Bearbeitung von Zinklegierungen: Qualitäten, CNC-Techniken und Verfahren

Zinklegierungen sind in verschiedenen Branchen zu einem Eckpfeiler geworden, der für seine einzigartige Mischung aus mechanischen Eigenschaften, Kosteneffizienz und hervorragender Vergießbarkeit geschätzt wird.Von Automobilbauteilen bis hin zu Unterhaltungselektronik und HardwareZinklegierungen sind zwar bekannt, aber die Bearbeitung von Zinklegierungen bietet eine Reihe von Herausforderungen und Möglichkeiten.Dieser umfassende Leitfaden wird die verschiedenen Sorten von Zinklegierungen untersuchen, wesentliche CNC-Techniken für eine erfolgreiche Bearbeitung und bewährte Verfahren, um optimale Ergebnisse zu erzielen.

Verständnis der Zinklegierungsklassen für die Bearbeitung

Vor dem Beginn eines Bearbeitungsprojekts ist es wichtig, die spezifische Qualität der verwendeten Zinklegierung zu verstehen.einschließlich Faktoren wie Chipbildung, Werkzeugverschleiß und Oberflächenveredelung.

Zamak-Klassen:Die Zamak-Serie (Zink, Aluminium, Magnesium und Kupfer) ist die häufigste Familie von Zinklegierungen.

• Zamak 3:Zink ist die am weitesten verbreitete Zinklegierung, deren Zusammensetzung eine ausgewogene Balance von mechanischer Festigkeit, Duktilität und Dimensionsstabilität bietet.Produktion gut, lockige Splitter und eine gute Oberflächenveredelung mit Standardwerkzeugen.

• Zamak 5:Mit einem höheren Kupfergehalt als Zamak 3 bietet Zamak 5 eine höhere Festigkeit, Härte und Kriechfestigkeit.Diese erhöhte Härte kann zu einem höheren Werkzeugverschleiß und einem etwas anspruchsvolleren Bearbeitungsprozess führenDie richtige Werkzeuggeometrie und die richtigen Schneidparameter sind unerlässlich, um einen vorzeitigen Werkzeugversagen zu verhindern.

• Zamak 2.Diese Legierung, auch Kirksit genannt, hat den höchsten Kupfergehalt in der Zamak-Serie, was zu einer überlegenen Festigkeit und Härte führt.Die Bearbeitung von Zamak 2 erfordert robuste Werkzeuge und eine sorgfältige Parameterwahl, um die Wärmeerzeugung und den Werkzeugverschleiß effektiv zu steuern.

ZA (Zink-Aluminium) -Klassen:Die ZA-Serie weist einen höheren Aluminiumgehalt als die Zamak-Legierungen auf, was ihre Eigenschaften und Bearbeitungsfähigkeit erheblich beeinträchtigt.

• ZA-8:Diese Legierung hat einen niedrigeren Aluminiumgehalt und kann wie Zamak-Legierungen in der Heißkammer gegossen werden.

• ZA-12 und ZA-27:Diese Legierungen werden typischerweise durch Schwerkraft gegossen und bieten eine hervorragende Festigkeit und Härte.Die Bearbeitung dieser Sorten erfordert die Verwendung von Karbidwerkzeugen, um die Lebensdauer des Werkzeugs zu erhalten und eine hochwertige Oberflächenveredelung zu erzielenDie produzierten Chips sind im Vergleich zu den Zamak-Gehalten oft kleiner und spröder.

Wesentliche CNC-Techniken für die Bearbeitung von Zinklegierungen

Eine erfolgreiche CNC-Bearbeitung von Zinklegierungen setzt auf eine Kombination aus richtiger Werkzeugwahl, optimierten Schneidparametern und effektiver Kühlung.

Auswahl der Werkzeuge:

• Schnellstahl (HSS):HSS-Werkzeuge sind im Allgemeinen für Zamak-Klassen wirksam. Ihre inhärente Zähigkeit hilft Vibrationen zu absorbieren und bietet eine gute Balance zwischen Leistung und Kosten.HSS-Tools können hervorragende Ergebnisse liefern.

• Werkzeuge aus Karbid:Für härtere Legierungen wie Zamak 5 und die ZA-Serie sind Karbidwerkzeuge die bessere Wahl.Ihre hohe Härte und Verschleißfestigkeit sind entscheidend für die Aufrechterhaltung der Lebensdauer des Werkzeugs und für ein gleichbleibendes Ergebnis beim Schneiden von abrasiverem Material.

• Werkzeuggeometrie:Werkzeuge mit scharfen Schneidkanten und einem positiven Rakewinkel sind ideal.Verringerung der Schneidkräfte und Minimierung der Gefahr von Burrbildung und VerhärtungDie polierten Werkzeugflächen können auch den Splitterfluss verbessern und verhindern, dass Material an dem Werkzeug haften bleibt.

Schneidparameter:

• Geschwindigkeiten und Zufuhren:Zinklegierungen werden im Vergleich zu Stahl in der Regel mit höheren Geschwindigkeiten und Zufuhren bearbeitet. Die genauen Parameter hängen jedoch von der spezifischen Legierungsqualität, dem Werkzeugmaterial und der Bearbeitung ab.Für weichere Zamak-KlassenBei härteren ZA-Legierungen muß ein Gleichgewicht hergestellt werden, um eine übermäßige Hitzeansammlung zu verhindern, die zu einem schnellen Werkzeugverschleiß und einer schlechten Oberflächenveredelung führen kann.

• Schnitttiefe:Ein niedriger Schnitt kann manchmal mehr Wärme erzeugen und das Risiko einer Verhärtung erhöhen.Ein tieferer Schnitt kann Material und Wärme effektiver entfernen, was zu einem besseren Abschluss führt.

Kühlung und Schmierung:

• Trockenbearbeitung:Für viele Zinklegierungen, insbesondere die Zamak-Grads, ist eine Trockenbearbeitung häufig möglich.Durch die geringe Reibung und die hervorragende Wärmeleitfähigkeit des Materials kann die Wärme effektiv ohne Kühlmittel abgeführt werdenDies vereinfacht den Prozess und eliminiert die Notwendigkeit für teure und unordentliche Kühlmittel.

• Mindestgeschmierung (MQL):Wenn ein Kühlmittel notwendig ist, sind MQL-Systeme eine ausgezeichnete Wahl. Sie liefern einen feinen Nebel von Öl, das Schmieren an der Schneide ohne die übermäßige Anwendung der traditionellen Überschwemmungskühlmittel.Dies ist besonders nützlich für Betriebsvorgänge, bei denen die Evaluierung von Splittern ein Problem darstellen könnte, oder bei der Arbeit mit härteren Legierungen.

• Luftblasen:Für die Splitterentfernung kann ein einfacher Luftstrahl sehr wirksam sein, der dazu beiträgt, Splitter aus der Schneidzone zu entfernen, erneutes Schneiden zu verhindern und die Oberflächenverarbeitung zu verbessern.

Best Practices und häufige Herausforderungen

Um die Effizienz und Qualität der Bearbeitung von Zinklegierungen zu maximieren, sollten mehrere Schlüsselpraktiken angewandt werden.

Steuerung des Chips:Zinklegierungen erzeugen typischerweise lange, lockige und schrumpfige Splitter, insbesondere beim Bohren und Drehen. Dies kann sich um das Werkzeug oder das Werkstück wickeln, was zu Werkzeugbruch oder schlechter Oberflächenveredelung führt.Die Verwendung von Splitterbrüchern an Drehwerkzeugen und das Bohren von Tiefenlöchern kann dazu beitragen, die Splitterlänge zu verwalten und die Evakuierung zu verbessern.

Burr-Formation:Aufgrund ihrer relativ weichen Natur sind Zinklegierungen anfällig für Rissbildung. Der Einsatz scharfer Werkzeuge und geeigneter Rakewinkel hilft, dies zu minimieren.und diese können automatisiert oder manuell durchgeführt werden.

Thermische Erwägungen:Zinklegierungen haben zwar einen niedrigeren Schmelzpunkt als Stahl, haben aber auch eine höhere Wärmeleitfähigkeit.Auswirkungen auf die Lebensdauer und die Größengenauigkeit des WerkzeugsDie Überwachung der Schneidtemperaturen und die Anpassung von Geschwindigkeiten und Zufuhren ist unerlässlich.

Oberflächenbearbeitung:Die Erzielung einer hochwertigen Oberflächenveredelung ist häufig ein Hauptziel bei der Bearbeitung von Zinklegierungen.Schärfe Werkzeuge für den Veredelungsprozess und die Aufrechterhaltung der richtigen Schneidparameter tragen zu einem glattenEine hochpolierte Oberfläche kann durch einen schnellen Abschluss mit einer sehr geringen Schnitttiefe erreicht werden.

Abschließend ist die erfolgreiche Bearbeitung von Zinklegierungen ein nuancierter Prozeß, der ein detailliertes Verständnis der Eigenschaften des Materials und die Anwendung spezifischer CNC-Techniken erfordert.Durch die Auswahl der richtigen Qualität für die Anwendung, wobei geeignete Werkzeuge und Schneidparameter verwendet werden und bewährte Verfahren für die Steuerung und Kühlung von Splittern angewendet werden,Hersteller können diese vielseitigen Materialien effektiv und effizient bearbeiten, um den anspruchsvollen Anforderungen einer Vielzahl von Branchen gerecht zu werdenDer Schlüssel zur vollen Nutzung des Potenzials von Zinklegierungen in der CNC-Bearbeitung liegt in der Achtung ihrer einzigartigen Eigenschaften und der entsprechenden Anpassung des Prozesses.