鋁合金加工過程中常見的問題及解決方案

鋁合金加工過程中常見的問題及解決方案

   隨著目前很多市場的輕量化需求，鋁合金成為越來越多零部件制造商的先選，鋁合金產品的加工也備受關注。鋁合金是在純鋁中加入合金元素而成的合金總稱。主要的合金元素有銅、硅、鎂、錳等。鋁合金在密度、抗拉強度、延伸率、抗蝕性等方面表現出的優勢使其成為工業中應用廣泛的有色金屬材料，在航空、航天、汽車、機械制造等行業中都有舉足輕重的作用。   

   與黑色金屬相比，鋁合金有其自身特殊的機械加工性能，因此對切削液的性能也有特定的要求。在鋁合金機械加工過程中，容易出現粘刀、攻絲爛牙、非加工面發霉等問題，這就要求從切削液產品的設計及使用兩個方面來整體考慮。在切削液產品的設計方面，應考慮到鋁合金加工所需要的潤滑、緩蝕、殘留等因素，在切削液產品的使用方面，則應針對工件材質、加工方式、加工時間、堆放方式、流轉時間、清洗要求等具體情況而制定較優的方案。

    基于這些因素，以下來簡要討論鋁合金加工過程中常見的一些問題：

    首先，攻絲出現爛牙、粘刀、加工表面光潔度不達標鋁合金性質較軟、熔點較低，所以在不良的加工環境下容易出現爛牙或粘刀等問題，除了改變加工參數如避開容易粘刀的中速加工外，應采用潤滑和冷卻性能均較好的切削液。

    第二，非加工面發霉鋁合金加工中出現的大部分問題都是由切削液引起的。切削液產品本身設計的不足意味著加工過程中難以避免的問題。壓鑄鋁合金非加工面對切削液的緩蝕能力有敏感的響應，發霉是其表現之一。鋁合金發霉通常由切削液鋁緩蝕能力不足和切削液微生物控制能力不足導致，兩種原因引起的發霉現象有所異同，但大多數情況下是切削液鋁緩蝕能力不足導致了發霉。產生發霉現象時要從切削液緩蝕能力的提高和機加工后儲存方式的改良等方面入手。

   第三，加工面殘留影響后期清洗鋁合金機加工后一般需要經過清洗工序。如果鋁合金切削液的被清洗能力不好，會在鋁合金加工面產生殘留，影響外觀或后期的噴碼等處理。通常與切削液產品乳化體系的設計及清洗的工藝有關。

   第四，加工過程中產生大量泡沫切削液泡沫在機加工過程中一般都是要盡量避免的。由泡沫引起的冷卻不充分、刀具磨損嚴重都會導致加工結果的變差和加工效率的降低。特別是隨著機床的更新，五軸加工中心對切削液泡沫的要求更高，抑泡消泡能力不足的切削液會引起液面異常升高，觸發液位報警器，使機床停止正常工作。對切削液泡沫性能的改善不僅僅是采用加入消泡劑的方法就可以妥善解決的，而應該從切削液產品的體系設計上進行整體優化。

   在加工鋁合金工件如活塞、變速箱缸體等過程中，普遍存在切削液壽命短的問題。切削液的使用壽命不止涉及到換槽的頻率和投入的成本，還影響到加工的質量、現場的工作環境等多個方面。切削液使用壽命問題主要體現為槽液使用一段時間后發粘、腐敗等。發粘使得鋁屑不易從鋁件表面脫離，產生壓痕，腐敗使切削液加工質量降低及現場工作環境惡化。發粘與切削液設計中乳化體系的選擇及對微生物的控制能力等因素有關，腐敗則與切削液中微生物營養元素的引入及殺菌抑菌體系的選擇有關，當然也和現場切削液的使用維護有關。

   總之，鋁合金機加工過程中會面臨一些特殊的問題，要解決好這些問題，除了要規范的現場維護外，關鍵在于選擇具有良好鋁合金加工能力的切削液，因為鋁合金加工過程中產生的大多數問題都是與切削液相關的。