Controlar as dimensões das ranhuras e o acabamento da superfície numa placa CNC de alumínio 6061 anodizada preta

Visão geral do projecto

Este projecto envolveu a produção de umChapa CNC de alumínio 6061 anodizada pretaO componente apresentava um perfil exterior retangular com cantos arredondados, ranhuras alongadas repetidas, pequenos furos e furos de montagem distribuídos ao redor da placa.

O processo de fabrico confirmado incluiu usinagem CNC de três eixos, acabamento manual da superfície abrasiva, inspecção dimensional e anodização negra.01 mm de tolerância foi incluída nas informações do projecto, embora a característica específica controlada por esta tolerância não tenha sido revelada no desenho processado.

O cliente também visitou a fábrica para inspeccionar o componente e discutir o controlo da tolerância e os requisitos da superfície anodizada.

Com base nos conhecimentos disponíveis, o cliente parece estar envolvido em equipamentos de automação personalizados e pode servir aplicações relacionadas com semicondutores.não foram confirmadas a posição exata de instalação e a função final deste componentePor conseguinte, este caso centra-se nos requisitos de fabrico, acabamento, inspecção e embalagem verificados.

Requisitos da peça

A peça foi usinada a partir de alumínio 6061 e tinha uma geometria de placa relativamente plana.

Suas principais características visíveis incluíram:

• um perfil exterior retangular com cantos arredondados;
• Esferas alongadas repetidas na área central;
• Multiplas pequenas fendas posicionadas perto do padrão de fenda;
• Furtos de montagem perto das bordas exteriores;
• Uma superfície externa larga que requer um acabamento negro uniforme.

A combinação de ranhuras repetidas, furos de montagem e uma grande superfície visível significava que tanto o controle dimensional quanto o manuseio cosmético tinham de ser considerados durante a produção.

Os principais desafios da usinagem

Um dos principais desafios de fabricação era controlar as ranhuras alongadas repetidas.

Para este tipo de componente, o controlo das dimensões não se limita à largura e ao comprimento de cada fenda individual.

• Espaçamento entre slots adjacentes;
• Alinhamento do padrão das ranhuras;
• Distância entre as ranhuras e as bordas de referência;
• Relação entre as ranhuras e os furos de montagem;
• Condição de burr em torno das bordas internas da ranhura.

As tolerâncias de desenho exatas para essas relações não foram divulgadas, mas são considerações de engenharia típicas para uma placa com essa geometria.

Outro desafio foi a estrutura da placa plana. Remover material de várias áreas adjacentes pode alterar a distribuição de tensão na peça de trabalho.espessura da peça, pressão de manuseio e sequência de usinagem, isto pode contribuir para a deformação local.

A grande superfície visível também exigia um acabamento controlado antes da anodização.e a direção da superfície inconsistente pode permanecer visível após anodização negra.

Estratégia de usinagem

Não foi fornecida a ficha completa do processo interno.A secção seguinte representa, portanto, uma análise de fabrico baseada no processo de usinagem de três eixos confirmado e nas imagens de produção fornecidas..

Um processo prático para essa geometria começa com o estabelecimento de uma superfície de referência primária estável..

Sempre que possível, as características geometricamente relacionadas devem ser usinadas a partir da mesma configuração de dado.,Furtos de montagem e bordas externas.

As ranhuras repetidas exigem a utilização controlada da ferramenta e a evacuação dos chips.A condição da ferramenta também é importante porque as bordas de corte desgastadas podem aumentar a formação de burr ao longo das bordas internas.

Após a produção das ranhuras e furos internos, o contorno exterior e as características das bordas podem ser concluídos de acordo com a sequência de configuração selecionada.

Quando se aplica uma tolerância de 0,01 mm, a característica controlada deve ser claramente identificada.ou o espaçamento entre os buracos pode exigir diferentes métodos de usinagem e inspecção.

Após o usinagem CNC, as fotografias mostram o acabamento abrasivo manual da grande superfície de alumínio.

O acabamento abrasivo em torno das ranhuras e dos furos deve ser controlado cuidadosamente.

Considerações relativas ao acabamento da superfície

O componente completo recebeu um acabamento anodizado preto.

As informações disponíveis sobre o projecto não revelam o tipo de anodização, a espessura do revestimento, o nível de brilho ou o padrão de cores.

Para componentes similares, o desenho de engenharia deve clarificar:

• Se as dimensões críticas se aplicam antes ou depois da anodização;
• Se existem buracos ou superfícies funcionais que necessitem de mascaramento;
• Se as ranhuras têm uma função de acasalamento ou de posicionamento;
• Que superfícies são cosméticas;
• Se é necessária uma gama de cores específica ou um nível de brilho específico;
• Se as superfícies de contacto ou de aterragem devem permanecer sem revestimento.

A aparência final do alumínio anodizado preto depende em parte da condição do material de base antes do tratamento.As diferenças de manuseio e de manuseio podem permanecer visíveis após a anodização.

Por esta razão, o método de preparação da superfície deve ser acordado antes da produção, quando a consistência cosmética for importante.

Inspecção e controlo da qualidade

As fotografias do projecto mostram a inspecção dimensional com uma pinça.

Isto confirma que foram efectuadas verificações dimensionais, mas não foi fornecida a lista completa dos equipamentos de inspecção nem o plano de inspecção.

No caso de uma chapa de alumínio com ranhuras, o plano de inspecção pode ter de abranger:

• comprimento e largura globais;
• Material ou espessura da peça acabada;
• Largura e comprimento da ranhura;
• Espaçamento entre intervalos repetidos;
• Diâmetros dos furos;
• Distâncias entre o buraco e a borda;
• Relações entre o buraco de montagem e o buraco;
• Dimensões do perfil externo;
• Plano, se especificado;
• Condição de burr;
• Aparência da superfície anodizada.

Uma pinça de disc pode ser usada para certas verificações de dimensões gerais, dependendo da característica e da tolerância.A tolerância de 01 mm deve ser revisada individualmente para determinar se o instrumento de medição seleccionado proporciona uma resolução e capacidade de medição suficientes..

O desenho do cliente deve continuar a ser o documento de aceitação de controlo.

Inspecção final e embalagem protetora

As novas fotografias do projecto mostram as placas anodizadas pretas acabadas a serem manuseadas numa área marcada como zona de inspecção completa.

As imagens também mostram as partes individuais a serem separadas com uma embalagem protectora branca macia antes da embalagem em cartão.Esta é uma consideração importante para os componentes anodizados preto porque o contato direto entre as peças acabadas pode criar arranhões, marcas de atrito ou danos visíveis nas bordas.

O processo de embalagem verificado mostrado nas fotografias incluiu:

• Separação de componentes individuais com material de proteção flexível;
• Disponibilização das peças embaladas na estação de inspecção e embalagem;
• Colocação dos componentes protegidos numa caixa de cartão;
• Fechar e selar a embalagem exterior.

As fotografias disponíveis não confirmam o uso de materiais antistáticos, inserções de espuma personalizadas, proteção contra a umidade ou um padrão específico de teste de queda.Estas características não devem ser alegadas sem especificações adicionais da embalagem.

Para projetos semelhantes, o requisito de embalagem deve ser determinado pelo peso das peças, sensibilidade da superfície, quantidade por embalagem, método de transporte e condições de manuseio do cliente.

Resultado de fabrico

As peças concluídas receberam uma superfície anodizada preta, e as imagens finais do produto mostram as ranhuras repetidas, os furos de montagem, o perfil externo arredondado e a aparência preta finalizada.

O cliente também visitou a instalação para inspecionar o componente e discutir as exigências de tolerância e anodização.

Após a transformação final, as peças foram protegidas individualmente e embaladas em caixas.Este arranjo de embalagem reduziu o contacto directo entre as superfícies anodizadas pretas durante a manipulação e transporte.

Não foram fornecidas informações verificadas sobre a quantidade de produção, a espessura do revestimento, o rendimento da inspeção, o desempenho da montagem, o prazo de entrega ou o desempenho em campo.Estes resultados não são, portanto, reivindicados neste estudo de caso..

Engenharia e compras

Este caso fornece vários pontos de referência práticos para engenheiros e equipas de compras que procuram componentes de alumínio CNC semelhantes.

Em primeiro lugar, uma tolerância de 0,01 mm deve ser atribuída a uma característica funcional claramente definida.Aplicar a mesma tolerância em geral em todo o componente pode aumentar a complexidade da produção e da inspecção sem proporcionar um benefício equivalente de montagem.

Em segundo lugar, o desenho deve definir o sistema de dados utilizado para controlar o padrão de ranhuras, buracos de montagem e perfil externo.Uma estrutura de dados clara ajuda o fornecedor a planejar as configurações de usinagem e selecionar métodos de inspeção adequados.

Em terceiro lugar, os requisitos de anodização devem especificar mais do que a cor. Os compradores devem confirmar o tipo de revestimento, espessura do revestimento, superfícies mascaradas, expectativas cosméticas,e se as dimensões funcionais se aplicam antes ou depois do acabamento.

Em quarto lugar, as superfícies negras largas exigem protecção da embalagem.ou quantidades controladas por embalagem.

Por último, os compradores devem fornecer as seguintes informações antes da cotação:

• Desenho 2D completo;
• Especificação do material;
• Modelo 3D, se disponível;
• Dimensões críticas e referências de dados;
• Quantidade exigida;
• Especificação de anodização;
• Requisitos de superfície cosmética;
• Requisitos de inspecção;
• Requisitos de embalagem e transporte.

Conclusão

A produção de uma chapa de alumínio 6061 anodizada negra requer um controlo coordenado da usinagem CNC, das relações entre as ranhuras e os buracos, da preparação manual da superfície, dos requisitos de anodização,inspecção dimensional, e embalagem final.

O método de fabrico correto depende de mais do que a qualidade do material. Deve também considerar a geometria da peça, o sistema de dados, as tolerâncias funcionais, os requisitos cosméticos, as especificações de revestimento,e condições de transporte.

Para componentes personalizados semelhantes, os compradores devem identificar as dimensões críticas, especificar se as tolerâncias se aplicam antes ou depois da anodização,e definir o nível de protecção de superfície exigido durante a embalagem.

Se você está desenvolvendo um componente de alumínio personalizado semelhante, você pode nos enviar seu desenho, especificação do material, quantidade necessária, acabamento da superfície, requisitos de tolerância crítica,e expectativas de embalagem para uma revisão da fabricabilidade.