鋁合金加工過程中常見的問題及解決方案

隨著目前很多市場(chǎng)的輕量化需求，鋁合金成為越來越多零部件制造商的先選，鋁合金產(chǎn)品的加工也備受關(guān)注。鋁合金是在純鋁中加入合金元素而成的合金總稱。主要的合金元素有銅、硅、鎂、錳等。鋁合金在密度、抗拉強(qiáng)度、延伸率、抗蝕性等方面表現(xiàn)出的優(yōu)勢(shì)使其成為工業(yè)中應(yīng)用廣泛的有色金屬材料，在航空、航天、汽車、機(jī)械制造等行業(yè)中都有舉足輕重的作用。

與黑色金屬相比，鋁合金有其自身特殊的機(jī)械加工性能，因此對(duì)切削液的性能也有特定的要求。在鋁合金機(jī)械加工過程中，容易出現(xiàn)粘刀、攻絲爛牙、非加工面發(fā)霉等問題，這就要求從切削液產(chǎn)品的設(shè)計(jì)及使用兩個(gè)方面來整體考慮。在切削液產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方面，應(yīng)考慮到鋁合金加工所需要的潤滑、緩蝕、殘留等因素，在切削液產(chǎn)品的使用方面，則應(yīng)針對(duì)工件材質(zhì)、加工方式、加工時(shí)間、堆放方式、流轉(zhuǎn)時(shí)間、清洗要求等具體情況而制定較優(yōu)的方案。

基于這些因素，以下來簡(jiǎn)要討論鋁合金加工過程中常見的一些問題：

首先，攻絲出現(xiàn)爛牙、粘刀、加工表面光潔度不達(dá)標(biāo)鋁合金性質(zhì)較軟、熔點(diǎn)較低，所以在不良的加工環(huán)境下容易出現(xiàn)爛牙或粘刀等問題，除了改變加工參數(shù)如避開容易粘刀的中速加工外，應(yīng)采用潤滑和冷卻性能均較好的切削液。

第二，非加工面發(fā)霉鋁合金加工中出現(xiàn)的大部分問題都是由切削液引起的。切削液產(chǎn)品本身設(shè)計(jì)的不足意味著加工過程中難以避免的問題。壓鑄鋁合金非加工面對(duì)切削液的緩蝕能力有敏感的響應(yīng)，發(fā)霉是其表現(xiàn)之一。鋁合金發(fā)霉通常由切削液鋁緩蝕能力不足和切削液微生物控制能力不足導(dǎo)致，兩種原因引起的發(fā)霉現(xiàn)象有所異同，但大多數(shù)情況下是切削液鋁緩蝕能力不足導(dǎo)致了發(fā)霉。產(chǎn)生發(fā)霉現(xiàn)象時(shí)要從切削液緩蝕能力的提高和機(jī)加工后儲(chǔ)存方式的改良等方面入手。

第三，加工面殘留影響后期清洗鋁合金機(jī)加工后一般需要經(jīng)過清洗工序。如果鋁合金切削液的被清洗能力不好，會(huì)在鋁合金加工面產(chǎn)生殘留，影響外觀或后期的噴碼等處理。通常與切削液產(chǎn)品乳化體系的設(shè)計(jì)及清洗的工藝有關(guān)。

第四，加工過程中產(chǎn)生大量泡沫切削液泡沫在機(jī)加工過程中一般都是要盡量避免的。由泡沫引起的冷卻不充分、刀具磨損嚴(yán)重都會(huì)導(dǎo)致加工結(jié)果的變差和加工效率的降低。特別是隨著機(jī)床的更新，五軸加工中心對(duì)切削液泡沫的要求更高，抑泡消泡能力不足的切削液會(huì)引起液面異常升高，觸發(fā)液位報(bào)警器，使機(jī)床停止正常工作。對(duì)切削液泡沫性能的改善不僅僅是采用加入消泡劑的方法就可以妥善解決的，而應(yīng)該從切削液產(chǎn)品的體系設(shè)計(jì)上進(jìn)行整體優(yōu)化。

在加工鋁合金工件如活塞、變速箱缸體等過程中，普遍存在切削液壽命短的問題。切削液的使用壽命不止涉及到換槽的頻率和投入的成本，還影響到加工的質(zhì)量、現(xiàn)場(chǎng)的工作環(huán)境等多個(gè)方面。切削液使用壽命問題主要體現(xiàn)為槽液使用一段時(shí)間后發(fā)粘、腐敗等。發(fā)粘使得鋁屑不易從鋁件表面脫離，產(chǎn)生壓痕，腐敗使切削液加工質(zhì)量降低及現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境惡化。發(fā)粘與切削液設(shè)計(jì)中乳化體系的選擇及對(duì)微生物的控制能力等因素有關(guān)，腐敗則與切削液中微生物營養(yǎng)元素的引入及殺菌抑菌體系的選擇有關(guān)，當(dāng)然也和現(xiàn)場(chǎng)切削液的使用維護(hù)有關(guān)。

總之，鋁合金機(jī)加工過程中會(huì)面臨一些特殊的問題，要解決好這些問題，除了要規(guī)范的現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)外，關(guān)鍵在于選擇具有良好鋁合金加工能力的切削液，因?yàn)殇X合金加工過程中產(chǎn)生的大多數(shù)問題都是與切削液相關(guān)的。