Na jakich obrotach toczy się aluminium?

Aluminium, ze względu na swoją lekkość, wytrzymałość i doskonałą przewodność cieplną, jest jednym z najpopularniejszych metali w przemyśle. Jednak jego obróbka, a w szczególności toczenie, potrafi sprawić problemy nawet doświadczonym operatorom. Kluczem do sukcesu jest dobranie odpowiednich parametrów, a wśród nich absolutnie fundamentalną rolę odgrywa prędkość obrotowa. Czy istnieje jedna, uniwersalna wartość? Absolutnie nie! Zapraszamy do przewodnika, który rozwieje Twoje wątpliwości i pokaże, jak precyzyjnie dobrać obroty, by uzyskać idealną powierzchnię i chronić swoje narzędzia.

Dlaczego Prędkość Jest Kluczowa?

Zanim przejdziemy do konkretnych wartości, warto zrozumieć, dlaczego prędkość obrotowa wrzeciona jest tak krytycznym parametrem w procesie toczenia aluminium. To ona, w połączeniu ze średnicą obrabianego detalu, definiuje prędkość skrawania (Vc) – czyli prędkość, z jaką krawędź tnąca narzędzia przesuwa się względem materiału. Niewłaściwie dobrana prędkość może prowadzić do szeregu problemów, takich jak:

• Niska jakość wykończenia powierzchni: Zbyt niskie obroty często powodują powstawanie narostu na ostrzu, co prowadzi do wyrywania materiału i chropowatej powierzchni.
• Szybkie zużycie narzędzia: Paradoksalnie, zarówno zbyt niskie, jak i zbyt wysokie obroty mogą drastycznie skrócić żywotność płytki skrawającej.
• Problemy z odprowadzaniem wiórów: Odpowiednia prędkość pomaga w formowaniu krótkich, łamliwych wiórów, które łatwo ewakuować ze strefy obróbki.
• Nadmierne wydzielanie ciepła: Złe parametry prowadzą do przegrzewania się narzędzia i detalu, co może wpływać na jego wymiary i właściwości.

Złota Zasada: Wysoko i Szybko

Generalna zasada przy obróbce aluminium brzmi: wysokie prędkości skrawania i wysokie posuwy. Aluminium jest materiałem miękkim, który „lubi” być skrawany szybko. Pozwala to na efektywne cięcie materiału, zamiast jego pchania czy rozmazywania. Wysoka prędkość obrotowa minimalizuje czas kontaktu ostrza z materiałem w jednym punkcie, co ogranicza generowanie ciepła i zapobiega przywieraniu wiórów do narzędzia.

Jakie Wartości Przyjąć na Początek?

Choć zawsze należy kierować się zaleceniami producenta narzędzi, można przyjąć pewne ogólne, wyjściowe zakresy prędkości skrawania (Vc), które następnie przelicza się na obroty wrzeciona (obr/min).

1. Narzędzia z węglików spiekanych (HM/VHM): To najpopularniejszy wybór do aluminium. Dla nowoczesnych płytek z odpowiednimi powłokami, prędkości skrawania mogą wynosić od 300 m/min do nawet 1000 m/min i więcej, szczególnie przy obróbce wykańczającej.
2. Narzędzia ze stali szybkotnącej (HSS): Używane rzadziej, głównie przy niższych prędkościach lub na mniej sztywnych maszynach. Tutaj bezpieczne wartości Vc to zazwyczaj od 80 do 150 m/min.

Ciekawostka: W przemyśle lotniczym, przy obróbce dużych bloków aluminium na superszybkich centrach obróbczych, prędkości skrawania mogą przekraczać nawet 2000 m/min! Wymaga to jednak maszyn o ogromnej mocy i sztywności oraz specjalistycznych narzędzi.

Czynniki Modyfikujące Prędkość

Podane wyżej wartości to jedynie punkt wyjścia. Idealne obroty zależą od wielu zmiennych, które trzeba wziąć pod uwagę, aby zoptymalizować proces.

• Rodzaj stopu aluminium: Czyste, miękkie aluminium (np. seria 1xxx) jest bardziej „lepkie” i wymaga bardzo ostrych narzędzi oraz wyższych prędkości, by uniknąć narostu. Twardsze stopy, jak popularne PA45 (stop 6082) czy duraluminium (np. seria 7xxx), obrabiają się znacznie lepiej, dając krótki, łamliwy wiór.
• Geometria narzędzia: Do aluminium stosuje się narzędzia o bardzo ostrych krawędziach skrawających i wysokim dodatnim kącie natarcia. Polerowane powierzchnie natarcia dodatkowo ułatwiają spływ wióra.
• Chłodzenie: Jest absolutnie niezbędne! Obfite chłodzenie emulsją lub mgłą olejową nie tylko chłodzi, ale także smaruje, zapobiegając przywieraniu mikrocząsteczek aluminium do ostrza.
• Stabilność układu: Sztywność maszyny, uchwytu i samego detalu jest kluczowa. Wiotkie zamocowanie będzie generować drgania, które zmuszą nas do znacznego obniżenia obrotów i posuwów.

Podsumowanie: Słuchaj, Patrz i Mierz

Nie ma jednego, magicznego ustawienia obrotów dla aluminium. Najlepszym doradcą jest sama obróbka. Zacznij od wartości zalecanych przez producenta narzędzi. Następnie słuchaj – pisk i drgania to zły znak. Obserwuj wióry – powinny być srebrzyste i dobrze uformowane, a nie poszarpane czy przypalone. Na koniec sprawdź powierzchnię – musi być gładka i błyszcząca. Poprzez stopniowe, kontrolowane zwiększanie obrotów i posuwu, szybko znajdziesz optymalny punkt, w którym wydajność idzie w parze z najwyższą jakością.