个系列都有一些共同的属性。例如3000、4000、5000系列铝合金不能进行热处理，所以采用冷加工，也称为加工硬化。 
 

主要铝牌号

 

1000系列

铝 1xxx 合金含有最纯的铝，按重量计至少含有 99% 的铝。没有特定的合金元素，其中大部分几乎是纯铝。例如，铝 1199 含有 99.99% 重量的铝，用于制造铝箔。这些是最软的等级，但它们可以加工硬化，这意味着它们在反复变形时会变得更坚固。 
 

2000 系列

2000系列铝以铜为主要合金元素。这些等级的铝可以沉淀硬化，这使得它们几乎和钢一样坚固。沉淀硬化涉及将金属加热到一定的热量，以便其他金属的沉淀物从金属溶液中出现（同时金属保持固体）并有助于提高屈服强度。然而，由于添加了铜，2xxx 铝牌号的耐腐蚀性较低。铝 2024 还含有锰和镁，用于航空零件。 
 

3000 系列

铝 3xxx 等级以锰作为其最重要的添加元素。这些铝合金也可以进行加工硬化（这是达到足够硬度水平所必需的，因为这些等级的铝不能进行热处理）。铝 3004 还含有镁，是用于铝制饮料罐及其硬化变体的合金。 
 

4000 系列

4000 系列铝包括硅作为主要合金元素。硅降低了 4xxx 级铝的熔点。铝 4043 用作焊接 6000 系列铝合金的填充棒材料，而铝 4047 则用作建筑中的板材和覆层。 
 

5000系列

镁是 5000 系列的主要合金元素。这些等级具有一些最佳的耐腐蚀性，因此它们通常用于海洋应用，或用于其他面临极端元素的情况。铝 5083 是一种常用于船舶零件的合金。 
 

6000系列

镁和硅都用于制造一些最常见的铝合金。这些元素的组合用于创建 6000 系列，该系列通常易于加工并且可以进行沉淀硬化。特别是 6061 是最常见的铝合金之一，并且还具有很高的耐腐蚀性。它通常用于结构和航空航天应用。 
 

7000系列

这些铝合金是用锌制成的，有时也用铜、铬和镁制成，并且可以通过沉淀硬化成为所有铝合金中强度最高的。7000 牌号因其高强度而经常用于航空航天应用。7075 是一种普通牌号，其耐腐蚀性比其他合金低，尽管它的耐腐蚀性高于 2000 系列材料。这种合金被普遍使用，但特别适用于航空航天应用。 
 

8000系列

8000 系列是不属于任何其他类别的铝合金的统称。这些合金可以包括许多其他元素，包括铁和锂。例如，8176 铝按重量计含有 0.6% 的铁和 0.1% 的硅，用于制造电线。
 

铝调节、处理和饰面

热处理是一种常见的调节过程，这意味着它会在化学水平上改变许多金属的材料特性。特别是对于铝，需要增加硬度和强度。未经处理的铝是一种软金属，因此为了经受某些应用，它需要经过某种调理过程。对于铝，该过程由附加在等级编号末尾的字母名称表示。
 

热处理

2xxx、6xxx 和 7xxx 系列铝材均可进行热处理。这有助于提高金属的强度和硬度，并且有利于某些应用。其他合金 3xxx、4xxx 和 5xxx 只能进行冷加工以增加强度和硬度。合金可以添加不同的字母名称 - 称为回火名称 - 以识别已应用的处理方法。这些是名称： 

F表示它是制成的，或者该材料没有经过任何热处理。

H表示材料已经经历了某种加工硬化，无论它是否与热处理同时进行。“H”后面的数字表示热处理类型和硬度。 

O表示铝已经退火，降低了强度和硬度。这似乎是一个奇怪的选择——谁会想要更柔软的材料？然而，退火会产生一种更易加工、可能更坚韧和更具延展性的材料，这对于某些制造方法是有利的。 

T表示铝已经过热处理，“T”后面的数字表示热处理工艺的细节。例如，Al 6061-T6 已经过固溶热处理（保持在华氏 980 度，然后在水中淬火以快速冷却），然后将其保持在华氏 325 到 400 度之间进行时效处理。 
 

饰面

有许多饰面可以应用于铝材，每种饰面都具有适用于不同应用的装饰和/或保护品质。 

加工后的光洁度就像听起来一样 - 加工后的材料没有做任何事情。这种完成需要更少的时间和精力，但通常不足以用于装饰部件，并且最适合您只是测试功能和适合性的原型。 

平滑加工是加工完成的下一步。更注意使用锋利的工具和精加工通道，以产生更光滑的表面光洁度。这也是常用于试件的一种较为精密的加工方法。但是，该过程仍然会留下机器痕迹，因此通常不用于最终产品。 

喷砂通过在铝部件上喷涂微小的玻璃珠来产生哑光效果。这将去除大部分（但不是全部）加工痕迹，并使其具有光滑但有颗粒感的外观。一些流行笔记本电脑的标志性外观和感觉来自阳极氧化前的喷砂。 

阳极氧化是一种常见的表面处理，它是一种保护性氧化层，当暴露在空气中时，它会在铝表面自然形成。在人工过程中，铝制部件挂在导电架上并浸没在电解液中，并在电解液中引入直流电。当溶液的酸度溶解天然存在的氧化物层时，电流会在其表面释放氧气，从而形成新的氧化铝保护层。 

发布者：cyanbat    发布时间：2022-07-01 15:14:40       上一篇: 镁合金加工过程中的危险因素    下一篇: 专业CNC快速原型加工厂家