Guida completa: utensili con rivestimento diamantato CVD per la lavorazione di leghe di alluminio
1. Principali sfide della lavorazione dell'alluminio
Le leghe di alluminio sono ampiamente utilizzate negli alloggiamenti delle auto a energia nuova, nei telai aerospaziali e nei dissipatori di calore 3C, e si dividono in alluminio a basso contenuto di silicio (Si <8%) e alluminio pressofuso ad alto contenuto di silicio (Si 10%~30%). Le frese in carburo non rivestite e quelle rivestite in TiAlN presentano tre difetti principali:
- L'alluminio presenta un'elevata duttilità, ma il bordo di riporto (BUE) si forma facilmente sotto il calore di taglio, causando bave, graffi e una finitura a specchio scadente;
- Le particelle di silicio libere all'interno dell'alluminio ad alto contenuto di silicio raggiungono una durezza di 1000 HV, l'usura abrasiva severa smussa i normali taglienti in carburo in tempi di lavorazione brevi;
- La scarsa dissipazione del calore delle frese standard provoca deformazioni termiche nei componenti in alluminio a parete sottile e tolleranze dimensionali instabili nella produzione di massa.
2. Principali vantaggi del rivestimento diamantato CVD per l'alluminio
- Antiadesione con attrito ultra-basso: il coefficiente di attrito tra la pellicola diamantata e l'alluminio è solo 0,04~0,1, eliminando efficacemente la formazione di bordi, rugosità superficiale a specchio Ra 0,2~0,8 μm in condizioni di taglio a secco;
- Resistenza all'abrasione superiore contro i grani di silicio: la durezza del diamante raggiunge i 9000~10000 HV, 5 volte più duro del carburo di tungsteno, la durata utile dell'utensile si estende di 8-12 volte per l'alluminio ad alto contenuto di silicio;
- Eccellente conduttività termica: la conduttività termica di 1200–2000 W/(m·K) dissipa rapidamente il calore di taglio, riducendo al minimo la deformazione termica dei componenti di precisione a parete sottile;
- Compatibile con la lavorazione a secco ad alta velocità: non richiede refrigerante, è ecologica per officine ad alta energia, garantisce un'evacuazione fluida dei trucioli senza intasamento delle scanalature.
3. Selezione degli strumenti consigliati
- Alluminio aerospaziale 6061/7075 a basso contenuto di silicio: frese a 2 taglienti con rivestimento in nanodiamante per finitura a specchio;
- Alluminio pressofuso ADC12 / A380 ad alto contenuto di silicio: frese diamantate CVD di spessore micrometrico per lavorazioni combinate di sgrossatura e finitura;
- Componenti in alluminio con cavità profonda: frese a candela con scanalatura estesa e rivestimento diamantato, con adesione del rivestimento migliorata per tagli a lunga sporgenza.
4. Parametri di lavorazione consigliati
Velocità di taglio Vc: 200~800 m/min; Avanzamento per dente fz: 0,1~0,3 mm/z; Taglio a secco preferibile, microlubrificazione MQL opzionale. Fresatura in concordanza consigliata per ridurre le bave sui taglienti.
5. Principali settori di applicazione
Componenti pressofusi per veicoli elettrici, componenti strutturali in alluminio per il settore aerospaziale, telai in alluminio per l'elettronica di consumo, dissipatori di calore per il raffreddamento a liquido, mozzi ruota in alluminio.
6. Restrizioni
Non lavorare acciaio, titanio o leghe di nichel. I materiali ferrosi e in titanio reagiscono con il carbonio del diamante ad alta temperatura e dissolvono rapidamente il rivestimento diamantato.
