מדוע צינורות אלומיניום מתעוותים בעיבוד שבבי
צינורות אלומיניום-דקים וחלקי חלל חלולים משלבים משקל קל עם מבנה קומפקטי, מה שהופך אותם לאטרקטיביים עבור מוצרי תעופה וחלל, רכב ותעשייתי. אולם במהלך העיבוד, לקיר יש קשיחות נמוכה, הוצאת החומרים יכולה להיות גדולה ביחס לחלק הנותר, והחום שנוצר בחיתוך גורם להתפשטות תרמית. התוצאה היא לעתים קרובות כיפוף, סגלגלות, סימני רטט ואובדן דיוק הממדים. שליטה על דפורמציה פירושה שליטה בכוח הידוק, כוח חיתוך וחום בו זמנית.
אסטרטגיית הידוק
הידוק צירי הוא קו ההגנה הראשון. החזקת הצינור בקצותיו במקום ללחוץ על הקיר מפזרת את הכוח לאורך הציר ומונעת את הקריסה הרדיאלית ששלושה-חסמי לסת עלולים לגרום בקטעים דקים. כאשר הידוק רדיאלי בלתי נמנע, לסתות רכות או שרוול מחורר מגדילים את שטח המגע כך שכוח ההידוק מתפשט באופן שווה סביב ההיקף. גישה זו גם משפרת את הקונצנטריות של שלוש-צ'אקים המרכזים-לסת עצמית. הוספת צלעות תהליך או לשוניות הקרבה בנקודות ההידוק מרכזת את הכוח על חומר שניתן להסיר מאוחר יותר, ומגינה על המשטח המוגמר.
בקרת נוזל חיתוך וחום
אלומיניום מוליך חום במהירות, אך קירות דקים אינם יכולים לפזר אותו מהר מספיק במהלך חתכים כבדים. הצפת אזור החיתוך בנוזל חיתוך מסיס במים- מסיר חום, משמן את קצה הכלי ומונע מחומר העבודה לגדול ואז להתכווץ תוך כדי התקררות, וזה גורם שכיח לסחף ממדי. יש להימנע מחתכים מופרעים וקצב הזנה גבוה בקירות דקים, ולשלב את עומק החיתוך כך שהקיר לא יידחף החוצה על ידי לחץ הכלי.
פרמטרים של כלי עבודה ותהליכים
כלים חדים עם זוויות גריפה חיוביות וחילים מלוטשים מפחיתים את כוח החיתוך ומונעים מאלומיניום לרתך לשולי הכלי. לשעמם ולהפוך צינורות קיר דקים-, עומקי חיתוך קטנים עם מהירויות ציר גבוהות יותר והזנות מתונות שומרים על כוח החיתוך נמוך. תמיכה פנימית, כגון ציר או סוכת מתרחבת המוכנסת לתוך הקדח, מגבה את הקיר במהלך העיבוד ומבטלת פטפוטים. עבור כרסום קטעים דקים, עדיפה כרסום טיפוס עם חיבור רדיאלי קל.
הפגת מתח ומצב חומרי
מתח שיורי בצינור הגולמי הוא גורם נסתר תכוף לעיוותים. צינורות שחולפים ומשוכים יכולים להכיל לחץ פנימי המשתחרר בצורה לא אחידה כאשר החומר מוסר. היכן שהדיוק הוא קריטי, יש ליישר את הצינורות ולהוריד מתח לפני העיבוד, ולהסיר חומר באופן סימטרי מהחתך. עבור צינורות ארוכים, תמיכה בקצה החופשי במנוחה יציבה או בעמוד האחורי מונעת צניחה והצלפה במהלך הסיבוב.
בדיקה ועבודה מחדש
לאחר העיבוד, בדקו עגולות, עובי דופן וישרות באמצעות מיקרומטרים, מדי קדרות ומיושרים, והשוו אותם עם סובלנות השרטוט. אם מזוהה עיוות, הסיבה מזוהה בדרך כלל על ידי בחינת הדפוס: סגלגלות עקבית מרמזת על לחץ הידוק, קידה מרמזת על מתח שיורי וסימני פטפוט מצביעים על תמיכה לא מספקת או פרמטרי חיתוך אגרסיביים.
שאלות נפוצות
ש: מהי הדרך הטובה ביותר להחזיק צינור אלומיניום דק במחרטה?
ת: השתמשו בלסתות רכות, בשרוול מפוצל או בציר המוכנס לתוך הקדח כך שכוח ההידוק יתפזר על פני שטח גדול. הימנע מהידוק ישירות על הקיר הדק עם לסתות קשות.
ש: מדוע צינור האלומיניום שלי מתכופף לאחר עיבוד?
ת: הסיבות הרגילות הן מתח שיורי בצינור הגולמי, הסרת חומר לא אחידה או הצטברות חום. הפגת מתחים של הצינור תחילה, עיבוד סימטרי ושימוש בנוזל קירור מתאים יפחיתו את הכיפוף.
ש: האם עלי להשתמש בנוזל קירור בעת עיבוד צינורות אלומיניום?
ת: כן. נוזל קירור מונע התפשטות תרמית, משפר את גימור פני השטח ומונע את היצמדות שבבי אלומיניום לכלי. ערפל או נוזל קירור מבול פועלים היטב על אלומיניום.
ש: האם ניתן לעבד צינורות דקים-לקיר ללא תמיכה פנימית?
ת: יכולים להיות חלקי קיר קצרים ועבים-, אבל צינורות קיר דקים- ארוכים בדרך כלל זקוקים לציר, סוכת מתרחבת או מנוחה קבועה כדי למנוע סטיה ורעידות.
ש: איזו גיאומטרית כלי מומלצת לאלומיניום?
ת: כלים עם קצוות חדים, זוויות גריפה חיוביות גבוהות ומשטחים מלוטשים. תוספות קרביד מצופים המיועדות לאלומיניום הן הבחירה הסטנדרטית לעבודות ייצור.