Yüksek mukavemetli 2xxx ve 7xxx alüminyum alaşımları, düşük yoğunluğu zorlu işleme özellikleriyle birleştirir: termal bozulma, yapışma, kesici kenar birikimi, işleme sertleşmesi, kesme ısısı ve hızlı takım aşınması. Bu kılavuz, karbür ve DLC takım seçimlerini, eğim, açıklık ve eğim açılarını, aşınma sınırlarını, yüksek hızlı kesmeyi, ilerleme seçimini, soğutmayı ve yaşlandırma işlemlerini kapsamaktadır. Tablolar, kaynağın takım sınıflarını, çaplarını, hızlarını, ilerlemelerini ve kesme derinliklerini korurken, hızlı frezeleme, uç frezeleme, yuvarlak uçlu frezeleme ve 7055 için örnek parametreler sunmaktadır. İki olağandışı kaynak değeri görünür kalır ve sessizce düzeltilmek yerine doğrulama amacıyla işaretlenir.
Yüksek mukavemetli alüminyum alaşımları, burada genel olarak çekme mukavemeti 480 MPa’nın üzerinde olan alaşımlar olarak tanımlanır. Bunlar başlıca Al-Cu-Mg ve Al-Zn-Mg-Cu alaşımlarıdır: 2xxx duralümin serisi ve 7xxx ultra yüksek mukavemetli serisi. İlki, statik mukavemet açısından biraz daha düşük olmakla birlikte, daha yüksek çalışma sıcaklığına sahiptir. Özellikler, bileşim, eritme ve katılaşma yöntemleri, işleme ve ısıl işlemlere bağlı olarak büyük ölçüde değişiklik gösterir.
Alaşım tasarımı, ısıl işlem ve mikro yapısal kontrol alanlarındaki gelişmeler, performansı istikrarlı bir şekilde artırmıştır. Mühendislik uygulamalarına yönelik beşinci nesil ultra yüksek mukavemetli alaşımların mukavemeti, yaklaşık 600 MPa’dan 750–800 MPa civarına yükselmiştir; bazı araştırma amaçlı malzemeler ise 800 MPa’yı aşmaktadır.
Laboratuvar mukavemeti 1 GPa’yı aştı. 2026 yılında yayınlanan bir çalışmada, yüksek basınçlı burulma yoluyla şiddetli plastik deformasyon uygulanarak A2024 taneleri yaklaşık 130 nm’ye kadar inceltildi. Mikro çekme testleri sonucunda yaklaşık 1.010 MPa çekme mukavemeti, 820 MPa 0,2% akma mukavemeti ve yaklaşık 13% kırılma uzaması elde edilmiştir. Bu sonuç, gelişmiş mikroyapı kontrolünün geleneksel yüksek mukavemetli alaşımlara 1 GPa'ya ulaşma potansiyeli kazandırabileceğini göstermektedir.
Bu sonuçlar esas olarak özel işlemler ve mikro ölçekli numunelere dayanmaktadır ve endüstriyel saclar, dövme parçalar ve ekstrüzyon ürünlerinden önemli ölçüde farklılık göstermektedir. Pratik mühendislik alaşımları için 750–800 MPa aralığı, daha temsil edici bir ultra yüksek mukavemet aralığı olmaya devam etmektedir; 1 GPa’nın üzerindeki değerler ise ileri düzey deneysel araştırmaların yönünü göstermektedir.
Düşük yoğunluk, yüksek mukavemet, iyi işlenebilirlik ve iyi kaynaklanabilirlik özelliklerine sahip olan bu alaşımlar, havacılık, denizcilik ve sivil endüstrilerde önemli bir rol oynamaktadır. 7xxx serisi 7055 alaşımı, yüksek özgül mukavemet, düşük yoğunluk, kaynaklanabilirlik ve plastik şekillendirilebilirlik özelliklerini bir araya getirir ve havacılık ile denizcilik uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır.
| Kontrol edilebilir faktör | Önerilen uygulama |
|---|---|
| Takım malzemesi | CoroMill 290 karbür, ZCC Cutting Tools KMG407 veya DLC kaplamalı bir takım gibi sertlik, mukavemet, tokluk, aşınma direnci, oksidasyon direnci ve yapışmayı önleyici özellikleri bir arada barındıran malzemeleri seçin. |
| Takım tasarımı ve geometrisi |
|
| Kesme koşulları |
|
| Kesme sıvısı ve soğutma |
|
| İş parçasının ısıl işlemi | T6 yaşlandırma, T6I4 yaşlandırma ve geriye doğru yaşlandırma, işleme davranışını değiştirebilir. |
Not: Yukarıdaki parametreler, ZCC Kesici Aletler şirketi tarafından sunulan önerilerdir.
Yüksek mukavemetli alüminyum alaşımları, esas olarak frezeleme yoluyla işlenir.
| Takım | Alaşım sınıfı | v (m/dk) | fz (mm), sol taraf geometrisi | ae (mm) |
|---|---|---|---|---|
| Kare omuzlu freze | YD101 | 300 | 0.08–0.4 | ≤0,5 D |
| YD201 | 300 | 0.08–0.4 | ≤0,5 D |
Not: D, aletin çapıdır; LH ise talaş kırıcı geometrisidir.
| Takım sınıfı | Takım çapı D (mm) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 | 20 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| AL-2E | Hız (dev/dk) | 40,000 | 32,000 | 21,000 | 16,000 | 13,000 | 10,600 | 8,000 | 6,500 | 5,300 | 4,600 | 4,000 | 3,500 | 3,200 |
| İlerleme hızı (mm/dk) | 500 | 750 | 1,100 | 1,250 | 1,100 | 1,000 | 1,100 | 1,250 | 1,300 | 1,350 | 1,350 | 1,350 | 1,350 | |
| Maksimum kesme derinliği | Yan frezeleme: ae = 0,1D, ap = 1,5D; oluk açma: ae = 1D, ap = 0,5D. | |||||||||||||
| AL-3W | Hız (dev/dk) | — | — | — | — | — | 10,600 | 8,000 | 6,500 | 5,300 | 4,600 | 4,000 | 3,500 | 3,200 |
| İlerleme hızı (mm/dk) | — | — | — | — | — | 1,900 | 1,900 | 1,850 | 1,700 | 1,650 | 1,600 | 1,550 | 1,500 | |
| Maksimum kesme derinliği | Yan frezeleme: ae = 0,25D, birp = 1,5D; oluk açma: ae = 1D, ap = 1D. | |||||||||||||
Notlar: Bunlar, ZCC Kesici Aletler’in yan frezeleme için önerileridir. Oluk açma işleminde, listelenen hız aralığında 50%–70% ve listelenen ilerleme aralığında 40%–60% modellerini kullanın.
| Takım sınıfı | Takım çapı D (mm) | φ2 | φ3 | φ4 | φ5 | φ6 | φ8 | φ10 | φ12 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| AL-2B | Hız (dev/dk) | 40,000 | 26,500 | 20,000 | 16,000 | 13,000 | 10,000 | 8,000 | 6,600 |
| İlerleme hızı (mm/dk) | 2,000 | 1,950 | 1,950 | 1,950 | 2,000 | 2,450 | 2,200 | 2,050 | |
| Maksimum kesme derinliği | ae = 0,2D, ap = 0,1D. | ||||||||
Not: Bu parametreler, ZCC Kesici Takımlar tarafından sunulan önerilerdir.
| Freze bıçağı | İş parçası | Takım malzemesi | v (m/dk) | af (mm/diş) | ap (mm) | γ0 (°) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Üç kanallı hızlı freze bıçağı | 7055 | KMG407 | 5 | 0.08 | 2 | 0–5 |
Çiziminizi, malzemenizi, tolerans hedefinizi veya uygulama sorunuzu paylaşın. Mühendislik ekibimiz işleme rotasını gözden geçirmeye ve pratik bir sonraki adım önermeye yardımcı olabilir.
Vaka Çalışmaları / Projeler
Cam elyaflı epoksi kompozitler, kesme kenarlarını aşındırır, ısıyı yeterince dağıtır ve tornalama sırasında tabakaların ayrılmasına, ufalanmasına veya yoğun toz oluşumuna neden olabilir. Takım geometrisi, ...
Makaleyi OkuyunVaka Çalışmaları / Projeler
Hızlı prototip geliştirme sürecinde, parça geometrisi, işlevi, malzemesi ve doğrulama gereksinimlerine bağlı olarak metal olmayan ve metal parçalar için farklı süreçler kullanılır. Bu makale...
Makaleyi OkuyunVaka Çalışmaları / Projeler
İnce cidarlı alüminyum yarım küre kabuklar düşük sertliğe sahiptir ve CNC tornalama işlemi sırasında kolayca deforme olurlar. Doğrudan kavranması veya bastırılması durumunda kabuk desteksiz kalır,...
Makaleyi OkuyunVaka Çalışmaları / Projeler
Krank mili üretim planlaması, işleme kalitesi, üretim verimliliği, maliyet ve teslimat gereklilikleri arasında bir denge kurmalıdır. Bu makale, hassas referans noktalarının erken aşamada nasıl belirleneceğini açıklamaktadır,...
Makaleyi Okuyun
