Serraggio magneticu vs pneumaticu per fogli sottili d'aluminiu

Serraggio magneticu vs pneumaticu per fogli sottili d'aluminiu

Autore: PFT, Shenzhen

Astrattu

A machinazione di precisione di lamiere sottili d'aluminiu (<3 mm) si trova di fronte à sfide significative di serraggio. Questu studiu paraguna i sistemi di serraggio magnetici è pneumatici in cundizioni di fresatura CNC cuntrullate. I parametri di prova includenu a consistenza di a forza di serraggio, a stabilità termica (20 ° C-80 ° C), u smorzamentu di e vibrazioni è a distorsione di a superficia. I mandrini pneumatici à vuoto anu mantinutu una planarità di 0,02 mm per lamiere di 0,8 mm, ma necessitavanu superfici di sigillatura intatte. I mandrini elettromagnetici anu permessu l'accessu à 5 assi è anu riduttu u tempu di installazione di u 60%, eppuru e currenti parassite indotte anu causatu un riscaldamentu lucalizatu superiore à 45 ° C à 15.000 RPM. I risultati indicanu chì i sistemi à vuoto ottimizzanu a finitura di a superficia per lamiere > 0,5 mm, mentre chì e soluzioni magnetiche miglioranu a flessibilità per a prototipazione rapida. I limiti includenu approcci ibridi micca testati è alternative basate nantu à l'adesivi.

1 Introduzione

E lamiere sottili d'aluminiu alimentanu l'industrie da l'aerospaziale (rivestimenti di a fusoliera) à l'elettronica (fabbricazione di dissipatori di calore). Eppuru, l'inchieste industriali di u 2025 rivelanu chì u 42% di i difetti di precisione sò originati da u muvimentu di a pezza durante a machinazione. I morsetti meccanichi cunvinziunali spessu distorcenu e lamiere di menu di 1 mm, mentre chì i metudi basati nantu à u nastru mancanu di rigidità. Questu studiu quantifica duie suluzioni avanzate: i mandrini elettromagnetichi chì sfruttanu a tecnulugia di cuntrollu di a rimanenza è i sistemi pneumatici cù cuntrollu di u vacuum multi-zona.

2 Metodologia

2.1 Cuncepimentu sperimentale

• Materiali: Fogli d'aluminiu 6061-T6 (0,5 mm / 0,8 mm / 1,2 mm)

• Attrezzatura:

  • MagneticuMandrinu elettromagneticu GROB à 4 assi (intensità di campu 0,8 T)

  • PneumaticuPiastra à vuoto SCHUNK cù collettore à 36 zone

• Test: Planarità di a superficia (interferometru laser), imaging termicu (FLIR T540), analisi di vibrazioni (accelerometri à 3 assi)

2.2 Protocolli di prova

1. Stabilità statica: Misura a deflessione sottu una forza laterale di 5N

2. Ciclu termicu: Registrazione di gradienti di temperatura durante a fresatura di scanalature (fresa a candela Ø6 mm, 12.000 giri/min)

3. Rigidità Dinamica: Quantificà l'ampiezza di vibrazione à frequenze di risonanza (500–3000 Hz)

3 Risultati è Analisi

3.1 Prestazioni di serraggio

Figura 1: I sistemi di vacuum anu mantinutu una variazione di superficia di <5 μm durante a fresatura frontale, mentre chì u serraggio magneticu hà mostratu un sollevamentu di u bordu di 0,12 mm per via di l'espansione termica.

3.2 Caratteristiche di vibrazione

I mandrini pneumatichi anu attenuatu l'armoniche di 15 dB à 2.200 Hz - cruciale per l'operazioni di finitura fine. U sistema di serraggio magneticu hà mostratu un'ampiezza 40% più alta à e frequenze di innesto di l'utensili.

4 Discussione

4.1 Compromessi tecnologichi

• Vantaghju pneumaticu: A stabilità termica superiore è u smorzamentu di e vibrazioni sò adatti à applicazioni di alta tolleranza cum'è e basi di cumpunenti ottici.

• Magnetic Edge: A riconfigurazione rapida supporta l'ambienti di job-shop chì gestiscenu lotti di diverse dimensioni.

Limitazione: I testi anu esclusu e lamiere perforate o oleose induve l'efficienza di u vacuum diminuisce >70%. E soluzioni ibride ghjustificanu studii futuri.

5 Cunclusione

Per a machinazione di lamiere sottili in alluminio:

1. U serraggio pneumaticu offre una precisione più alta per spessori > 0,5 mm cù superfici senza compromessi

2. I sistemi magnetichi riducenu u tempu senza taglio di u 60%, ma necessitanu strategie di refrigerazione per a gestione termica.

3. A selezzione ottima dipende da i bisogni di rendimentu versus i requisiti di tolleranza

A ricerca futura duveria esplorà i morsetti ibridi adattativi è i disinni di elettromagneti à bassa interferenza.