قلاویزکاری پروفیل آلومینیوم

آلومینیوم و آلیاژهای آن به عنوان یکی از گروه های فلزات پرکاربرد در تولید قطعات صنعتی واقع شده اند. در این زمینه، قلاویز کاری به عنوان یکی از روش های متداول در تولید قطعات، به ویژه بر روی پروفیل آلومینیوم، به دلیل قابلیت اجرا بر روی قطعات پیچیده و متنوع، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. این روش به دلیل استفاده گسترده در اتصالات مختلف در تجهیزات صنعتی و همچنین توانایی شکل دهی دقیق بر روی قطعات نهایی، جایگاه خود را تثبیت کرده است.
در این گزارش، به بررسی جزئیات فرآیند قلاویز کاری می پردازیم، به ویژه در زمینه قلاویزکاری پروفیل آلومینیوم.

قلاویزکاری آلومینیوم

آلومینیوم و آلیاژهای آن، به عنوان موادی با ساختار نسبتا نرم و مقاومت کم در برابر برش شناخته می شوند. در فرآیند قلاویزکاری آلومینیوم، با وجود مشکلات معمولی که ممکن است به وجود آید، یکی از مسائل مهم این است که ابزار قلاویز به جای ایجاد رزوه، سوراخ را بازتر کند. همچنین، در این فرآیند، ممکن است رزوه در مقایسه با سوراخ، به طور غیرمرکزی شکل گیرد.
بنابراین، اجرای قلاویزکاری پروفیل آلومینیوم نیازمند توجه و دقت بسیاری است. علاوه بر این، همه فرآیندهای ماشین کاری آلومینیوم به دلیل مشکلات خاص خود از جمله ایجاد لبه انباشته، فرسایش ابزار، و رفتارهای ناهمسان نسبت به سایر فلزات، مورد بحرانی قرار گرفته اند. برخی از مشکلات متداول در ماشین کاری آلومینیوم عبارتند از:
چسبندگی قطعه کار به ابزار: در زمان ماشین کاری، ممکن است قطعات با ابزار چسبیده و این موضوع تأثیر مخربی بر کیفیت سطح و عملکرد نهایی داشته باشد.
ایجاد لبه انباشته: لبه های انباشته، به ویژه در ابزارهای قلاویز با سایزهای M3 تا M6، می توانند باعث کاهش نیروی برش و سایش ابزار شده و در نتیجه به تغییر شکل سطح ابزار و کاهش کیفیت سطح منجر شوند.
سایش ابزار به دلیل وجود ذرات سیلیسیوم: وجود ذرات سیلیسیوم در محیط ماشین کاری ممکن است باعث سایش ابزار شود و عمر مفید آن را کاهش دهد.
شکستن ابزار: در شرایط خشک قلاویزکاری، براده های ایجاد شده به سطح رزوه ها می چسبند و این موضوع می تواند منجر به افزایش گشتاور و در نتیجه شکستن ابزار گردد.
بر اساس بررسی های انجام شده توسط محققان، استفاده از روان کار مناسب می تواند مشکل چسبندگی ابزار به قطعه را کاهش دهد. همچنین، به دلیل ویژگی های شیمیایی، استفاده از پوشش های پایه کربن برای ابزارهای قلاویزکاری آلومینیوم، به ویژه پوشش DLC، می تواند باعث کاهش چسبندگی تراشه ها به سطح قطعه شود.
برای کاهش ریسک افزایش بیش از حد گشتاور هنگام قلاویزکاری آلومینیوم و جلوگیری از شکستن ابزار، از تکنیک ایجاد ارتعاشات محوری همزمان با قلاویزکاری استفاده شده است. این تکنیک باعث کاهش نیروی محوری تا 56% و گشتاور تا 14% می شود، که تأثیر قابل توجهی در جلوگیری از شکستن ابزار دارد.
در مطالعات اخیر، از ابزارهای پلی کریستال (PCD) و روکش دار (CVD) برای ماشین کاری آلیاژها و کامپوزیت های آلومینیوم استفاده می شود. این ابزارها بدلیل ویژگی های خاص شیمیایی و سختی بالا، برای ماشین کاری آلیاژها و کامپوزیت های آلومینیوم بسیار مناسب هستند.
در مورد ابزار پلی کریستال، سختی بالا و مقاومت به سایش بیشتری نسبت به سیلیکون کار باید دارد. همچنین، از آن به عنوان ابزاری برای آماده سازی سنگ ها نیز استفاده می شود. با وجود این ویژگی های مثبت، این ابزارها دارای محدودیت هایی همچون دمای بالاو حساسیت به ارتعاشات دستگاه هستند.
در نهایت، در قلاویزکاری آلومینیوم، زاویه گام بین 10 تا 15 درجه توصیه می شود. همچنین، برای قلاویزکاری سوراخ های راه به در قلاویز مارپیچی و برای سوراخ های بسته قلاویز مارپیچی شیاردار، توصیه می شود.

فرآیند قلاویزکاری

قلاویزکاری یک فرآیند حیاتی در تولید قطعات صنعتی است که به وسیله آن می توان سوراخ های دقیق و اندازه گیری شده را در قطعات ایجاد کرد. در این فرآیند، تعدادی گام اجرایی برای انجام مراحل مختلف لازم است.
اولین گام اجرایی ایجاد سوراخ مورد نیاز در قطعه کار است که با استفاده از مته انجام می شود. سپس، لبه سوراخ با پخ زدن شکل گرفته و قطعه کار به صورت مناسب مهار می شود. در صورتی که از قلاویز دستی استفاده می شود، قسمت درایو مربعی آچار قرار داده می شود و قلاویز انجام می شود. این گام ها شامل استفاده از قلاویز پیش رو، قلاویز میان رو و قلاویز پس رو می شوند.
سیال برش مناسب نیز برای اجرای موفقیت آمیز فرآیند قلاویزکاری حائز اهمیت است. این سیال برش با حرکت قلاویز درون سوراخ به خروج براده ها از سوراخ کمک می کند. انتخاب سیال برش باید با جنس ماده مورد نظر سازگار باشد. برای قلاویزکاری پروفیل آلومینیوم معمولا از نفت سفید به عنوان سیال برش استفاده می شود.
در ادامه، ابزار قلاویز مستقیما با سوراخ تراز شده و فرآیند قلاویزکاری آغاز می شود. این شروع با چرخاندن ابزار قلاویز به معادل چهارم دور در جهت عقربه های ساعت و سپس برگرداندن آن به معادل یک چهارم دور انجام می شود. چرخش به عقب هم به بیرون راندن براده ها کمک می کند. پس از اتمام قلاویزکاری، سوراخ با هوای فشرده یا اسپری WD-30 تمیز می شود.
این گام ها با همکاری سیال برش، ابزارهای مناسب، و فنون تراز کردن سوراخ ها، امکان ایجاد سوراخ های دقیق و بهینه در قطعات را فراهم می کنند.

سیال روانکار در قلاویزکاری

در فرآیند قلاویزکاری پروفیل آلومینیوم، انتخاب و استفاده از سیال روانکار برای اجرای بهینه ترین عملیات حائز اهمیت است. توان مصرفی در قلاویزکاری به طور قابل توجهی به نوع و کیفیت سیال روانکار مورد استفاده بستگی دارد. استفاده از سیال روانکار مناسب در فرآیند قلاویزکاری می تواند اثرات مثبت زیادی بر عملکرد و نتایج حاصله داشته باشد.
از مزایای استفاده از سیال روانکار در قلاویزکاری می توان به موارد زیر اشاره کرد:
کاهش اصطکاک: سیال روانکار باعث کاهش اصطکاک بین ابزار قلاویز و مواد قلاویزکاری می شود که این امر باعث بهبود کارایی و کاهش نیروی مصرفی می گردد.
افزایش براده برداری: سیال روانکار به خوبی بر روی ابزار قلاویز عمل کرده و فرآیند براده برداری را بهبود می بخشد.
کاهش زمان عملیات براده برداری: با کاهش اصطکاک و افزایش براده برداری، زمان عملیات کل قلاویزکاری کاهش می یابد.
بهبود کیفیت سطح: استفاده از سیال روانکار مناسب باعث بهبود کیفیت سطح در رزوه های ایجاد شده در محصول می شود.
کاهش ریسک گریپاژ و شکستن ابزار: سیال روانکار باعث کاهش اصطکاک و حرارت ایجاد شده در فرآیند قلاویزکاری می شود، که این امر به حفظ سلامت ابزار و کاهش ریسک گریپاژ و شکستن آن کمک می کند.
کاهش خوردگی ابزار: سیال روانکار باعث کاهش خوردگی ابزار می شود و عمر مفید آن را افزایش می دهد.
برای قلاویزکاری آلومینیوم، استفاده از نفت سفید به عنوان یک سیال روانکار معمولی است که به خوبی با خصوصیات این فلز سازگاری دارد.