Vous venez de dessiner un gadget génial en CAO - il vous faut maintenant un métal brillant. Mais attendez ! Si l'atelier ne peut pas fraiser votre modèle, le devis va exploser ou la pièce va tomber à l'eau. Quelques conseils simples usinage CNC de l'aluminium permet d'économiser des maux de tête et de l'argent. Pour un usinage CNC de l'aluminium en douceur, n'oubliez pas :

1. Arrondir les angles intérieurs.
2. Les murs doivent être suffisamment épais.
3. Respecter les limites de profondeur des trous.
4. Évitez les outils bizarres.
5. Ajoutez une ébauche ou un accès multi-axes pour les endroits cachés.

Ci-dessous, nous expliquerons chaque règle en termes simples, nous partagerons des tableaux rapides et nous vous présenterons des exemples concrets d'ateliers, afin que vous puissiez concevoir une seule fois et que la machine soit satisfaite dès le premier essai.

Règles de conception pour l'usinage CNC de l'aluminium

Un plan solide représente la moitié de la bataille. Commencez par les bases de l'outillage : les fraises en bout sont rondes, les angles internes doivent donc avoir un rayon correspondant - jamais de pointes acérées. Ensuite, les parois se comportent comme des cordes de guitare : trop fines, elles vibrent. Les parois en aluminium doivent avoir une épaisseur supérieure à 0,25 mm et les planchers une épaisseur supérieure à 0,5 mm. La profondeur des trous doit rester inférieure à trois fois le diamètre pour faciliter l'évacuation des copeaux. Les filets plus longs que 1,5 fois le diamètre ajoutent rarement de la résistance et ralentissent la coupe. Enfin, prévoyez des caractéristiques que les fraises standard peuvent atteindre afin d'éviter les frais d'outillage sur mesure. En suivant ces conseils rapides, on associe le faible coût de l'aluminium aux avantages de l'acier. avantages de la machine CNC répétabilité dont chaque travail a besoin.

Rayon des angles internes

Imaginez que vous tondez l'herbe avec un ballon de football : vous rateriez des coins ! Il en va de même pour l'usinage CNC de l'aluminium. Utilisez un rayon intérieur supérieur d'au moins 10 % au rayon de la fraise afin que les copeaux s'évacuent et que l'usure de l'outil reste faible. Une fraise de 6 mm aime les angles de 4 mm, mais ceux de 5 mm sont plus doux. Si vous avez besoin de rayons plus petits, passez aux fraises d'usinage Micro-CNC, mais attendez-vous à des temps de cycle plus longs et à des coûts plus élevés.

Épaisseur de la paroi Sagesse

Les parois minces chantent comme des diapasons. L'épaisseur de l'aluminium doit être supérieure à 0,25 mm et le rapport hauteur/épaisseur doit être inférieur à 8:1. Pour les ailettes plus hautes (pensez aux dissipateurs thermiques), ajoutez des nervures ou modifiez le profil. La conception intelligente des parois permet de faire correspondre l'usinage CNC d'un prototype rapide à la production finale sans réglages supplémentaires.

Trous, filetages et profondeur

Les forets hélicoïdaux standard donnent les meilleurs résultats jusqu'à un diamètre de 3×. Les alésages plus profonds risquent d'entraîner une dérive de l'outil et un étouffement des copeaux. Contre-trous ou trous taraudés ? Prévoyez une profondeur de filetage ne dépassant pas 1,5 fois le diamètre. Le fraisage de filets est plus efficace que les tarauds pour les minuscules trous M2, mais il nécessite des trajectoires hélicoïdales correctes dans la FAO.

Respecter les angles internes

Les angles vifs, les coupe-files et les parties déformées. Au lieu de cela, arrondissez-les généreusement. Sur les installations d'usinage CNC de l'aluminium, un outil de 3 mm aime un rayon intérieur de 2 mm. Des rayons plus grands réduisent également les sources de stress, ce qui augmente la résistance. Ajoutez des reliefs en "os de chien" pour les fentes carrées ; la fraise grignote au-delà du bord à 90°, laissant de l'espace pour les pattes d'accouplement. Cette astuce est particulièrement utile pour la conception de supports à encliqueter pour les pièces en acier inoxydable. Usinage CNC de l'acrylique panneaux.

Info : Doublez le diamètre de la fraise pour une finition plus lisse dans les coins de poche.

Construire des murs et des planchers solides

Les parois d'une épaisseur inférieure à 0,25 mm vacillent sous les jets de liquide de refroidissement. Visez une épaisseur de 0,5 mm dans les sections hautes. Lorsque vous devez gagner du poids, creusez des poches internes tout en conservant des coques extérieures épaisses. Les nervures augmentent la rigidité sans être encombrantes, ce qui est un avantage pour les châssis de drone créés à l'aide d'un prototype d'usinage CNC. Épaisseur du plancher ? Respectez une épaisseur d'au moins 0,5 mm pour que les fixations sous vide tiennent sans fléchir.

Conseil rapide : Alterner les passes d'ébauche et de finition ; l'ébauche laisse le stock de sorte que la coupe de finition élimine les cicatrices de vibration.

Profondeurs, diamètres et filetages des trous

Les trous profonds retiennent les copeaux. Limitez la profondeur de perçage à trois fois le diamètre ou ajoutez un trou de passage pour évacuer les copeaux. Les rainures de dégagement du filetage facilitent la sortie de l'outil et améliorent le flux de placage ultérieur. Pour chaque cycle d'usinage CNC de l'aluminium, choisissez des filetages grossiers pour les alliages tendres comme le 6061 - moins de risques de décapage.

Fait : Les filets au-delà de 1,5×diamètre n'ajoutent que 5 % à la résistance à l'arrachement, mais augmentent le temps de cycle de 20 %.

Des caractéristiques faciles à utiliser

Les rainures étranges exigent des fraises sur mesure. Il est préférable de concevoir des rayons adaptés aux fraises en bout disponibles sur le marché. Des logos en retrait ? Enfoncez-les à 0,25 mm de profondeur pour qu'une fraise de 1 mm puisse les atteindre sans se briser. La combinaison de la gravure au laser et du fraisage permet également d'obtenir des textes très détaillés sur les pièces en aluminium usinées par CNC - associez les deux processus comme nous le faisons pour les plaques signalétiques en acrylique usinées par CNC.

Suggestion : Limiter la largeur de la fente au diamètre de la fraise plus 10 % pour une meilleure évacuation des copeaux.

Angles de dépouille et contre-dépouilles cachées

La légère conicité permet aux outils de se désengager proprement et d'évacuer les copeaux. Un angle de 1° à 2° n'ajoute pratiquement aucun poids et accélère l'usinage. Besoin de contre-dépouilles ? Prévoyez des fraises à rainure en T ou à sucette, ou faites appel à un 5-axes. Lors de l'usinage Micro-CNC de minuscules contre-dépouilles, minimisez la profondeur pour préserver la résistance de la fraise.

Danger : Ignorer les courants d'air dans les poches profondes peut piéger l'outil, entraînant des collisions bruyantes et des chutes de matériel.

Objectifs de finition et de tolérance

La finition standard Ra 3,2 µm convient à la plupart des boîtiers ; Ra 1,6 µm brille pour les ajustements coulissants. Évitez de spécifier "aussi lisse que possible" - les ateliers augmenteront le prix. Les tolérances serrées ne doivent être appliquées que lorsque cela est nécessaire, par exemple pour les sièges de roulements. Laissez une marge généreuse de ±0,1 mm sur les faces cosmétiques dans l'usinage CNC de l'aluminium ; le ponçage ou le sablage nettoie rapidement les marques d'outil.

Info : Chaque décimale supplémentaire peut doubler le temps d'usinage.

Gestion de la chaleur pour éviter le gauchissement

L'aluminium conduit la chaleur, mais les nervures fines peuvent encore se déformer. Utilisez le fraisage en avalant et des trajectoires d'outils équilibrées pour couper la chaleur de manière uniforme. Si votre pièce ressemble à un moule à gaufres, usinez progressivement les deux côtés pour réduire les contraintes. De nombreux concepteurs de moules pour l'usinage CNC de l'acrylique oublient ce principe et se demandent pourquoi les couvercles se balancent comme des bascules.

Avertissements : Enlever toutes les bavures tranchantes avant le recuit final ; les bavures trempent de façon inégale et tordent les parois minces.

Du prototype à la production

Les premières constructions peuvent omettre les chanfreins ou utiliser des ajustements plus lâches pour tester la forme. Usinage CNC de prototypes bénéficie de montages à changement rapide et d'un stock à onglets pour économiser du temps de préparation. Une fois la conception verrouillée, optimisez les longueurs d'outils, ajoutez un rayon lorsque c'est possible et regroupez les opérations pour exploiter tous les avantages de la répétition des machines CNC.

Succès : Concevoir une fois, prototyper rapidement, affiner les angles - les flux de production sont réduits de moitié par rapport au temps de cycle initial.

Choix des matériaux et post-traitement

Les règles de l'aluminium 6061 pour le coût et la facilité. Besoin d'une résistance supplémentaire ? Le 7075 s'impose. Vous voulez de l'éclat ? L'aluminium 5083 s'anodise à merveille. Après la découpe, ébarbez les bords, puis anodez-les, appliquez un revêtement en poudre ou un revêtement transparent pour les protéger de la corrosion. L'anodisation à couche dure épaissit la surface sans arrondir les détails fins. Micro-usinage CNC des engins.

Conclusion

Les pièces de qualité commencent par une conception intelligente. Respectez la règle du rayon d'angle, gardez des parois solides, surveillez la profondeur des trous et choisissez des caractéristiques que les fraises de tous les jours peuvent atteindre. Les angles de dépouille, les parcours d'outils équilibrés et les alliages appropriés complètent la recette. Si vous suivez ces conseils, l'usinage CNC de l'aluminium deviendra un jeu d'enfant, et vous obtiendrez des pièces solides, propres et abordables à chaque fois.

FAQ

Pourquoi les angles internes ne peuvent-ils pas être tranchants ?
Les cutters sont ronds ; ils doivent laisser une trajectoire courbe à l'intérieur, et non un point parfait.

Les murs minces échouent-ils toujours ?
Pas s'il est contreventé, mais s'il est trop fin, il risque de se déformer à la chaleur.

Le fraisage de filets vaut-il la peine pour les petites pièces ?
Oui, le fraisage permet d'obtenir des filetages plus propres et d'éviter de casser les tarauds dans les trous borgnes.

Quelle quantité de brouillon est suffisante ?
Un degré permet généralement à l'outil de sortir sans frottement ; les poches plus profondes peuvent en nécessiter deux.

Quand dois-je passer de 6061 à 7075 ?
Lorsque vous avez besoin d'une plus grande résistance ou d'une meilleure durée de vie, et que vous pouvez supporter un usinage légèrement plus difficile.