Nhôm và hợp kim nhôm trong đời sống phương pháp phay thuận và phay nghịch

 Nhôm là kim loại có màu trắng bạc, ánh kim mờ, nhẹ, mềm thứ hai chỉ sau vàng. Khi để ngoài không khí nhôm rất dễ bị oxi hóa thành một lớp oxit mỏng. Lớp oxit này làm kim loại nhôm có khả năng chống ăn mòn cao và rất bền vững. Nhôm có tỷ trọng riêng chỉ bằng 1/3 đồng hay sắt. Dễ uốn và dễ gia công. Vì thế kim loại này được dùng rất nhiều trong lĩnh vực gia công cơ khí chính xác.

Nhôm và hợp kim nhôm trong đời sống phương pháp phay thuận và phay nghịch

Chiếm 1/12 tỷ trọng vỏ trái đất, nhôm là kim loại có nhiều nhất trong vỏ Trái Đất và là nguyên tố nhiều thứ ba sau oxi và silic. Mặc dù vậy, kim loại nhôm lại khá hiếm trong dạng tự do. Chúng ta không thể tìm thấy nhôm tinh khiết trong tự nhiên mà chỉ có thể thấy nhôm dưới dạng hợp chất.

Trong lịch sử, nhôm từng được coi là kim loại quý hơn vàng. Đối với ngành công nghiệp thì đây là kim loại tương đối mới, chỉ sản xuất được khoảng hơn 100 năm trở lại đây. Tuy nhiên nhờ đặc tính vượt trội, mà nhôm được sử dụng ngày càng nhiều. Các ngành công nghiệp lớn ô tô, cơ khí chế tạo, xây dựng bắt đầu nhận ra các đặc tính ưu việt không thể so sánh được của kim loại này.

Hợp kim nhôm

Hợp kim nhôm là hợp kim của nhôm với các nguyên tố khác được gia công bằng cách gia nhiệt trong lò nấu hợp kim. Các nguyên tố đó cỏ thể là đồng, thiếc, mangan, silic, magiê... Các kim loại này sẽ quyết định tính chất vật lý của hợp kim nhôm được hình thành từ các kim loại đó.

Hợp kim nhôm + Mangan chống mài mòn cao.

Hợp kim nhôm + Magie có tính hàn tốt.

Hợp kim nhôm + Đồng có tính gia công cao.

Hợp kim nhôm + Kẽm có độ bền cao.

Nhôm hợp kim rất quan trọng. Nó chỉ đứng thứ hai (sau thép) về sản xuất và ứng dụng. Các tính chất của hợp kim nhôm khiến cho nó thích hợp với nhiều ngành sản xuất khác nhau. Một trong các ngành sử dụng có thể kể tới như: ngành hàng không vũ trụ, quân sự, viễn thông, giao thông vận tải, sản xuất máy móc, chế tạo cơ khí, xây dựng và rất nhiều ngành công nghiệp khác.

Một sốmã hợp kim nhôm phổ biến sử dụng trong lĩnh vực cơ khí:

A5052 /5005/5754 : Độ cứng H32, H34, H38, H112 thường được dùng để gia công các bộ phận trong ngành cơ khí, chế tạo, ô tô, đồ gá cho khuôn mẫu...

A5083 dạng tấm. Độ cứng H111, H112, H116, H321. Sử dụng trong ngành đóng tàu, cơ khí...

Hợp kim nhôm 6061, 7075 có độ cứng là T4, T6, T651, T451 được ứng dụng nhiều trong gia công khuôn mẫu, chế tạo, cơ khí, chi tiết chính xác, dược phẩm, tự động hóa... có khả năng chịu lực, chịu ăn mòn cao...

A2024; A2117 được dùng chủ yếu để gia công các chi tiết cơ khí yêu cầu độ chính xác cao...

Tính chất của nhôm và hợp kim nhôm là gì?

Khối lượng riêng nhỏ chỉ bằng 1/3 của thép. Nên nhôm là vật liệu phù hợp trong các lĩnh vực chế tạo cần chú trọng đến trọng lượng. Chẳng hạn như: Hàng không, vận tải, chế tạo máy móc, xây dựng...

Tính chống ăn mòn trong tự nhiên: Do đặc tính ôxy hoá của nó đã biến lớp bề mặt của nhôm thành ôxít nhôm (Al2O3) có khả năng chống ăn mòn cao. Do đó chúng có thể dùng trong đa ngành mà không cần lớp sơn bảo vệ. Để tăng tính chống ăn mòn, người ta thường làm cho lớp ô xít nhôm dày thêm bằng cách anot hoá.

Tính dẫn nhiệt, dẫn điện tốt: Tính dẫn điện và tính dẫn nhiệt của nhôm không tốt bằng đồng. Nhưng nhôm rất phong phú, dễ thao tác và chi phí hơn nên chúng được sử dụng khá phổ biến. Trong thực tế, kim loại nhôm được sử dụng như một sự thay thế hiệu quả cho đồng.

Nhiệt độ nóng chảy: Nhôm nóng chảy ở nhiệt độ 660 độ C. So với các hợp kim khác thì nhôm có nhiệt độ nóng chảy ương đối thấp. Vì vậy rất thuận tiện cho việc nấu chảy khi đúc, rèn. Tuy nhiên điều này cũng làm nhôm và hợp kim nhôm không sử dụng được ở nhiệt độ cao hơn 300-400 độ C.

Độ bền độ cứng thấp, dẻo bền và dai. Dễ dàng kéo sợi, ép tấm hay gia công thành các biên dạng theo mong muốn.

Quy trình sản xuất điều chế nhôm

Hiện nay trên thế giới, để sản xuất nhôm người ta chủ yếu là tách nhôm từ quặng Bô – xít có lẫn SiO2 và Fe2O3.

Quy trình sản xuất nhôm được thực hiện theo 3 giai đoạn chính bao gồm:

Khai thác Bô – xít

Sản xuất Alumina từ Bô – xít (quá trình làm giàu Al2O3)

Luyện nhôm

Trước tiên, Bô – xít được khai thách từ các mỏ lộ thiên sẽ được đưa về các nhà máy tuyển để tuyển rửa thành quặng tinh. Sau đó các quặng này sẽ được làm sạch bằng cách cho phản ứng với dung dịch kiềm để tách riêng Al2O3. Tiếp đến dùng bình điện phân, điện phân nóng chảy Al2O3 có mặt criolit Na3AlF6. Na3AlF6 có tác dụng hạ nhiệt độ nóng chảy của Al2O3 từ 2050 xuống 900oC để tạo thành nhiều ion ngăn không cho oxi phản ứng lại với Al để tạo ra lớp oxit bảo vệ. Nhôm sinh ra sẽ tinh khiết hơn.

Ứng dụng của nhôm và hơp kim nhôm trong đời sống

Tính theo cả số lượng lẫn giá trị, việc sử dụng nhôm vượt tất cả các kim loại khác (chỉ đứng sau sắt). Nó đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế thế giới. Nhôm khi tạo các hợp kim với các nguyên tố khác như đồng, kẽm, silic, mangan... sẽ có các thuộc tính cơ học tăng lên đáng kể. Và được ứng dụng trong rất nhiều ngành nghề khác nhau:

Trong ngành xây dựng: Với lợi thế về độ bền cao và nhẹ, nhôm được ứng dụng rộng rãi trong ngành xây dựng hiện đại. Nhôm có thể dùng để làm cửa đi, cửa sổ, vách ngăn, mặt dựng, mái hiên… từ các công trình xây dựng dân dụng cho đến cao cấp.

Trong ngành công nghiệp, chế tạo sản suất: Nhôm được sử dụng rất nhiều trong gia công cơ khí chính xác để làm các chi tiết máy, khuôn mẫu… Nhôm cũng được dùng nhiều để làm khung máy, băng tải, thiết bị tản nhiệt, thùng xe… Ngoài ra nhôm còn được sử dụng trong ngành công nghiệp điện tử và sản xuất đĩa CD cùng nhiều thiết bị tinh vi khác.

Trong ngành hàng tiêu dùng: Nhôm được sử dụng để làm vỏ các loại đồ uống, tủ kệ nhôm kính, xoong nồi, giường, bàn ghế... và nhiều đồ dùng gia dụng thiết yếu khác.

Phương pháp gia công tiện là gì?

Gia công tiện kim loại là hình thức cắt gọi phôi kim loại nhờ các chuyển động của dao tiện và phôi. Trong gia công tiện, chuyển động chính tạo thành chuyển động cắt là chuyển động xoay tròn của phôi (khác với phay là chuyển động của dao cắt). Chuyển động phôi kết hợp với chuyển động tịnh tiến của dao theo phương dọc hoặc phương ngang sẽ tạo thành chi tiết hoàn chỉnh.

Đặc điểm của gia công tiện kim loại

Phương pháp gia công tiện có một số đặc điểm như sau:

Chuyển động chính là chuyển động tròn của phôi, kết hợp với chuyển động tịnh tiến của lưỡi dao để tạo thành chuyển động cắt.

Hầu hết các sản phẩm của tiện đều có hình tròn xoay như các loại trục trơn, trục bậc, các loại lỗ, côn, ren...

Gia công tiện có năng xuất cao, tính vạn năng của tiện lớn.

Gia công tiện có độ chính xác cao đặc biệt là đối với tiện tinh.

Máy tiện: Dễ thao tác và vận hành, máy tiện có nhiều kích cỡ khác nhau nên có thể ứng dụng trên nhiều loại sản phẩm kích thước khác nhau do đó mà sản phẩm tiện rất đa dạng. Đối với máy tiện băng dài thì độ cứng vững lại không cao cho lắm.

Những chi tiết có độ phức tạp cao hay tiện trên mặt phẳng sẽ làm khó gia công tiện.

Các phương pháp của gia công tiện kim loại

Hiện nay, phương pháp gia công tiện kim loại được chia thành nhiều loại khác nhau. Các phương pháp tiện kim loại bao gồm:

Tiện trụ mặt ngoài

Là phương pháp được sử dụng nhiều nhất. Tiện trụ mặt ngoài gồm tiện tinh rộng, tiện trụ ngang và tiện trụ dài, phương pháp này giúp tạo ra bề mặt trụ bằng dao tiện. Đối với tiện trụ ngoài, tùy thuộc vào loại chi tiết mà thợ tiện sẽ sử dụng phương pháp tiện khác nhau.

Tiện lỗ

Tạo những lỗ có kích thước lớn nhỏ trên chi tiết sản phẩm. Tiện lỗ thông thường sẽ được thực hiện trên máy tiện lỗ cao cấp hoặc máy doa.

Tiện khỏa mặt dầu

Là phương pháp tiện khỏa bề mặt của sản phẩm. Phương pháp tiện này sử dụng khá nhiều loại dao tiện như dao thẳng đầu, dao cong đầu, dao khỏa mặt đầu chuyển dụng hay thậm chí là dao vai.

Tiện cắt đứt

Tiện cắt đứng có bản chất tương tự như tiện bề mặt ngoài nhưng lại có điều kiện cắt khắc nghiệt hơn bởi dao tiện thường có độ bền kém hơn khi tiện bề mặt.

Tiện ren

Tiện ren cũng là phương pháp tiện tương đối phổ biến và đơn giản. Những loại dao tiện cơ bản cũng có thể dễ dàng thực hiện tiện ren mà không gặp bất kỳ một khó khăn nào. Tiện ren cũng có thể bắt gặp ở hầu hết các cơ sở gia công cơ khí lớn nhỏ có dịch vụ gia công chi tiết ren. Tiện ren có một nhược điểm đó là năng suất không cao do trục dao yếu hoặc đặc biệt là trong trường hợp tiện ren lỗ nhỏ, bước ren nhỏ.

Tìm hiểu gia công phay, tiện là gì?

Gia công phay là phương pháp phổ biến được đa số các xưởng cơ khí từ nhỏ đến lớn ứng dụng. Các loại máy phay CNC đều có tính chất đa năng, ứng dụng làm được nhiều phương pháp cũng như có khả năng công nghệ rất rộng. Gia công phay chính là một trong những loại gia công cắt, giúp cắt gọt, loại bỏ phần thừa trên phôi. Phương pháp phay gồm phay thuận và phay nghịch.

Cũng như phay, tiện là phương pháp gia công cắt gọt phôi sử dụng cùng một nguyên tắc gia công với phay. Chuyển động chính trong tiện là chuyển động xoay tròn của phôi từ đó tạo thành chuyển động cắt.

Bản chất phương pháp gia công phay và tiện

Để thấy được sự khác nhau giữa hai phương pháp phay và tiện, trước tiên bạn cần hiểu rõ bản chất của chúng trước nhé.

Gia công tiện

Như đã nêu trong mục trên, tiện chính là phương pháp gia công cắt gọt phôi kim loại sử dụng chuyển động quay tròn của phôi và chuyển động của dao để tạo đường cắt. Trong tiện thì sẽ bao gồm phôi và dụng cụ cắt (dao).

Gia công phay

Phương pháp gia công phay cũng là một dạng gia công cắt gọt phôi kim loại. Phương pháp phay khác tiện ở chỗ chuyển động chính là chuyển động quay của dụng cụ cắt là dao. Chuyển động còn lại là chuyển động chạy dao thẳng theo các phương như phương thẳng đứng, phương ngang hoặc dọc. Trong khi phay, phôi sẽ được kẹp chặt trên bàn máy trong khi chuyển động của dao chạy theo các phương.

Đặc điểm của phương pháp gia công phay và tiện

Mặc dù sử dụng cùng một nguyên tắc gia công nhưng giữa phay và tiện sẽ có những đặc điểm khác biệt nhau. Đặc điểm của từng phương pháp như sau:

Phương pháp gia công phay

Đặc điểm của dao cắt:

Dao cắt sử dụng trong phay thường gồm nhiều lưỡi cắt nên mang đến hiệu quả cắt rất cao, đặc biệt là khi ứng dụng trong phay mặt phẳng.

Đặc điểm của thành phẩm sau gia công:

Thành phẩm kim loại sau khi gia công thì bề mặt thường có độ bóng đạt cấp 4 – 6. Độ chính xác của thành phẩm cũng đạt cấp 2 – 8. Phay có thể áp dụng cho các chi tiết có độ phức tạp cao, những tấm kim loại có độ dày hơn 0.8mm.

Đặc điểm của máy phay:

Khả năng ứng dụng rộng, có thể áp dụng cho nguyên công phay, doa, khoan, khoét, vát mép hay ta rô…Độ cứng vững của máy phay cũng cao hơn máy tiện rất nhiều đồng thời chạy ổn định hơn. Áp dụng cơ khí hóa và tự động hóa cao, tuy nhiên giá thành của máy phay cao nên chi phí đầu tư tốn kém, phụ tùng đi kèm tương đối phức tạp.

Phương pháp gia công tiện

Gia công tiện khác gia công phay ở chỗ là thành phẩm chủ yếu thường có dạng tròn xoay như trục trơn, trục bậc, các loại côn, ren, lỗ...

Năng suất cao, tính vạn năng của tiện lớn

Gia công tiện có độ chính xác cao đặc biệt là đối với tiện tinh.

Máy tiện: Dễ thao tác và vận hành, máy tiện có nhiều kích cỡ khác nhau nên có thể ứng dụng trên nhiều loại sản phẩm kích thước khác nhau. Đối với máy tiện băng dài thì độ cứng vững lại không cao cho lắm.

Những chi tiết có độ phức tạp cao hay tiện trên mặt phẳng sẽ làm khó gia công tiện.

Công dụng của phương pháp gia công phay, tiện

Gia công phay

Công dụng của gia công phay chính là gia công trên các loại bề mặt có kích thước lớn và có hình dạng phức tạp. Ngoài ra thì công nghệ phay cũng có thể áp dụng cho mặt phẳng, mặt nghiêng, các loại rãnh then, rãnh thông thường, các mặt định hình phức tạp hoặc đơn giản. Phay cũng thực hiện được các nguyên công gia công lỗ.

Gia công tiện

Gia công cho chi tiết có thể tạo hình bằng chuyển động quay của phôi.

Gia công các bề mặt trục đơn, trục bậc, các loại côn, ren, lỗ, mặt định hình tròn xoay…

Gia công các bề mặt đặc biệt có sử dụng đồ gá đi kèm.

Gia công các loại lỗ như lỗ thông, lỗ không thông, ren, không ren hay các lỗ định hình.

Tìm hiểu gia công phay là gì?

Gia công phay là phương pháp đang được áp dụng phổ biến tại Việt Nam và trên thế giới. Chúng có tính ứng dụng rộng rãi, áp dụng để tạo hình nhiều chi tiết kim loại khác nhau như tạo rãnh, tạo trục trơn, gia công lỗ...

Hiện nay, các loại máy phay CNC công nghệ ra đời với sự điều khiển của máy tính lập trình, các phôi được cắt bỏ những phần vật liệu thừa tạo thành phẩm đáp ứng tiêu chuẩn so với bản thiết kế. Độ chính xác trong phay kim loại cũng cao hơn, thực hiện được những chi tiết phức tạp và có độ khó cao hơn, thành phẩm cũng có độ thẩm mỹ cao.

Công nghệ gia công phay kim loại

Gia công phay kim loại được hiểu đơn giản là phương pháp cắt gọt phôi trong gia công cơ khí. Ngày nay, cùng với sự phát triển của các loại máy móc hiện đại, gia công phay mang đến nhiều lợi ích, gia tăng chất lượng và năng lực sản xuất. Trong gia công phay, 2 chuyển động tạo hình chủ yếu bao gồm:

Chuyển động chính hay còn gọi là chuyển động cắt là chuyển động dao phay quay tròn.

Chuyển động chạy dao hay còn gọi là chuyển động tiến dao chính là hoạt động chuyển động tịnh tiến theo 3 phương là phương đứng, phương ngang và phương dọc. Chuyện động tịnh tiến có thể thực hiện riêng biệt hoặc đồng thời tùy thuộc vào người vận hành.

Ưu và nhược điểm của gia công phay kim loại

Phương pháp phay kim loại hiện nay có thể dùng nhiều loại máy móc thiết bị phay khác nhau nhưng nhìn chung chúng đều mang đến những ưu điểm nổi bật, đồng thời cũng có những nhược điểm nhỏ. Dưới đây là ưu nhược điểm của gia công phay kim loại, bạn đọc cùng theo dõi nhé.

Ưu điểm của phương pháp gia công phay kim loại

Ngày nay với sự phát triển của công nghệ, máy móc, cụ thể là máy phay CNC đã mang đến nhiều ưu điểm cho phương pháp gia công phay kim loại. Một số ưu điểm của phương pháp phay kim loại như:

Độ chính xác cao, những chi tiết phức tạp không còn làm khó người thợ nữa. Chất lượng sản phẩm cũng ngày càng được cải thiện cũng như phục vụ được những yêu cầu cao cấp hơn.

Giảm thời gian và công sức cho công nhân, tăng năng suất lao động.

Giảm thiểu được phế phẩm so với những phương pháp gia công cắt gọt khác.

Tiết kiệm chi phí cho người thực hiện.

Áp dụng được tự động hóa và cơ khí hóa.

Nhược điểm của phương pháp gia công phay kim loại

Bên cạnh những ưu điểm trên thì phương pháp phay cũng có một số những nhược điểm như:

Một số những chi tiết máy khi gia công bằng phương pháp phay kim loại sẽ có chi phí cao hoặc có thể không sản xuất được.

Gia công phay rất khó để áp dụng cho những chi tiết mỏng bởi chúng rất dễ bị vỡ trong quá trình cắt. Thông thường phôi kim loại phải có độ dày từ 0.8mm trở lên mới áp dụng được nguyên công phay.

Giá thành của những chiếc máy phay CNC khá đắt đỏ.

Phương pháp phay kim loại gồm 2 kiểu

Trong phay kim loại, hai phương pháp được sử dụng phổ biến chính là phay thuận và phay nghịch. Một số thông tin về hai phương pháp này như sau:

Phương pháp phay thuận

Là phương pháp cắt gọt phôi kim loại  mà chuyển động tịnh tiến của dao phay và chi tiết là cùng chiều nhau. Phương pháp phay thuận thường được ứng dụng để phay tinh bởi chúng giúp cải thiện được độ nhám của bề mặt sản phẩm đồng thời đem lại năng suất cao khi phay với lượng dư nhỏ. Đặc điểm của phay thuận:

Dao cắt được kéo dài tuổi thọ và độ bên lên tới 50%, từ đó giảm thiểu chi phí thay dao.

Chiều sâu cắt dao giảm dần nên có thể cải thiện được độ nhám đồng thời cũng không xảy ra hiện tượng trượt.

Khi tiến hành phay, lực cắt luôn đè lên phôi nên giúp cho gia công đồ gá dễ dàng và chi phí cũng rẻ hơn.

Phương pháp phay thuận kim loại khó có thể áp dụng được đối với những chi tiết kim loại có lớp vỏ cứng như thép cán nóng...

Phay thuận sẽ đem lại hiệu quả gia công tốt khi máy phay có độ khử dơ tốt đồng thời chêm bàn máy cũng được siết chặt.

Dao dễ bị mẻ, tuổi thọ máy phay thấp do va đập mạnh khí cắt, cắt từ chiều dày đến mỏng.

Phương pháp phay thuận thường được ứng dụng để phay tinh bởi chúng giúp cải thiện được độ nhám của bề mặt sản phẩm đồng thời đem lại năng suất cao khi phay với lượng dư nhỏ.

Phương pháp phay nghịch

Đối với phay nghịch thì khi hoạt động dao phay và chi tiết sẽ chuyển động người chiều nhau. Phay nghịch có đặc điểm là:

Máy phay kim loại nghịch chạy êm hơn do ít va đập hơn.

Dao ít bị mẻ hơn phay thuận bởi tiến hành cắt từ mỏng đến dày.

Gia công thô đạt năng suất cao

Ứng dụng phổ biến trên các dòng máy phay cũ do khử được độ dơ của máy.

Xuất hiện hiện tượng trượt khi lượng chạy dao nhỏ

Khi cắt thì lực cắt luôn có xu hướng là kéo phôi kim loại lên nên lực kẹp lớn.

Phôi kim loại có thể bị kẹp gây trở ngại cho việc cắt gọt.

Phay nghịch kim loại thường được ứng dụng trong phay thô là chủ yếu.

Dụng cụ và thiết bị gia công phay kim loại

Dụng cụ phay kim loại

Dao phay định hình

Dao phay trụ

Dao phay đĩa

Dao phay mặt đầu

Dao phay ngón

Dao phay lăn răng

Dao phay gắn mảnh hợp kim cứng

Thiết bị gia công phay kim loại

Máy phay CNC

Máy phay đứng hoặc ngang

Máy phay vạn năng (có thể xoay trục chính)

Máy phay tổ hợp nhiều trục chính

Máy phay giường

Tổng quan về gia công tiện kim loại

Tiện kim loại là một trong những phương pháp gia công kim loại phổ biến nhất trong gia công cơ khí. Hiện nay, tiện phải chiếm từ 25 đến 30% nguyên công trong các xưởng gia công cơ khí trên thế giới. Gia công tiện kim loại đóng vai trò vô cùng quan trọng, là một phần không thể thiếu trong đời sống ngày nay.

Tiện kim loại thực chất là nguyên công cắt gọt kim loại có phôi, sử dụng chuyển động của dao cắt và phôi để tạo hình cho chi tiết như mong muốn. Các sản phẩm của tiện chủ yếu là các dạng tròn xoay như trục trơn, trục bậc, ren, côn, lệch tâm...Phương pháp tiện mang lại năng suất cao, độ chính xác cao và tiện được nhiều kích cỡ phôi.

Xem thêm nhiều chuyên mục hay cây hoa, phần mềm, các thiết bị kỹ thuật, công nghệ. Dịch vụ quay video chuyên nghiệp, quay phim sự kiện, quay video clip, quay phim HD, tất cả các dịch vụ về quay phim...

Diễn Đàn Chia sẻ kiến thức đồ hoạ, phần mềm, ứng dụng, công cụ chỉnh sửa hình ảnh, chụp ảnh hd,  video, photoshop, proshow producer, corel videostudio, after effect, premiere pro, beauty box video...Xem tại : https://trungdan.com/

About Kiến Minh

CƠ SỞ MAY ĐỒNG PHỤC SPA - TMV GIÁ RẺ UY TÍN TP.HCM May đồng phục Spa, Tmv, Văn phòng, Quán ăn, Học sinh, Gò Vấp - TpHCM Hotline + Viber + Zalo: 0972 87 15 18 ( Ms. Nguyệt ) Email: nguyethey@gmail.com Website: https://www.dongkhai.com/ Fb: https://vi-vn.facebook.com/dongphucgiareSG/ Bản đồ: https://goo.gl/maps/p4BqngdP4tH2
    Blogger Comment

0 nhận xét:

Đăng nhận xét

CHAT 💬 ZALO

CHAT 💬 FACEBOOK