铝工业展|铝为机加工行业带来新机遇

铝的使用在不断增加，不仅是在电动汽车、经典汽车制造、航空航天或建筑领域。铝工业展小编认为，这为机械加工公司和工具制造商带来了新的机遇。

作为地壳中第三大常见元素，铝的数量几乎不受限制，而且非常容易回收利用，通常不会造成任何质量损失。约 75% 的铝 - 约 7.5 亿吨 - 至今仍在使用。与生产初次铝相比，重熔铝只需要生产初次铝 5% 的能源。加工过程中的金属损耗也很低。

在铝的优良特性背景下，这种金属的巨大可用性令人感兴趣： 铝的重量很轻，仅为钢材密度的三分之一，而作为一种合金，铝具有极高的弹性和强度。它易于成型和加工，划伤后立即形成氧化保护层，并能导电和导热。因此，它可广泛应用于需要减轻重量、保护、稳定性和耐腐蚀性的领域。

铝工业展浅谈铝的众多应用

目前，铝应用增长最强劲的市场是运输领域，其次是建筑、电气应用和包装。铝是在不影响安全的前提下大幅减轻车辆重量的理想材料。例如，与钢制部件相比，铝制部件的重量通常只有钢制部件的一半。从车身、尾门和车门到底盘、发动机缸体、气缸盖、变速箱和轮辋，铝材料被广泛应用于各种部件。在电动汽车中，轻量化铝材可增加续航里程。由于具有良好的导热性，这种金属还可用于生产电池托盘。

铝工业展浅谈适合各种应用的合金

为了满足不同的要求，铝合金的化学成分和加工工艺要与相应的应用相适应。铝合金的机械性能与纯铝有很大不同。首先，通过添加镁（Mg）、硅（Si）、锰（Mn）、锌（Zn）和铜（Cu）等元素，抗拉强度和屈服强度会显著提高，抗拉强度可达到 300 至 700 mPa。

例如，天然硬质铝镁合金可用作汽车底盘和车身外壳以及高速轮船的板材成型和结构件。用于一般轻量化的最重要材料是可时效硬化的 Al-MgSi 合金，其中包括作为车身外部部件的金属板成型件。它们还特别适用于生产复杂形状的产品，例如应用于建筑业、电气工程、许多日常用品以及 ICE 1 至 ICE 3 等轨道车辆。

不含铜的铝锌镁合金可以很好地吸收能量，因此越来越多地用于汽车制造中的防撞元件和保险杠。由于对材料质量、结构和加工的高要求，高强度铝铜合金和铝锌镁铜合金不仅用于飞机和航天器的制造，还用于工具和模具制造以及紧固件（如螺丝和铆钉）的生产。

高质量的铝加工

铸造铝合金非常容易铸造，这也是这种材料经常用于轻量化的另一个原因。事实上，德国约 80% 的铝铸件都是由回收铝制成的。这种材料对强度和韧性的要求很高，例如可用于汽车制造中的安全部件。尤其重要的是合金中的硅含量（Si），它可以确保高流动性和模具填充性能。

然而，为了提高配合精度，铸件通常需要通过机械加工进行再加工。原则上，铝可以用所有切削工艺进行加工。这一点在飞机制造中尤为重要。在飞机制造中，出于安全考虑，对部件的要求非常高，这是可以理解的。因此，较小的部件通常不是简单地通过焊接连接，而是从实体中铣削出完整的部件。手机外壳也是由传统的航空合金制成，并通过铣削加工生产。这是因为需要非常光滑的表面才能获得完美的手感。只有机械加工才能达到这种质量。

铝工业展浅谈在加工铝材时需要注意什么

原则上，铝可以用非常锋利的切削刃进行良好的加工，但它有堆积的倾向。此外，不同的合金成分还需要不同的涂层规格。例如，含硅的铝合金比含锂的铝合金更好加工。这就需要特殊的解决方案，除了刀具的几何形状和加工策略外，刀具涂层也在很大程度上取决于各自的应用。

在镀膜机 CemeCon，镀膜材料是镀膜的基础，占 50%。另一半由涂层厚度、公差、预处理和精加工等因素构成。这些协调的解决方案应能确保较长的使用寿命、出色的加工效果和经济的生产。

基于 TiB2 的涂层因其与非铁金属的低亲和性和高硬度，长期以来一直用于铝、铜和钛的加工。HiPIMS 工艺是溅射工艺的进一步发展，它在涂层附着力、密度和硬度方面的性能得到了进一步提高。

2 µm 的最小涂层厚度和精细的晶体结构是获得锋利切削刃的决定性因素。此外，涂层材料还能防止边缘堆积。极为光滑的涂层表面一方面确保了最佳的排屑效果，另一方面降低了切割过程中的温度。致密的封闭层结构还能减少扩散，从而降低高温下的磨损，延长湿式和干式加工中的刀具寿命。

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文章来源：轻量化技术网