I componenti a guscio di grandi dimensioni e con pareti sottili tendono a deformarsi e deformarsi facilmente durante la lavorazione. In questo articolo, introdurremo un caso di dissipazione di calore per componenti di grandi dimensioni e con pareti sottili per discutere le problematiche del normale processo di lavorazione. Inoltre, forniremo anche una soluzione ottimizzata per processo e attrezzature. Cominciamo!
Il caso riguarda una parte di guscio realizzata in materiale AL6061-T6. Ecco le sue dimensioni esatte.
Dimensioni complessive: 455*261,5*12,5 mm
Spessore della parete di supporto: 2,5 mm
Spessore del dissipatore di calore: 1,5 mm
Spaziatura del dissipatore di calore: 4,5 mm
Pratica e sfide nei diversi percorsi di processo
Durante la lavorazione CNC, queste strutture a guscio con pareti sottili causano spesso una serie di problemi, come deformazioni e deformazioni. Per superare questi problemi, cerchiamo di offrire diverse opzioni di processo. Tuttavia, per ogni processo sussistono ancora alcune problematiche specifiche. Ecco i dettagli.
Percorso di processo 1
Nel processo 1, iniziamo lavorando il lato posteriore (lato interno) del pezzo e poi utilizziamo il gesso per riempire le aree vuote. Successivamente, utilizzando il lato posteriore come riferimento, utilizziamo colla e nastro biadesivo per fissare il lato di riferimento in modo da poter lavorare il lato anteriore.
Tuttavia, questo metodo presenta alcuni problemi. A causa dell'ampia area di riempimento sul retro, la colla e il nastro biadesivo non riescono a fissare sufficientemente il pezzo. Questo causa deformazioni al centro del pezzo e una maggiore rimozione di materiale durante il processo (il cosiddetto "sovrataglio"). Inoltre, la mancanza di stabilità del pezzo comporta anche una bassa efficienza di lavorazione e una scarsa finitura superficiale del taglio.
Percorso di processo 2
Nel processo 2, invertiamo l'ordine delle lavorazioni. Iniziamo con il lato inferiore (quello dove viene dissipato il calore) e poi utilizziamo il gesso di riempimento della cavità. Successivamente, prendendo il lato anteriore come riferimento, utilizziamo colla e nastro biadesivo per fissare il lato di riferimento in modo da poter lavorare il retro.
Tuttavia, il problema con questo processo è simile a quello del percorso 1, con la differenza che il problema si sposta sul lato posteriore (interno). Anche in questo caso, quando il lato posteriore presenta un'ampia area di riempimento, l'uso di colla e nastro biadesivo non garantisce un'elevata stabilità al pezzo, con conseguente deformazione.
Percorso di processo 3
Nel processo 3, prendiamo in considerazione l'utilizzo della sequenza di lavorazione del processo 1 o del processo 2. Quindi, nel secondo processo di fissaggio, utilizziamo una piastra di pressatura per tenere fermo il pezzo in lavorazione premendo sul perimetro.
Tuttavia, a causa dell'ampia area del prodotto, il piatto è in grado di coprire solo l'area perimetrale e non può fissare completamente l'area centrale del pezzo in lavorazione.
Da un lato, questo fa sì che la zona centrale del pezzo in lavorazione continui a presentare deformazioni e deformazioni, il che a sua volta porta a un sovrataglio nella zona centrale del prodotto. Dall'altro, questo metodo di lavorazione rende i componenti CNC a guscio con pareti sottili troppo fragili.
Percorso di processo 4
Nel processo 4, lavoriamo prima il lato posteriore (lato interno) e poi utilizziamo un mandrino a vuoto per fissare il piano posteriore lavorato in modo da lavorare il lato anteriore.
Tuttavia, nel caso di componenti a guscio con pareti sottili, sul retro del pezzo sono presenti strutture concave e convesse che dobbiamo evitare quando utilizziamo l'aspirazione a vuoto. Questo creerebbe però un nuovo problema: le aree evitate perdono la loro potenza di aspirazione, soprattutto nelle quattro zone angolari sulla circonferenza del profilo più grande.
Poiché queste aree non assorbite corrispondono al lato frontale (la superficie lavorata in questo punto), potrebbe verificarsi un rimbalzo dell'utensile da taglio, con conseguente vibrazione dell'utensile stesso. Pertanto, questo metodo può avere un impatto negativo sulla qualità della lavorazione e sulla finitura superficiale.
Soluzione ottimizzata per percorsi di processo e dispositivi di fissaggio
Per risolvere i problemi sopra menzionati, proponiamo le seguenti soluzioni ottimizzate di processo e di attrezzature.
Pre-lavorazione dei fori passanti delle viti
In primo luogo, abbiamo migliorato il processo produttivo. Con la nuova soluzione, lavoriamo prima il lato interno (lato posteriore) e pre-lavoriamo il foro passante della vite in alcune aree che verranno poi svuotate. Lo scopo è fornire un metodo di fissaggio e posizionamento migliore nelle fasi di lavorazione successive.
Cerchia l'area da lavorare
Successivamente, utilizziamo i piani lavorati sul lato opposto (lato interno) come riferimento per la lavorazione. Allo stesso tempo, fissiamo il pezzo in lavorazione facendo passare la vite attraverso il foro ricavato nel processo precedente e bloccandola alla piastra di fissaggio. Quindi, circondiamo l'area in cui la vite è bloccata come area da lavorare.
Lavorazione sequenziale con platina
Durante il processo di lavorazione, lavoriamo prima le aree diverse da quella da lavorare. Una volta lavorate queste aree, posizioniamo il piano di lavoro sulla zona lavorata (il piano di lavoro deve essere ricoperto di colla per evitare lo schiacciamento della superficie lavorata). Quindi rimuoviamo le viti utilizzate nella fase 2 e continuiamo a lavorare le aree da lavorare fino al completamento dell'intero prodotto.
Grazie a questa soluzione ottimizzata di processo e fissaggio, possiamo sostenere meglio il componente CNC a guscio con pareti sottili ed evitare problemi come deformazioni, distorsioni e sovratagli. Le viti montate consentono alla piastra di fissaggio di essere fissata saldamente al pezzo in lavorazione, garantendo un posizionamento e un supporto affidabili. Inoltre, l'utilizzo di una piastra di pressatura per applicare pressione sull'area lavorata contribuisce a mantenere stabile il pezzo in lavorazione.
Analisi approfondita: come evitare deformazioni e deformazioni?
Per ottenere una lavorazione di successo di strutture a guscio di grandi dimensioni e con pareti sottili è necessario analizzare le problematiche specifiche del processo di lavorazione. Vediamo più da vicino come queste sfide possono essere superate efficacemente.
Pre-lavorazione lato interno
Nella prima fase di lavorazione (lavorazione del lato interno), il materiale è un pezzo solido ad alta resistenza. Pertanto, il pezzo non subisce anomalie di lavorazione come deformazioni e deformazioni durante questo processo. Ciò garantisce stabilità e precisione durante la lavorazione del primo serraggio.
Utilizzare il metodo di bloccaggio e pressione
Per la seconda fase (lavorazione in corrispondenza del dissipatore), utilizziamo un metodo di serraggio a pressione e bloccaggio. Questo garantisce che la forza di serraggio sia elevata e distribuita uniformemente sul piano di riferimento di supporto. Questo serraggio rende il prodotto stabile e non si deforma durante l'intero processo.
Soluzione alternativa: senza struttura cava
Tuttavia, a volte ci imbattiamo in situazioni in cui non è possibile realizzare un foro passante per una vite senza una struttura cava. Ecco una soluzione alternativa.
Possiamo pre-progettare alcuni pilastri durante la lavorazione del lato posteriore e poi filettarli. Durante la lavorazione successiva, facciamo passare la vite attraverso il lato posteriore dell'attrezzatura e blocchiamo il pezzo, per poi eseguire la lavorazione del secondo piano (il lato dove viene dissipato il calore). In questo modo, possiamo completare la seconda fase di lavorazione in un'unica passata senza dover cambiare la piastra centrale. Infine, aggiungiamo una tripla fase di serraggio e rimuoviamo i pilastri di processo per completare il processo.
In conclusione, ottimizzando il processo e la soluzione di fissaggio, possiamo risolvere con successo il problema della deformazione e deformazione di componenti di grandi dimensioni e sottili durante la lavorazione CNC. Questo non solo garantisce la qualità e l'efficienza della lavorazione, ma migliora anche la stabilità e la qualità superficiale del prodotto.