Aluminium frezen
Circulair frezen
Circulair frezen in massief aluminium met de High-Z CNC freesmachine
Dankzij de spelingsvrije loop en hoge kwaliteit van de mechanische componenten van CNC-STEP, zijn de machines uitstekend geschikt om circulair te frezen in harde materialen, zoals dik H8-aluminium. Klik hier voor een video-demonstratie!
Video
Projectkenmerken
| Werkstuk | 40H8 boring |
| Materiaal | Aluminium |
| Assen-verplaatsing | 720 x 420 x 110 mm |
| Toepassing-type | 3D frezen, circulair frezen |
| Machine | High-Z S720/T met 3mm aluminiumfrees |
| Software | ConstruCAM 3D |
Nokkenastandwiel frezen
Deze serie foto’s demonstreert het frezen van een verstelbaar nokkenastandwiel met een diameter van 135 mm uit een massief blok aluminium. De werktekeningen zijn gemaakt in ConstruCAM-3D, inclusief freesbanen-berekening voor de ruwe bewerking en het glad nafrezen. De totale tijd voor deze freesbewerking was ongeveer 145 minuten.
Een nokkenastandwiel wordt gebruikt om (via de distributieriem) de kleppen van een verbrandingsmotor te openen en sluiten op het juiste moment.
Een voordeel van aluminium als materiaalkeuze, is dat het lichter is dan gietstaal. Hierdoor kost het minder motorvermogen om de kleppen aan te drijven, en reageert het wiel sneller op subtiele aanpassingen in de timing.
Hoogwaardig luchtvaart-aluminium frezen
Met onze CAD/CAM software ConstruCAM-3D worden oppervlakken van rondingen nog beter en zuiverder gefreesd. Curves worden ook echt als curves verwerkt, dus niet zoals in hpgl-bestanden (rechte lijntjes tussen vectorpunten).
In het voorbeeld frezen we een spaakwiel van aluminium met een diameter van 90 mm en een dikte van 15 mm. Voor dit voorbeeld hebben we een wezenlijk dikkere plaat aluminium gebruikt.
Met deze demo bewijzen we ook dat CorelDraw prima in te zetten is als CAD-programma: alle tekeningen voor dit werkstuk zijn daarin gecreëerd.
Op de foto’s rechts is te zien wat het resultaat is na ruw voorfrezen en glad nafrezen. De afzuigkap boven de frees op deze foto’s is ons oude model; het nieuwe is van aluminium.
Frezen in massief gegoten aluminium
Hier frezen we mallen uit openporig, vormvast gietaluminium. Dit Metapor (gesinterde) aluminium heeft een open structuur en is daardoor het ideale materiaal voor bijvoorbeeld vacuümtafels.
Ook is het materiaal zeer geschikt voor gietvormen: de lucht kan via het aluminium ontsnappen, het gegoten materiaal niet. In het voorbeeld hiernaast maken we een negatieve 3D-matrijs voor chocolade. Als de chocolade afgekoeld is, is die met perslucht eenvoudig van de mal te scheiden.
Het maken van aluminium sieraden
Onze CNC machines worden zelfs ingezet voor de productie van unieke sieraden. Designbedrijf ‘Hals über Kopf’ gebruikt een High-Z S720 voor het frezen van kettingen, hangers, broches, armbanden en sleutelhangers. Hierbij is individualiteit de troef. De vormen, kleuren en natuurlijk de ingegraveerde tekst, zijn uniek per sieraad.
Aluminium jaloezieën met geschuimde kern
Een producent van ramen en vensters zocht een CNC machine die in staat is om verschillend gevormde uitsparingen in kant-en-klare rolluik-elementen te frezen. In deze uitsparingen kunnen vervolgens alarmsystemen of andere elementen worden ingebouwd. Onze High-Z portaalfreesmachine bleek het beste antwoord, en is tegenwoordig niet meer weg te denken uit de branche.
Voor dit werk is er natuurlijk een geschikte frees: meestal wordt een positieve of negatieve spiraalfrees met een enkele snijkant en gepolijste spaanruimtes gebruikt. U vindt dit soort frezen in onze accessoires.
Aluminium frezen: belangrijke tips
Frezen van aluminium is op zich heel simpel
Alle gangbare soorten aluminium kunnen relatief gemakkelijk worden gefreesd. Het is belangrijk te weten met welke soort aluminium u te maken heeft. Uw CNC machine moet bovendien stabiel genoeg zijn om de spanen netjes af te snijden van het aluminium, in plaats van ‘heen en weer te krassen’.
Aanbod van aluminiumlegeringen
De soort aluminium is bepalend voor de keuze van voeding-snelheid, het aantal snijranden van de frees en of een spray-koeling moet worden gebruikt. Verschillende soorten aluminium vereisen geen speciale koeling, veel andere weer wel! Dus een voorwaarde voor het frezen van aluminium is kennis van de materiaaleigenschappen.
Als u uw aluminium bij de bouwmarkt koopt, is dit vaak dun aluminium van een zachte soort. Dit is lastig te snijden door de frees, en bovendien blijven de warme spanen makkelijk kleven in de spaanruimtes. Als die verstoppen kan de frees blokkeren of breken. Hier is koeling dus zeer belangrijk!
Hieronder een tabel (DIN EN 573) waarin te zien is hoe goed ‘freesbaar’ de verschillende soorten aluminium zijn.
Meer en minder geschikte aluminium-legeringen voor verschillende bewerkingen (DIN EN 573)
| EN-aanduiding | Nummer | Oude DIN-norm | Verspanen | Lassen | Anodiseren | Rekgrens (N / mm²) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| EN AW-1050A | 3.0255 | Al99,5 (Reinalu) | – | o | + | 20-60 |
| EN AW-2007 | 3.1645 | AlCuMgPb | +++ | – | – | 250-325 |
| EN AW-2011 | 3.1655 | AlCuBiPb | ++ | – | – | 270-315 |
| EN AW-2017 | 3.1325 | AlCuMg1 | ++ | – | – | 240-340 |
| EN AW-2024 | 3.1355 | AlCuMg2 | + | – | – | ca. 270 |
| EN AW-5083 | 3.3547 | AlMg4,5Mn | + | ++ | + | 110-170 |
| EN AW-5754 | 3.3535 | AlMg3 | – | + | + | 70-140 |
| EN AW-6012 | 3.0615 | AlMgSiPb | + | – | – | 200-370 |
| EN AW-6026 | – | AlMgSiBi | + | + | + | ca. 240 |
| EN AW-6060 | 3.3206 | AlMgSi0,5 | o | + | + | 160-230 |
| EN AW-6061 | 3.3211 | Mg1SiCu | o | ++ | – | 180-230 |
| EN AW-6063 | – | AlMg0,7Si | – | o | + | ca. 110 |
| EN AW-6082 | 3.2315 | AlMgSi1 | + | + | o | 240-320 |
| EN AW-7020 | 3.4365 | AlZn4,5Mg1 | + | o | o | ca. 270 |
| EN AW-7075 | 3.4365 | AlZnMgCu1,5 | +++ | – | o | ca. 450 |
Aluminium bij de frees koelen – maar waarmee?
Zacht aluminium wordt bij voorkeur gekoeld met behulp van verneveling. De gebruikte vloeistof kan bijvoorbeeld boorvloeistof zijn.
De beste koeling bereikt u met spiritus. Daarbij is echter het probleem dat er zeer veel alcohol verstuift en u dat zeker na langere tijd zult merken – om gezondheidsredenen raden we het gebruik van spiritus dus af.
Spiritus is overigens wel handig als polijstmiddel bij het glad nafrezen (mits u een hoogwaardige, nieuwe frees gebruikt).
Het juiste gereedschap voor aluminium-bewerking
De keuze van de frees is van cruciaal belang! Blijf uit de buurt van goedkope frezen – onze ervaring heeft aangetoond dat goedkope frezen een korte standtijd hebben en niet echt zuiver snijden. Een hoge kwaliteit frees blijft 4 keer zo lang scherp als een goedkope frees en levert over de gehele levensduur uitstekende resultaten.
Voor zacht aluminium is een frees met een enkele snijkant efficiënter dan frezen met meerdere snijkanten. Er is achter de snijkant namelijk een grote spaanruimte nodig om de relatief grove spanen af te voeren.
Toerental en voeding
Het ligt voor de hand te denken dat meer en sneller altijd beter is, maar dat geldt niet voor aluminium. Aluminium bewerkt u beter op dezelfde manier als plexiglas: met een relatief laag toerental en een relatief hoge voeding. Als er duidelijk zichtbare krullen en spanen worden afgefreesd (meer dan stof dus), heeft u de snelheden goed ingesteld. Bij (te) grote spanen of een schokkende/trillende frees, is de voeding te hoog of het toerental te laag. Uitproberen is het devies!
Een goed materiaal om mee te beginnen is luchtvaart-aluminium: deze soort is hard en verspaant het best.
Frees diep genoeg
Als u de frees gebruikt om het oppervlak in dunne laagjes ‘af te schrapen’, worden de snijkanten bij de tip van de frees zwaar belast en zullen die dus ook onevenredig hard slijten. Afhankelijk van de stabiliteit van de machine moet u minimaal 1 millimeter per freesgang afnemen. Zelf werken wij met onze High-Z machines meestal met een frees Ø6 mm, die per freesbaan tot 8 mm diep kan frezen, afhankelijk van het materiaal en de complexiteit van de banen.
Onze stabiele CNC freesmachines
De High-Z CNC machines worden door onze klanten vaak gebruikt voor het bewerken van aluminium. Dankzij de hoge stabiliteit, bijna afwezige speling, de zeer nauwkeurige pasvorm van alle componenten en de hoogwaardige spindeltechniek, kunt u met de High-Z zelfs hard H18-aluminium rondfrezen.
Circulair frezen van aluminium
De gegevens voor het circulair frezen van aluminium zijn snel en gemakkelijk gegenereerd met onze software ConstruCAM-3D. Het nauwkeurig CNC frezen van aluminium tot H18-kwaliteit is met onze CNC machine geen probleem. Bijna alle soorten aluminium en aluminium-legering liggen hierdoor binnen uw bereik, of het nou gaat om een zachte taaie soort of hard luchtvaart-aluminium.
Zie ook het voorbeeld van het nokkenastandwiel bovenaan deze pagina.
