L'usinage des alliages de zinc: niveaux, techniques CNC et méthodes

Les alliages de zinc sont devenus un matériau de base dans diverses industries, appréciés pour leur mélange unique de propriétés mécaniques, de rentabilité et d'excellente capacité de coulée.Des composants automobiles à l'électronique grand public et au matérielCependant, bien que leurs propriétés de coulée soient bien connues, l'usinage des alliages de zinc présente un ensemble distinct de défis et d'opportunités.Ce guide détaillé explore les différentes catégories d'alliages de zinc, techniques CNC essentielles pour un usinage réussi, et les meilleures pratiques pour assurer des résultats optimaux.

Comprendre les catégories d'alliages de zinc pour l'usinage

Avant d'entreprendre un projet d'usinage, il est essentiel de comprendre la qualité spécifique de l'alliage de zinc utilisé.y compris des facteurs tels que la formation de puces, l'usure des outils et la finition de la surface.

Les grades Zamak:La série Zamak (zinc, aluminium, magnésium et cuivre) est la famille la plus commune d'alliages de zinc.

• Zamak 3 est arrivé.Il s'agit de l'alliage de zinc le plus largement utilisé. Sa composition offre un excellent équilibre de résistance mécanique, de ductilité et de stabilité dimensionnelle.produisant bien, des copeaux bouclés et une bonne finition de surface avec un outillage standard.

• Zamak 5 est arrivé.Avec une teneur en cuivre plus élevée que le Zamak 3, le Zamak 5 offre une plus grande résistance, dureté et résistance à la rampe.Cette dureté accrue peut entraîner une usure plus élevée de l'outil et un processus d'usinage légèrement plus difficileUne bonne géométrie de l'outil et des paramètres de coupe sont essentiels pour éviter une défaillance prématurée de l'outil.

• Zamak 2: Je suis désolé.Aussi connu sous le nom de Kirksite, cet alliage a la teneur la plus élevée en cuivre de la série Zamak, ce qui lui confère une résistance et une dureté supérieures.L'usinage de Zamak 2 nécessite des outils robustes et une sélection minutieuse des paramètres pour gérer efficacement la production de chaleur et l'usure des outils.

Pour les matériaux à base d'aluminium, les caractéristiques suivantes sont applicables:La série ZA présente une teneur en aluminium plus élevée que les alliages Zamak, ce qui a une incidence significative sur leurs propriétés et leur machinabilité.

• ZA-8:Cet alliage a une teneur en aluminium inférieure et peut être coulé sous pression à la chambre chaude comme les alliages Zamak.

• ZA-12 et ZA-27:Ces alliages sont généralement coulés par gravité et offrent une excellente résistance et dureté.L'usinage de ces grades nécessite l'utilisation d'outils en carbure pour maintenir la durée de vie des outils et obtenir une finition de surface de haute qualitéLes copeaux produits sont souvent plus petits et plus fragiles que les copeaux Zamak.

Techniques CNC essentielles pour l'usinage des alliages de zinc

L'usinage CNC réussi des alliages de zinc repose sur une combinaison de choix d'outils appropriés, de paramètres de coupe optimisés et de refroidissement efficace.

Sélection des outils:

• Acier à haute vitesse (HSS):Les outils HSS sont généralement efficaces pour les grades Zamak. Leur ténacité inhérente aide à absorber les vibrations et offre un bon équilibre entre performance et coût.Les outils HSS peuvent donner d'excellents résultats.

• Les outils au carbure:Pour les alliages plus durs comme le Zamak 5 et la série ZA, les outils en carbure sont le choix supérieur.Leur dureté élevée et leur résistance à l'usure sont cruciales pour maintenir la durée de vie de l'outil et obtenir des résultats constants lors de la coupe de matériaux plus abrasifs.

• Géométrie des outils:Les outils avec des bords tranchants et un angle de râteau positif sont idéaux.réduire les forces de coupe et minimiser le risque de formation de taches et de durcissement du travailLes faces d'outil polies peuvent également améliorer le débit de la puce, empêchant ainsi le matériau de coller à l'outil.

Paramètres de coupe:

• Vitesse et alimentation:Les alliages de zinc sont généralement usinés à des vitesses et à des flux plus élevés que l'acier.Pour les qualités Zamak plus doucesPour les alliages ZA plus durs, un équilibre doit être trouvé pour éviter une accumulation excessive de chaleur pouvant entraîner une usure rapide de l'outil et une mauvaise finition de la surface.

• Profondeur de coupe:Une profondeur de coupe modérée à profonde est souvent préférée, car une coupe peu profonde peut parfois générer plus de chaleur et augmenter le risque de durcissement.Une coupe plus profonde permet d'éliminer plus efficacement le matériau et la chaleur, conduisant à une meilleure finition.

Réfrigération et lubrification:

• Traitement à sec:Pour de nombreux alliages de zinc, en particulier les alliages Zamak, l'usinage à sec est souvent possible.La faible friction et l'excellente conductivité thermique du matériau permettent de dissiper efficacement la chaleur sans liquide de refroidissementCela simplifie le processus et élimine le besoin de liquides de refroidissement coûteux et désordonnés.

• La quantité minimale de lubrification (MQL):Lorsqu'un liquide de refroidissement est nécessaire, les systèmes MQL sont un excellent choix..Ceci est particulièrement utile pour les opérations où l'évacuation des copeaux pourrait être un problème ou lorsque l'on travaille avec des alliages plus durs.

• Le souffle d'air:Pour l'évacuation des copeaux, un simple soufflage d'air peut être très efficace.

Meilleures pratiques et défis communs

Pour maximiser l'efficacité et la qualité de l'usinage des alliages de zinc, plusieurs pratiques clés devraient être adoptées.

Contrôle des puces:Les alliages de zinc produisent généralement des copeaux longs, bouclés et fibrés, en particulier pendant le forage et le tournage.L'utilisation de disjoncteurs sur les outils de tournage et le forage à pic pour les trous profonds peut aider à gérer la longueur de la puce et améliorer l'évacuation.

Formation du Burr:En raison de leur nature relativement douce, les alliages de zinc sont sujettes à la formation d'érosion.et ceux-ci peuvent être automatisés ou effectués manuellement.

Considérations thermiques:Bien que les alliages de zinc aient un point de fusion inférieur à celui de l'acier, ils ont également une conductivité thermique plus élevée.affectant la durée de vie de l'outil et la précision dimensionnelleIl est essentiel de surveiller les températures de coupe et d'ajuster les vitesses et les flux.

Finition de surface:L'obtention d'une finition de surface de haute qualité est souvent l'objectif principal de l'usinage des alliages de zinc.L'utilisation d'outils tranchants pour le passage de finition et le maintien des paramètres de coupe appropriés contribueront à uneUne finition très polissante peut être obtenue par une passe finale à grande vitesse avec une très faible profondeur de coupe.

En conclusion, l'usinage réussi des alliages de zinc est un processus nuancé qui nécessite une compréhension détaillée des propriétés du matériau et l'application de techniques CNC spécifiques.En choisissant la bonne qualité pour l'application, en utilisant des outils et des paramètres de coupe appropriés et en suivant les meilleures pratiques en matière de contrôle des copeaux et de refroidissement,Les fabricants peuvent fabriquer efficacement et efficacement ces matériaux polyvalents pour répondre aux exigences exigeantes d'un large éventail d'industriesLa clé pour libérer le plein potentiel des alliages de zinc dans l'usinage CNC réside dans le respect de leurs caractéristiques uniques et l'adaptation du processus en conséquence.