Gestempelde aluminium onderdelen

Aluminium is het lichtste metaal bij algemeen stempelgebruik. Het geleidt warmte, is corrosiebestendig en accepteert anodisatie beter dan welk ander metaal dan ook. Daaromaluminium onderdelen stempelenverschijnen in elektronicabehuizingen, hitteschilden voor auto's, panelen van apparaten en LED-behuizingen, waar gewicht, warmte of uiterlijk van belang zijn.

Maar aluminium brengt twee problemen met zich mee die staal en messing niet hebben. Het prikt, het blijft aan de dobbelsteen plakken en scheurt het oppervlak. En het krast – gemakkelijk, diep en zichtbaar na het anodiseren. Een onderdeel van gestempeld aluminium dat correct meet, maar een vreetvlek of een kras vertoont, zal de cosmetische inspectie niet doorstaan ​​– of erger nog, het anodiseren niet doorstaan, omdat het defect permanent wordt onder de oxidelaag.

Bij Nuote Metals stempelen we aluminium met vreetcontrole en anodisatiegereedheid als primaire kwaliteitseisen. Dit artikel behandelt de onderdeeltypen, de legeringen, de oppervlaktedefecten die er toe doen, en hoe we deze controleren voordat het onderdeel de anodiseermachine bereikt.

Onderdeeltypen – waarvoor gestempelde aluminium onderdelen worden gebruikt

Hitteschildenmoeten hun vorm behouden onder thermische cycli. Het stempelen mag geen restspanning veroorzaken die kromtrekken veroorzaakt wanneer het onderdeel opwarmt. 5052 is de standaardlegering: goede vervormbaarheid en corrosiebestendigheid.

Behuizingen en dekselszijn zichtbare delen. Het oppervlak moet vrij zijn van vreten, krassen en matrijzen, omdat anodiseren geen gebreken verbergt; het versterkt ze. 5052 en 6061 komen vaak voor; 6061 biedt hogere sterkte maar is minder vervormbaar.

Beugels en clips dragen lading. De buighoek en de gatpositie moeten na het terugveren stabiel zijn. Aluminium veert meer terug dan staal; compensatie in de matrijs is van cruciaal belang.

LED-behuizingen en reflectorenvereisen een glad oppervlak voor reflectie. 1100 is het zuiverste aluminium: het beste reflectievermogen, maar het zachtste en het meest gevoelig voor vreten. Gepolijste matrijzen en strikte smeringscontrole zijn vereist.

EMI-schildencombineren vorm en geleidbaarheid. Het onderdeel moet zonder gaten op de printplaat zitten. Vlakheid en vormhoogte zijn de kritische eisen.

Aluminiumlegeringen – hoe ze zich gedragen bij het stempelen

1100 is het zuiverste aluminium: minimaal 99%. Het vormt zich gemakkelijk en anodiseert tot een heldere, reflecterende afwerking. Maar het is zacht en agressief. Gepolijste matrijzen en frequente smering zijn verplicht.

3003 voegt mangaan toe voor sterkte. Het vormt zich goed en biedt een matige corrosieweerstand. Een universele legering voor hitteschilden en afdekkingen.

5052 voegt magnesium toe voor sterkte en corrosiebestendigheid. Het is de meest voorkomende stempellegering: een goede balans tussen vervormbaarheid, sterkte en anodisatiereactie.

6061 bevat magnesium en silicium. Het biedt de hoogste sterkte van de vier, maar is minder vervormbaar en vertoont na het anodiseren een zichtbare korrel. Gebruikt voor structurele beugels waarbij sterkte belangrijker is dan uiterlijk.

De twee oppervlaktedefecten die het stempelen van aluminium onderdelen ruïneren

vreten. Aluminium blijft aan de matrijs plakken. Wanneer het matrijsoppervlak niet gepolijst is of de smering onvoldoende is, wordt aluminium overgebracht naar de matrijs en scheurt het onderdeeloppervlak. Het resultaat is een ruwe, uitgesmeerde plek, vaak op het meest zichtbare oppervlak van het onderdeel. Vreten kan niet worden verwijderd door te ontbramen of polijsten zonder de afmetingen van het onderdeel te veranderen. Het moet voorkomen worden.

Krassen. Aluminium is zacht. Een chip op de matrijs, een ruwe transportband of een onzorgvuldige overdracht kunnen krassen op het oppervlak veroorzaken. Een kras van 0,02 mm diep op een stalen onderdeel is cosmetisch. Op een onderdeel van geanodiseerd aluminium wordt dit een zichtbare donkere lijn en wordt het onderdeel gesloopt.

Hoe we beide controleren:

Gepolijste matrijsoppervlakken– matrijsinzetstukken zijn gepolijst tot Ra 0,1 μm of beter op vormoppervlakken. Elke gereedschapsmarkering op de matrijs wordt overgebracht naar het onderdeel.

Gecontroleerde smering– een consistente smeerfilm voorkomt metaal-op-metaal contact. Voor aluminium gebruiken we smeermiddelen op waterbasis. Smeermiddelen op oliebasis kunnen vlekken op het oppervlak veroorzaken voordat het wordt geanodiseerd.

Spaanbeheer in de matrijs– spanen die in de matrijsholte achterblijven, krassen op het onderdeel bij de volgende slag. Op elk station maken we gebruik van luchtstoot- en vacuümevacuatie.

Behandeling met handschoenen– vanaf de pers tot aan de verpakkingsdoos worden de onderdelen met schone handschoenen gehanteerd. Blote handen laten oliën achter die ongelijkmatig anodiseren veroorzaken.

Toleranties en kwaliteit – wat we controleren op gestempelde aluminium onderdelen

Vlakheidis van cruciaal belang voor behuizingen en schilden. Aluminium kromtrekt na het uitwerpen als de vormspanning niet in evenwicht is. We controleren de vlakheid door spanningsvrij gloeien, door de matrijs aan te passen of door het onderdeel plat te slaan in een eindstation.

Buighoekwordt beïnvloed door terugvering. Aluminium veert 2–4° terug, afhankelijk van de legering en de temperatuur. We compenseren dit door de matrijs te ver te buigen – gecontroleerd op een teststrip voordat de matrijs wordt gesneden.

Een echt voorbeeld – 5052 hitteschild met vreten op zichtbaar oppervlak

Een Duitse fabrikant van apparaten had een hitteschild van 5052 aluminium nodig met een dikte van 0,8 mm, twee bochten en een zichtbaar oppervlak dat vrij was van vreten en krassen. Hun vorige leverancier voerde het onderdeel uit met standaard matrijssmering; er verscheen vreten op het zichtbare oppervlak bij station 3 en 12% van de onderdelen faalde bij de cosmetische inspectie.

Wat wij anders deden:

• Polijst de matrijsinzetstukken tot Ra 0,1 μm op alle vormoppervlakken en verwijder de gereedschapssporen die het vreten veroorzaakten.
• Overgestapt op een glijmiddel op waterbasis dat consequent bij elke beweging wordt aangebracht: geen olievlekken, geen metaal-op-metaal contact.
• Luchtstoot toegevoegd aan station 3 om aluminiumspanen te verwijderen vóór de volgende slag.
• Geverifieerde oppervlaktekwaliteit onder 10× vergroting op elke 200 stuks.
• 600.000 stuks verzonden zonder cosmetische afkeuringen. De klant elimineerde inkomende visuele inspectie.

Dit is wataluminium onderdelen stempelenzou moeten opleveren: niet alleen een onderdeel dat voldoet aan de tekening, maar een oppervlak dat anodiseren overleeft - omdat de defecten die aluminium onderdelen ruïneren oppervlaktedefecten zijn en geen dimensionale defecten.

Veelgestelde vragen

Vraag 1: Waarom galt aluminium tijdens het stempelen en hoe voorkom je dit?

A: Vreten ontstaat wanneer aluminium onder druk op het matrijsoppervlak terechtkomt. Het hecht aan het gereedschap en scheurt het oppervlak van het onderdeel. Preventie vereist drie dingen: gepolijste matrijsoppervlakken (Ra 0,1 μm of beter), consistente smering (op waterbasis voor aluminium) en spaanafvoer (luchtstoot of vacuüm op elk station). Voor gestempelde aluminium onderdelen met zichtbare oppervlakken is vreten een cosmetisch defect dat door anodiseren permanent wordt gemaakt. Wij controleren het bij de matrijs, niet nadat het onderdeel is gestempeld.

Vraag 2: Kunt u aluminium onderdelen stempelen die worden geanodiseerd?

A: Ja, en we bereiden het oppervlak speciaal voor op anodiseren. Anodiseren verbergt geen krassen of vreten; het versterkt ze. We polijsten matrijsinzetstukken, controleren de smering, verwijderen spanen en hanteren onderdelen met handschoenen om verontreiniging te voorkomen. Vooraluminium onderdelen stempelendat wordt geanodiseerd, inspecteren we oppervlakken met een vergroting van minder dan 10x vóór verzending, omdat een defect dat de visuele inspectie op ruw aluminium doorstaat, na het anodiseren een zichtbaar afkeurmiddel wordt.

Vraag 3: Wat is het verschil tussen 5052 en 6061 voor gestempelde aluminium onderdelen?

A: 5052 biedt een betere vervormbaarheid en een consistentere anodisatierespons; het is de standaardkeuze voor hitteschilden, afdekkingen en algemeen stempelen. 6061 biedt een hogere sterkte, maar is minder vervormbaar en vertoont een zichtbare korrel na het anodiseren. Het wordt gebruikt voor structurele beugels waarbij sterkte belangrijker is dan uiterlijk. Vooraluminium onderdelen stempelenbij cosmetische eisen is 5052 meestal de betere keuze. We beoordelen de toepassing voordat we een legering aanbevelen, en niet alleen de sterkte-eis.