Bearbeitung von Aluminiumlegierungen: So wählen Sie die richtige CNC-Maschine aus

Aluminium scheint das am einfachsten zu bearbeitende Material zu sein. Meiner Erfahrung nach ist es das Material, das die meisten Maschinenmängel aufdeckt – weil man es schnell laufen lässt und schnell jede Schwäche im Setup verstärkt. Wenn Sie die Maschine falsch auswählen, wird Aluminium Sie mit einer Aufbauschneide am Fräser, langen, faserigen Spänen, die Ihren Arbeitsbereich verstopfen, und einer Oberflächenbeschaffenheit bestrafen, die bei jedem einzelnen Zyklus die Prüfung nicht besteht.

Warum die Aluminiumbearbeitung einzigartige Maschinenanforderungen hat

Aluminiumlegierungen tragen Material schnell ab – aber nur, wenn Ihre Maschine mithalten kann. Im Gegensatz zu Stahl erfordert Aluminium hohe Spindelgeschwindigkeiten, um Schnittgeschwindigkeiten zu erreichen, die eine Aufbauschneide (BUE) am Werkzeug verhindern. Seine lange, kontinuierliche Chip-Morphologie führt zu Evakuierungsproblemen, für deren Bewältigung Allzweckmaschinen nicht ausgelegt sind. Aluminium leitet Wärme gut, was nach einem Vorteil klingt, aber sein hoher Wärmeausdehnungskoeffizient bedeutet, dass die Maßhaltigkeit leidet, wenn die Kühlmittelstrategie und die Zykluszeit nicht sorgfältig verwaltet werden. Anforderungen an die Oberflächengüte von Aluminiumteilen – oft Ra 0,8 µm oder besser für Kosmetik- und Luftfahrtanwendungen – erfordern sowohl Steifigkeit als auch Drehzahl, die viele Maschinen der Mittelklasse nicht gleichzeitig liefern können.

Für uns bei SZGHTECH war die Aluminiumbearbeitung einer der Haupttreiber unserer Hochgeschwindigkeitsspindel-Produktlinie. Als Kunden begannen, auf schnellere Zykluszeiten bei Aluminiumgehäusen, Halterungen und Strukturrahmen zu drängen, wurde die Nachfrage nach einer elektrischen Spindel mit 24.000 U/min unübersehbar.

Die drei Aluminiumlegierungsfamilien und wie sie sich unterschiedlich bearbeiten lassen

An der Schneide ist nicht alles Aluminium gleich. Käufer spezifizieren häufig eine Maschine, die auf „Aluminium“ basiert, als eine einzige Kategorie – und stoßen dann auf Probleme, wenn sich die tatsächliche Legierung nicht wie erwartet verhält.

7075 ist deutlich härter als 6061 und viele Käufer unterschätzen diesen Unterschied. Ich habe Werkstätten gesehen, die 7075-T651 mit denselben Parametern betrieben haben, die sie für 6061 verwenden, und frage mich, warum ihre Werkzeugstandzeit halb so hoch ist wie erwartet. Der Zinkanteil in 7075 erhöht die Schnittkräfte und erzeugt mehr Wärme an der Kante. Sie benötigen eine steifere Spindel, eine bessere Dämpfung und in vielen Fällen eine Reduzierung des Vorschubs pro Zahn, um Ihren Fräser zu schützen.

Anders sieht es bei Aluminiumguss (A380) aus – er ist weicher, aber durch den Siliziumgehalt abrasiv. Unbeschichtetes Hartmetall verschleißt schnell. Sie benötigen beschichtete Werkzeuge und ein präzise auf die Schneidzone gerichtetes Kühlmittel.

Spindelgeschwindigkeit: Warum Aluminium mehr Drehzahl benötigt als Stahl

Das Fräsen von Stahl erfolgt typischerweise mit Schnittgeschwindigkeiten von 80–200 m/min. Aluminium benötigt 400–800 m/min oder schneller. Das erfordert bei gegebenem Werkzeugdurchmesser deutlich höhere Spindeldrehzahlen. Die Physik ist einfach:

Vc (m/min) = (π × D × n) / 1.000

Dabei ist D = Werkzeugdurchmesser in mm, n = Spindeldrehzahl in U/min.

Der Fall für 8.000 U/min: Allgemeines Aluminiumfräsen

Eine Spindel mit 8.000 U/min erledigt die meisten Aluminiumproduktionsarbeiten kompetent. Bei 8.000 U/min mit einem Ø12-mm-Schaftfräser:

Vc = (π × 12 × 8.000) / 1.000 = ~301 m/min

Das liegt im unteren Bereich für 6061-T6 und eignet sich für Schruppdurchgänge auf 7075. Für die Produktion von massiven Aluminiumkomponenten in mittleren Chargen – Strukturhalterungen, Kühlkörpersockel, Gehäuse mit Wandstärken über 3 mm – bietet Ihnen eine Spindel mit 8.000 U/min die Kombination aus Drehmoment und Drehzahl, die das Schruppen und Vorschlichten ohne Beeinträchtigung der Werkzeugstandzeit bewältigt.

Unser VMC850 läuft mit 8.000 U/min mit HIWIN 35-mm-Rollenführungen, ±0,003 mm Positionierungsgenauigkeit und einem 24-Werkzeug-ATC. Es eignet sich gut für mittelgroße Aluminiumteile in einer Reihe von Branchen: Formbasen, Strukturkomponenten für die Automobilindustrie und Elektronikgehäuse im Bereich von 300 bis 700 mm. Bei einer Spindelleistung von 11/15 kW verhungert sie bei aggressiven Schruppdurchgängen in der 7075 nicht.

Der Fall für 24.000 U/min: Hochgeschwindigkeitsbearbeitung und dünnwandige Teile

Wenn Ihr Teil dünne Wände oder tiefe Taschen hat oder eine Oberflächengüte von Ra 0,8 µm oder besser erfordert, reichen 8.000 U/min nicht aus. Sie müssen die Schnittkräfte reduzieren – was geringere Spanlasten pro Zahn bedeutet – und dies durch eine deutlich höhere Schnittgeschwindigkeit kompensieren, um die Materialabtragsrate aufrechtzuerhalten.

Bei 24.000 U/min mit einem Ø10-mm-Schaftfräser:

Vc = (π × 10 × 24.000) / 1.000 = ~754 m/min

Damit liegen Sie bei 6061-T6 direkt im Hochleistungsbereich und bei Schlichtdurchgängen bei 7075 im oberen Bereich. Die Schnittkräfte sinken erheblich. Dünne Wände verformen sich nicht und klappern nicht. Die Oberflächenbeschaffenheit verbessert sich erheblich, da jeder Zahn mit höherer Geschwindigkeit einen kleineren, saubereren Biss ausführt.

Die 24.000-U/min-Elektrospindel unseres SZGH-1090D stammt nicht aus einem Datenblatt. Es kam von einem Kunden in Indien, der Drohnenrahmenplatten bearbeitete – 7075-T651, 8 mm dick, komplexe Taschen. Bei einer Spindel mit 8.000 U/min kam es alle 40 Minuten zu Werkzeugverschleiß. Bei 24.000 U/min und dem richtigen Werkzeugweg hielt derselbe Fräser eine ganze Schicht durch. Ihre Zykluszeit pro Teil sank von 45 Minuten auf 18 Minuten. Solche Ergebnisse bestimmen auf unserer Ebene die Spindelkonstruktionsentscheidungen.

Die SZGH-1090D verwendet eine elektrische Spindel von Jiangsu Ronghua, BT30-Kegel, 11 kW Leistung, mit einem festen Arbeitstisch von 900 x 1000 mm. Die Konstruktion mit festem Tisch ist von entscheidender Bedeutung: Bei der Bearbeitung großer Aluminiumplatten bewegt das Werkstückgewicht die Tischachsen nicht, wodurch die dynamische Genauigkeit bei hohen Vorschubgeschwindigkeiten stabil bleibt.

Späneabfuhr: Das Problem, das die meisten Käufer übersehen

Aluminium erzeugt lange, zähe Späne – insbesondere 6061-T6. Wenn sich diese Späne in einer Tasche oder um den Fräser herum ansammeln, werden sie erneut geschnitten. Das Nachschneiden von Aluminiumspänen hat zwei Auswirkungen: Es verschlechtert die Oberflächengüte und erzeugt an der Werkzeugkante Wärme, die die BUE-Bildung beschleunigt.

Ich sehe die Spanabfuhr ständig unterschätzt. Ein Kunde, der Aluminium in einer Allzweck-VMC verarbeitet, rief mich an, weil sich die Oberflächenbeschaffenheit nach 20 Minuten ununterbrochenem Schneiden verschlechterte. Die Aluminiumspäne waren lang, fadenförmig und häuften sich in der Tasche, und der Schneider schnitt sie erneut. Es war kein Werkzeugproblem. Es handelte sich um ein Problem mit der Maschinenanordnung – der VMC verfügte über einen Flachtisch-Späneförderer, der die Späne aus einem Tiefhohlraumbetrieb nicht schnell genug entfernen konnte.

Die Lösungen sind mehrschichtig:

• Maschinengeometrie : Suchen Sie bei VMCs nach Maschinen mit Späneförderern mit Seitenauswurf, die direkt unter dem Arbeitsbereich positioniert sind. Spanschnecken, die entlang des Grundumfangs laufen, transportieren Aluminiumspäne effizient. Bei Drehmaschinen sorgt ein um 45° geneigtes Bett für eine natürliche Schwerkraftfallbahn – die Späne fallen ohne Eingreifen des Bedieners aus dem Arbeitsbereich.

• Spanbrecherwerkzeuge : Verwenden Sie für Drehbearbeitungen Wendeschneidplatten mit positiver Spangeometrie und integrierten Spanbrechernuten, die speziell für Aluminium entwickelt wurden. Verwenden Sie keine Einsätze mit Stahlgeometrie auf Aluminium; Sie produzieren Chips, die zu lang sind, um sie zu handhaben.

• Hochdruckkühlmittel : Gezieltes Kühlmittel mit 40–70 bar bricht Späne mechanisch und spült sie aus der Schneidzone. Dies ist besonders wichtig beim Taschenfräsen und Tiefbohren auf Aluminium.

• Werkzeugweg-Strategie : Berücksichtigen Sie bei der CAM-Programmierung Spanbeseitigungsdurchgänge und vermeiden Sie lange kontinuierliche Trochoidenwege ohne Spanbruchbewegungen, wenn Sie tiefe Taschen in 6061 schneiden.

CNC-Drehmaschinen für Aluminium: Schrägbett ist fast immer besser

Beim Drehen von Aluminium ist die Maschinenkonfiguration ebenso wichtig wie die Spindeldrehzahl. Bei Flachbett-CNC-Drehmaschinen sammeln sich Späne auf den Gleitbahnabdeckungen an, erfordern eine häufigere manuelle Reinigung und haben bei langen Dauerläufen Schwierigkeiten, die Oberflächenqualität aufrechtzuerhalten.

Das 45°-Schrägbett unserer Dreh-Fräs-Verbundmaschinen ist kein Zufall. Es wurde speziell für das Drehen von Aluminium ausgewählt: Die Späne fallen direkt nach unten, es kommt zu keiner Ansammlung auf den Gleitbahnabdeckungen, und Sie können bedenkenlos mit 4.000 U/min arbeiten. Wenn Sie diese Geometrie mit einer C-Achse und angetriebenen Werkzeugen kombinieren, können Sie ein komplexes Aluminiumteil – gedrehter Außendurchmesser, gefräste Merkmale, gebohrte Querlöcher – in einer einzigen Aufspannung fertigstellen. Hier kommt die Zykluszeitverkürzung wirklich zum Tragen.

Unser Das Dreh-Fräs-Compound SZGH-46Z bearbeitet Teile der Klasse Ø460 mm mit einer vollständigen C-Achse, angetriebenen Werkzeugen und der 45°-Schrägbettgeometrie. Bei Wellen, Gehäusen und Steckverbinderkörpern aus Aluminium entfällt der zweite Arbeitsgang, der sonst einen VMC-Befestigungszyklus erfordern würde.

Für einfachere Aluminium-Dreharbeiten fügt die Y-Achse SZGH-46 der Drehzentrumskonfiguration eine Y-Achse hinzu und ermöglicht so außermittige Fräsfunktionen ohne vollständige Komplexität der Dreh-Fräs-Verbindung. Der SZGH-TK50 verarbeitet Aluminiumteile mit größerem Durchmesser, bei denen der Bohrungsdurchmesser oder das Teilegewicht den 46Z-Bereich überschreitet.

Alle unsere Schrägbettdrehmaschinen sind für 3.500 U/min und mehr ausgelegt – ausreichend zum Drehen von Aluminium bei empfohlenen Schnittgeschwindigkeiten mit Werkzeugdurchmessern bis zu Ø50 mm Stangenmaterial.

VMCs für Aluminium: Anpassung der Maschine an die Teilegröße

Bei der Wahl eines VMC für Aluminium kommt es nicht nur auf die Spindelgeschwindigkeit an. Tischgröße, Z-Achsen-Verfahrweg, Werkzeugmagazinkapazität und Spanmanagement bestimmen, ob die Maschine für die Anwendung geeignet ist. So segmentieren wir die Auswahl an Aluminium-VMC bei SZGHTECH.

Kompakte Teile (unter 300 mm): SZGH-540 / SZGH-650

Der SZGH-540 ist unser kleinformatiger VMC – entwickelt für die großvolumigen, kompakten Aluminiumteile, die in der Unterhaltungselektronik, Telekommunikationshardware und der Herstellung von Präzisionssteckverbindern vorherrschen. Geringer Platzbedarf, schneller Werkzeugwechsel und eine Spindelspezifikation, die für Werkzeuge mit kleinem Durchmesser aus Aluminium geeignet ist.

Der SZGH-650 geht mit einer BT40-Kegelspindel noch einen Schritt weiter – besser geeignet für Aluminiumteile, die größere Planfräser oder Wendeschneidplattenfräser erfordern. Wenn Ihre Teile eine Größe von weniger als 300 mm haben und Ihre Losgrößen bei Hunderten pro Woche liegen, bietet Ihnen die 650 Kapazität ohne Überbau.

Mittelklasse-Teile (300–700 mm): VMC650 / VMC850

Der VMC650 zielt auf den mittleren Bereich ab: Formelektrodenrohlinge, Strukturhalterungen, Kühlkörpergrundplatten und Automobilaluminiumkomponenten. HIWIN-Rollenführungen, 16-Werkzeug-ATC, ±0,005-mm-Positionierung – die Arbeitspferdkonfiguration für Betriebe, die gemischte Aluminium- und Leichtstahlarbeiten durchführen.

Der VMC850 erweitert den Arbeitsbereich und rüstet auf HIWIN 35-mm-Rollenführungen auf, um eine bessere Steifigkeit bei aggressiver Aluminiumschruppbearbeitung zu erzielen. Dank der Positionierungsgenauigkeit von ±0,003 mm eignet es sich für Aluminiumteile mit engen Bohrungstoleranzen – Lagergehäuse, Hydraulikverteiler und Präzisionsgehäuse, deren Abmessungen über den gesamten Produktionsdurchlauf hinweg beibehalten werden müssen. Mit einem Maschinengewicht von 4.500 kg verfügt sie über genügend Masse, um die Vibrationen zu dämpfen, die beim Hochgeschwindigkeitsschneiden von Aluminium entstehen.

Große Aluminiumplatten und Strukturteile: SZGH-1090D (Gantry)

Der SZGH-1090D wurde speziell für großformatige Aluminiumarbeiten entwickelt: Drohnenrahmen, Strukturplatten für die Luft- und Raumfahrt, Batterieträgerkomponenten für Kraftfahrzeuge und architektonische Extrusionsprofile, die präzises Taschenfräsen über einen Arbeitsbereich von 900 x 1000 mm erfordern.

Das Portaldesign mit festem Tisch bedeutet, dass sich der Arbeitstisch nicht bewegt – nur die Spindelbrücke bewegt sich in X und Y. Wenn Sie eine 40 kg schwere Aluminiumplatte auf dem Tisch halten, ist das wichtig: Die dynamische Genauigkeit des Schnitts nimmt nicht ab, wenn der Tisch unter Last abbremst. In Kombination mit der Elektrospindel mit 24.000 U/min und einer Wiederholungspositionierung von 0,01 mm produziert die 1090D große Aluminiumteile mit einer Konsistenz, mit der VMCs mit beweglichem Tisch dieser Größenklasse nicht mithalten können.

Einer unserer Kunden wechselte für die Produktion seiner Drohnenrahmen von einer herkömmlichen VMC mit 8.000 U/min auf die 1090D. Die Kombination aus höherer Spindelgeschwindigkeit, besserer Spanabfuhr durch die Konstruktion mit festem Tisch und dem größeren Arbeitsbereich verkürzte die Gesamtbearbeitungszeit pro Rahmen um über 40 %.

Werkzeugauswahl und Schnittparameter für Aluminium

Bei der Werkzeugauswahl geht es darum, ob die Aluminiumbearbeitung zusammenkommt oder scheitert. Die falsche Beschichtung macht Aluminium im wahrsten Sinne des Wortes zum Schweißproblem. Aluminium haftet bei hohen Schnittgeschwindigkeiten an unbeschichtetem Hartmetall und TiN-beschichteten Werkzeugen und bildet BUE, das die Oberflächengüte innerhalb von Minuten zerstört.

Empfohlene Schnittparameter je nach Legierung

Ich bevorzuge die Beschichtungen TiB₂ (Titandiborid) und ZrN (Zirkoniumnitrid), da beide eine geringe Affinität zu Aluminium haben. Im Gegensatz zu TiAlN – das sich hervorragend für Stahl eignet – reagiert TiAlN bei erhöhten Schneidtemperaturen mit Aluminium und fördert die Haftung. TiB₂ wurde speziell dafür entwickelt, dem standzuhalten. Bei Hochgeschwindigkeits-Schlichtdurchgängen mit 24.000 U/min ist der Unterschied in der Werkzeugstandzeit zwischen einem TiB₂-beschichteten Schaftfräser und einem unbeschichteten Hartmetallfräser innerhalb einer einzigen Schicht messbar.

Beim Schruppen bieten 3-Schneiden-Schaftfräser aus Aluminium mehr Spanraum pro Schneide als eine 4-Schneiden-Geometrie. Für die Schlichtbearbeitung mit hoher Geschwindigkeit erzeugen 2-schneidige Schaftfräser mit polierten Spannuten die beste Oberflächengüte auf 6061 in einem einzigen Durchgang.

Häufige Fehler bei der CNC-Bearbeitung von Aluminium

Nach mehr als einem Jahrzehnt der Unterstützung von Aluminiumbearbeitungsanwendungen in Dutzenden von Branchen treten immer wieder dieselben Fehler auf. Die meisten davon sind vermeidbar.

• Spindeldrehzahl zu niedrig, was zu Aufbauschneidenbildung führt. BUE tritt auf, wenn die Schnitttemperatur an der Kante für ein sauberes Scheren zu niedrig ist. Aluminium verschweißt sich mit der Werkzeugfläche. Die Lösung ist nicht intuitiv: Laufen Sie schneller, nicht langsamer. Die meisten Bediener reduzieren instinktiv die Geschwindigkeit, wenn die Oberflächenbeschaffenheit nachlässt. Das verschlimmert BUE.

• Weiterlaufen, nachdem die Späne beginnen, das Werkzeug zu umwickeln. Sobald Sie sehen, dass die Späne eingewickelt sind, stoppen Sie den Zyklus. Die um den Fräser gewickelten Späne wirken wie eine Schleifhülse, die gleichzeitig die Oberfläche des Teils und das Werkzeug ritzt. Räumen Sie die Späne weg, überprüfen Sie die Spannuten und passen Sie Ihre Chip-Break-Strategie an, bevor Sie fortfahren.

• Anwenden der Schnittparameter von Gusseisen auf Aluminium. Niedrigere Vorschübe und konservative Schnitttiefeneinstellungen, die einen Gusseisenaufbau schützen, erhöhen tatsächlich die Schnitttemperatur in Aluminium, da das Werkzeug pro abgetragener Materialeinheit zu lange mit dem Werkstück in Kontakt bleibt. Aluminium will schnell geräumt werden.

• Falsche Kühlmittelkonzentration verursacht Oberflächenoxidation. Aluminium reagiert empfindlich auf den pH-Wert des Kühlmittels. Halbsynthetische und synthetische Kühlmittel können in Konzentrationen über 8–10 % Rückstände hinterlassen, die die Oberflächenoxidation beschleunigen, insbesondere auf 6061-T6-Eloxalrohlingen. Halten Sie sich an den vom Kühlmittelhersteller empfohlenen Konzentrationsbereich – gehen Sie nicht davon aus, dass mehr besser ist.

• Ignorieren der Wärmeausdehnung bei Präzisionsteilen mit langer Lebensdauer. Eine 500-mm-Aluminiumplatte erwärmt sich während eines 30-minütigen Schruppzyklus messbar. Wenn Sie Toleranzen von ±0,01 mm einhalten, müssen Sie eine Abkühlung zwischen Schruppen und Schlichten einplanen oder eine Kühlmittelstrategie verwenden, die aggressiv genug ist, um vom Beginn des Zyklus an das thermische Gleichgewicht aufrechtzuerhalten.

• Verwendung einer Flachbettmaschine zum Drehen von Aluminium in großen Stückzahlen. Ich habe gesehen, dass Werkstätten Aluminium-Stangenmaterial auf Flachbettdrehmaschinen bearbeiten und den Aufwand für die Spanverwaltung als normal akzeptieren. Das ist es nicht. Eine Schrägbettmaschine, die das gleiche Programm ausführt, produziert konsistentere Teile pro Stunde, da die Bediener nicht alle 15 Minuten anhalten müssen, um die Späne rund um den Spindelstock zu entfernen.

SZGHTECH Aluminiumbearbeitungslösungen

Alle Maschinen sind CE- und ISO 9001-zertifiziert. Die Standardvorlaufzeit beträgt 20–35 Werktage. Die Gewährleistung beträgt 12 Monate ab Lieferung.

Häufig gestellte Fragen

F1: Welche Spindeldrehzahl benötige ich für die CNC-Bearbeitung von Aluminium?

Für das allgemeine Fräsen von Aluminium – Massivteile, mittlere Chargen, Standardtoleranzen – sind 8.000 U/min ausreichend. Sie erhalten Schnittgeschwindigkeiten im Bereich von 300–500 m/min bei typischen Werkzeugdurchmessern, was die meisten 6061-T6- und 7075-Arbeiten kompetent abdeckt. Wenn Sie dünne Wände unter 2 mm bearbeiten, auf Ra 0,8 µm oder besser fertigen oder eine Großserienproduktion betreiben, bei der die Zykluszeit Ihre Wirtschaftlichkeit bestimmt, benötigen Sie 24.000 U/min. Bei dieser Geschwindigkeit sinken die Schnittkräfte, die Werkzeugstandzeit verlängert sich und die Oberflächengüte verbessert sich messbar in einem einzigen Durchgang.

F2: Was ist die beste CNC-Maschine für die Bearbeitung von 7075-Aluminium?

7075-T651 ist härter und zäher als 6061. Es benötigt eine starre Spindel, gute Dämpfungseigenschaften und eine ausreichende Spindelgeschwindigkeit, um die Schnitttemperaturen unter Kontrolle zu halten. Bei mittelgroßen 7075-Teilen beherrscht unser VMC850 die Kombination aus Steifigkeit und Geschwindigkeit gut. Bei großen 7075-Strukturplatten – Drohnenrahmen, Luft- und Raumfahrthalterungen – erzielen Sie mit der 24.000-U/min-Elektrospindel und dem festen Portaldesign des SZGH-1090D die besten Ergebnisse. Der feste Arbeitstisch eliminiert den dynamischen Genauigkeitsverlust, der durch das Bewegen schwerer Werkstücke mit hohen Vorschubgeschwindigkeiten entsteht.

F3: Warum benötigt die Aluminiumbearbeitung höhere Spindelgeschwindigkeiten als die Stahlbearbeitung?

Die optimale Schnittgeschwindigkeit für Aluminium ist 3–5x höher als für Stahl, ausgedrückt in Oberflächenmetern pro Minute. Stahl schneidet gut bei 80–200 m/min. Aluminium benötigt je nach Legierung 300–800 m/min. Bei einem gegebenen Werkzeugdurchmesser erfordert das Erreichen dieser Oberflächengeschwindigkeiten eine proportional höhere Drehzahl. Wenn Sie Aluminium mit Spindelgeschwindigkeiten auf Stahlniveau bearbeiten, fällt die Schnitttemperatur an der Kante unter den Schwellenwert, bei dem Aluminium sauber abschert – und es beginnt stattdessen mit dem Fräser zu verschweißen. Das ist eine Aufbauschneide, die die Oberflächenbeschaffenheit fast sofort zerstört.

F4: Wie verhindere ich das Nachschneiden von Spänen bei der Bearbeitung von Aluminium auf einer CNC-Drehmaschine?

Beginnen Sie mit der Maschinengeometrie: Eine 45°-Schrägbettdrehmaschine wirft Späne durch die Schwerkraft aus der Schneidzone ab. Auf einem Flachbett sammeln sich die Späne um das Werkzeug herum und werden in den Schnitt zurückgezogen. Verwenden Sie über die Maschinenauswahl hinaus Wendeschneidplattengeometrien mit positiven Spanwinkeln und aluminiumspezifischen Spanbrechernuten – diese erzeugen kürzere Späne, die sich nicht verheddern. Richten Sie Ihre Kühlmitteldüsen so aus, dass sie die Späne von der bearbeiteten Oberfläche wegspülen und nicht nur das Werkzeug kühlen. Berücksichtigen Sie in Ihrem G-Code auch regelmäßige Verweilbewegungen zur Spanbeseitigung bei Tiefbohrvorgängen mit langen Zyklen.

F5: Welche Schneidflüssigkeit sollte ich für die CNC-Bearbeitung von Aluminium verwenden?

Halbsynthetische oder synthetische Kühlmittel mit einer Konzentration von 5–8 % eignen sich gut für die meisten Aluminiumlegierungen. Halten Sie den pH-Wert zwischen 8,5 und 9,5 – zu alkalisch, sonst sehen Sie weiße Rückstandsablagerungen auf Eloxal 6061. Bei Hochgeschwindigkeits-Schlichtdurchgängen an kosmetischen Teilen erzeugt die Minimalmengenschmierung (MQL) mit einem Öl auf Pflanzenbasis sauberere Oberflächen als Flutkühlmittel, da dadurch ein Thermoschock zwischen dem Schnitt und dem Kühlmittelkontakt vermieden wird. Vermeiden Sie reine Schneidöle für Aluminium – sie spülen die Späne nicht effektiv weg und beeinträchtigen die Sicht in den Arbeitsbereich.

F6: Kann ich Aluminium auf einer für Stahl konzipierten CNC-Maschine bearbeiten?

Mit Einschränkungen ist das möglich. Für Stahl optimierte VMCs erreichen typischerweise eine Höchstgeschwindigkeit von 6.000–8.000 U/min und sind auf niedrigere Schnittgeschwindigkeiten und ein höheres Drehmoment ausgelegt. Sie bearbeiten Aluminium, aber Sie erreichen nicht die Oberflächengüte oder Zykluszeiten, die eine für Aluminium optimierte Maschine liefern kann. Praktischer: Stahlmaschinen verfügen häufig über Spänemanagementsysteme, die auf kurze, spröde Stahlspäne ausgelegt sind. Die langen, zähen Späne des Aluminiums werden diese Systeme schnell überlasten und erfordern häufige Bedienereingriffe. Wenn Aluminium mehr als 20 % Ihres Produktionsvolumens ausmacht, amortisiert sich eine zweckgebundene Maschine durch geringere Ausfallzeiten und eine höhere Ausbeute.

F7: Welche Oberflächengüte kann ich auf Aluminium mit einer Spindel mit 24.000 U/min erzielen?

Mit den richtigen Werkzeugen und Parametern auf unserem SZGH-1090D ist Ra 0,4–0,8 µm in einem Schlichtdurchlauf auf 6061-T6 ohne Nachbearbeitung erreichbar. Mit einem 2-schneidigen, polierten Schaftfräser bei vollen 24.000 U/min und einer leichten Endbearbeitungstiefe von 0,1–0,2 mm erreichen einige Kunden konstant einen Ra-Wert von 0,4 µm – gut genug, um die Polierzeit vor dem Eloxieren erheblich zu verkürzen. Die Oberflächenbeschaffenheit von 7075 wird bei denselben Parametern aufgrund der höheren Härte der Legierung etwas rauer sein, Ra 0,8 µm ist jedoch regelmäßig erreichbar.

F8: Wie lange ist die Vorlaufzeit für für Aluminium optimierte SZGHTECH-CNC-Maschinen?

Die Standardvorlaufzeit beträgt für alle Modelle, einschließlich des SZGH-1090D, 20–35 Werktage ab Auftragsbestätigung. Bei Bestellungen mit nicht standardmäßigen Spindel- oder Steuerungskonfigurationen kann sich die Lieferzeit geringfügig verlängern. Kontaktieren Sie uns, um Ihre spezifische Konfiguration zu bestätigen, bevor Sie einen Produktionsplan festlegen. Alle Maschinen werden mit Werksabnahmetestberichten und einer 12-monatigen Garantie auf Spindel, mechanische und elektrische Komponenten geliefert.

Fordern Sie ein Angebot an