Las piezas grandes y de paredes delgadas son fáciles de deformar y deformar durante el mecanizado. En este artículo, presentaremos un caso de disipador de calor de piezas grandes y de paredes delgadas para analizar los problemas en el proceso de mecanizado normal. Además, también proporcionamos una solución optimizada de proceso y fijación. ¡Vamos a ello!
Se trata de una pieza de carcasa hecha de material AL6061-T6. Aquí están sus dimensiones exactas.
Dimensión total: 455*261,5*12,5 mm
Grosor de la pared de soporte: 2,5 mm.
Grosor del disipador de calor: 1,5 mm.
Espaciado del disipador de calor: 4,5 mm
Práctica y desafíos en diferentes rutas de proceso
Durante el mecanizado CNC, estas estructuras de carcasa de paredes delgadas a menudo causan una variedad de problemas, como deformaciones y deformaciones. Para superar estos problemas, intentamos ofrecer opciones de rutas de proceso de servicio. Sin embargo, todavía existen algunas cuestiones exactas para cada proceso. Aquí están los detalles.
Ruta de proceso 1
En el proceso 1, comenzamos mecanizando el reverso (lado interior) de la pieza de trabajo y luego usamos yeso para rellenar las áreas ahuecadas. A continuación, dejando que el reverso sirva de referencia, utilizamos pegamento y cinta de doble cara para fijar el lado de referencia en su lugar para poder mecanizar el frente.
Sin embargo, existen algunos problemas con este método. Debido a la gran superficie hueca rellenada en el reverso, el pegamento y la cinta de doble cara no aseguran suficientemente la pieza de trabajo. Esto provoca deformaciones en el medio de la pieza de trabajo y una mayor eliminación de material en el proceso (lo que se denomina sobrecorte). Además, la falta de estabilidad de la pieza de trabajo también conduce a una baja eficiencia de procesamiento y un patrón de cuchilla superficial deficiente.
Ruta de proceso 2
En el proceso 2 cambiamos el orden de mecanizado. Empezamos por la parte inferior (el lado por donde se disipa el calor) y luego utilizamos el relleno de yeso de la zona hueca. A continuación, dejando como referencia el lado frontal, utilizamos pegamento y cinta adhesiva de doble cara para fijar el lado de referencia y así poder trabajar el reverso.
Sin embargo, el problema con este proceso es similar al proceso de la ruta 1, excepto que el problema se desplaza al reverso (lado interior). Nuevamente, cuando el reverso tiene una gran área de relleno hueca, el uso de pegamento y cinta de doble cara no proporciona una alta estabilidad a la pieza de trabajo, lo que produce deformaciones.
Ruta de proceso 3
En el proceso 3, consideramos usar la secuencia de mecanizado del proceso 1 o del proceso 2. Luego, en el segundo proceso de fijación, use una placa de presión para sujetar la pieza de trabajo presionando hacia abajo en el perímetro.
Sin embargo, debido a la gran superficie del producto, la platina sólo puede cubrir el área perimetral y no puede fijar completamente el área central de la pieza de trabajo.
Por un lado, esto provoca que la zona central de la pieza de trabajo todavía presente deformaciones y deformaciones, lo que a su vez conduce a un corte excesivo en la zona central del producto. Por otro lado, este método de mecanizado debilitará demasiado las piezas de la carcasa CNC de paredes delgadas.
Ruta de proceso 4
En el proceso 4, primero mecanizamos el reverso (lado interior) y luego usamos un mandril de vacío para fijar el plano inverso mecanizado para trabajar el lado frontal.
Sin embargo, en el caso de la parte de la carcasa de paredes delgadas, hay estructuras cóncavas y convexas en el reverso de la pieza de trabajo que debemos evitar cuando utilizamos succión al vacío. Pero esto genera un nuevo problema: las zonas evitadas pierden su poder de succión, especialmente en las cuatro zonas de las esquinas en el perímetro del perfil más grande.
Como estas áreas no absorbidas corresponden al lado frontal (la superficie mecanizada en este punto), podría producirse el rebote de la herramienta de corte, lo que resultaría en un patrón de herramienta vibratoria. Por tanto, este método puede tener un impacto negativo en la calidad del mecanizado y el acabado superficial.
Ruta de proceso optimizada y solución de accesorios
Para resolver los problemas anteriores, proponemos las siguientes soluciones optimizadas de procesos y accesorios.
Orificios pasantes para tornillos de premecanizado
En primer lugar, mejoramos la ruta del proceso. Con la nueva solución, primero procesamos el reverso (lado interior) y premecanizamos el orificio pasante del tornillo en algunas áreas que eventualmente quedarán ahuecadas. El objetivo de esto es proporcionar un mejor método de fijación y posicionamiento en los siguientes pasos de mecanizado.
Encierre en un círculo el área a mecanizar
A continuación, utilizamos los planos mecanizados del reverso (lado interior) como referencia de mecanizado. Al mismo tiempo fijamos la pieza pasando el tornillo por el agujero superior del proceso anterior y fijándolo a la placa de fijación. Luego encierre en un círculo el área donde está bloqueado el tornillo como área a mecanizar.
Mecanizado secuencial con platina
Durante el proceso de mecanizado, primero procesamos las áreas distintas al área a mecanizar. Una vez mecanizadas estas zonas, colocamos el plato sobre la zona mecanizada (es necesario cubrir el plato con cola para evitar el aplastamiento de la superficie mecanizada). Luego retiramos los tornillos utilizados en el paso 2 y continuamos mecanizando las zonas a mecanizar hasta terminar todo el producto.
Con este proceso optimizado y solución de fijación, podemos sujetar mejor la pieza de carcasa CNC de paredes delgadas y evitar problemas como deformaciones, distorsiones y cortes excesivos. Los tornillos montados permiten que la placa de fijación se fije firmemente a la pieza de trabajo, proporcionando un posicionamiento y soporte confiables. Además, el uso de una placa de presión para aplicar presión sobre el área mecanizada ayuda a mantener estable la pieza de trabajo.
Análisis en profundidad: ¿Cómo evitar deformaciones y deformaciones?
Lograr un mecanizado exitoso de estructuras de carcasa grandes y de paredes delgadas requiere un análisis de los problemas específicos en el proceso de mecanizado. Echemos un vistazo más de cerca a cómo se pueden superar estos desafíos de manera efectiva.
Lado interior premecanizado
En el primer paso de mecanizado (mecanizado del lado interior), el material es una pieza sólida de material con alta resistencia. Por tanto, la pieza de trabajo no sufre anomalías de mecanizado como deformaciones y alabeos durante este proceso. Esto garantiza estabilidad y precisión al mecanizar la primera abrazadera.
Utilice el método de bloqueo y presión
Para el segundo paso (mecanizado donde se encuentra el disipador de calor), utilizamos un método de sujeción de bloqueo y presión. Esto asegura que la fuerza de sujeción sea alta y se distribuya uniformemente en el plano de referencia de soporte. Esta sujeción hace que el producto sea estable y no se deforme durante todo el proceso.
Solución alternativa: sin estructura hueca
Sin embargo, a veces nos encontramos con situaciones en las que no es posible realizar un orificio pasante para tornillos sin una estructura hueca. Aquí hay una solución alternativa.
Podemos prediseñar algunos pilares durante el mecanizado del reverso y luego roscarlos. Durante el siguiente proceso de mecanizado, hacemos que el tornillo pase por el reverso del dispositivo y bloquee la pieza de trabajo, para luego realizar el mecanizado del segundo plano (el lado donde se disipa el calor). De esta forma podremos completar el segundo paso de mecanizado en una sola pasada sin tener que cambiar el plato a la mitad. Finalmente, agregamos un paso de triple sujeción y retiramos los pilares del proceso para completar el proceso.
En conclusión, al optimizar el proceso y la solución de fijación, podemos resolver con éxito el problema de deformación y deformación de piezas grandes y delgadas durante el mecanizado CNC. Esto no sólo garantiza la calidad y eficiencia del mecanizado, sino que también mejora la estabilidad y la calidad de la superficie del producto.