铝合金加工过程中常见的问题及解决方案

铝合金加工过程中常见的问题及解决方案

   随着目前很多市场的轻量化需求，铝合金成为越来越多零部件制造商的先选，铝合金产品的加工也备受关注。铝合金是在纯铝中加入合金元素而成的合金总称。主要的合金元素有铜、硅、镁、锰等。铝合金在密度、抗拉强度、延伸率、抗蚀性等方面表现出的优势使其成为工业中应用广泛的有色金属材料，在航空、航天、汽车、机械制造等行业中都有举足轻重的作用。   

   与黑色金属相比，铝合金有其自身特殊的机械加工性能，因此对切削液的性能也有特定的要求。在铝合金机械加工过程中，容易出现粘刀、攻丝烂牙、非加工面发霉等问题，这就要求从切削液产品的设计及使用两个方面来整体考虑。在切削液产品的设计方面，应考虑到铝合金加工所需要的润滑、缓蚀、残留等因素，在切削液产品的使用方面，则应针对工件材质、加工方式、加工时间、堆放方式、流转时间、清洗要求等具体情况而制定较优的方案。

    基于这些因素，以下来简要讨论铝合金加工过程中常见的一些问题：

    首先，攻丝出现烂牙、粘刀、加工表面光洁度不达标铝合金性质较软、熔点较低，所以在不良的加工环境下容易出现烂牙或粘刀等问题，除了改变加工参数如避开容易粘刀的中速加工外，应采用润滑和冷却性能均较好的切削液。

    第二，非加工面发霉铝合金加工中出现的大部分问题都是由切削液引起的。切削液产品本身设计的不足意味着加工过程中难以避免的问题。压铸铝合金非加工面对切削液的缓蚀能力有敏感的响应，发霉是其表现之一。铝合金发霉通常由切削液铝缓蚀能力不足和切削液微生物控制能力不足导致，两种原因引起的发霉现象有所异同，但大多数情况下是切削液铝缓蚀能力不足导致了发霉。产生发霉现象时要从切削液缓蚀能力的提高和机加工后储存方式的改良等方面入手。

   第三，加工面残留影响后期清洗铝合金机加工后一般需要经过清洗工序。如果铝合金切削液的被清洗能力不好，会在铝合金加工面产生残留，影响外观或后期的喷码等处理。通常与切削液产品乳化体系的设计及清洗的工艺有关。

   第四，加工过程中产生大量泡沫切削液泡沫在机加工过程中一般都是要尽量避免的。由泡沫引起的冷却不充分、刀具磨损严重都会导致加工结果的变差和加工效率的降低。特别是随着机床的更新，五轴加工中心对切削液泡沫的要求更高，抑泡消泡能力不足的切削液会引起液面异常升高，触发液位报警器，使机床停止正常工作。对切削液泡沫性能的改善不仅仅是采用加入消泡剂的方法就可以妥善解决的，而应该从切削液产品的体系设计上进行整体优化。

   在加工铝合金工件如活塞、变速箱缸体等过程中，普遍存在切削液寿命短的问题。切削液的使用寿命不止涉及到换槽的频率和投入的成本，还影响到加工的质量、现场的工作环境等多个方面。切削液使用寿命问题主要体现为槽液使用一段时间后发粘、腐败等。发粘使得铝屑不易从铝件表面脱离，产生压痕，腐败使切削液加工质量降低及现场工作环境恶化。发粘与切削液设计中乳化体系的选择及对微生物的控制能力等因素有关，腐败则与切削液中微生物营养元素的引入及杀菌抑菌体系的选择有关，当然也和现场切削液的使用维护有关。

   总之，铝合金机加工过程中会面临一些特殊的问题，要解决好这些问题，除了要规范的现场维护外，关键在于选择具有良好铝合金加工能力的切削液，因为铝合金加工过程中产生的大多数问题都是与切削液相关的。