Магнетна наспроти пневматска дршка за тенки алуминиумски лимови

Магнетна наспроти пневматска дршка за тенки алуминиумски лимови

Автор: PFT, Шенжен

Апстракт

Прецизната обработка на тенки алуминиумски листови (<3 mm) се соочува со значителни предизвици во држењето на обработката. Оваа студија ги споредува магнетните и пневматските системи за стегање под контролирани услови на CNC фрезирање. Параметрите за тестирање вклучуваа конзистентност на силата на стегање, термичка стабилност (20°C–80°C), амортизација на вибрации и површинска дисторзија. Пневматските вакуумски стеги одржуваа рамност од 0,02 mm за листови од 0,8 mm, но бараа недопрени површини за запечатување. Електромагнетните стеги овозможуваа пристап до 5 оски и го намалија времето на поставување за 60%, но индуцираните вртложни струи предизвикаа локализирано загревање над 45°C при 15.000 вртежи во минута. Резултатите покажуваат дека вакуумските системи ја оптимизираат завршната обработка на површината за листови >0,5 mm, додека магнетните решенија ја подобруваат флексибилноста за брзо прототипирање. Ограничувањата вклучуваат нетестирани хибридни пристапи и алтернативи базирани на лепило.

1 Вовед

Тенките алуминиумски лимови ја напојуваат индустријата од воздухопловството (облоги на трупови) до електроника (изработка на ладилници). Сепак, индустриските анкети од 2025 година покажуваат дека 42% од прецизните дефекти потекнуваат од движењето на обработениот дел за време на обработката. Конвенционалните механички стеги често ги искривуваат листовите под 1 мм, додека методите базирани на ленти немаат цврстина. Оваа студија квантификува две напредни решенија: електромагнетни стеги кои ја користат технологијата за контрола на реманенција и пневматски системи со повеќезонска вакуумска контрола.

2 Методологија

2.1 Експериментален дизајн

• Материјали: алуминиумски лимови 6061-T6 (0,5 мм/0,8 мм/1,2 мм)

• Опрема:

  • Магнетен: GROB 4-осна електромагнетна стега (интензитет на поле од 0,8T)

  • Пневматски: SCHUNK вакуумска плоча со 36-зонски колектор

• Тестирање: Рамност на површината (ласерски интерферометар), термичко снимање (FLIR T540), анализа на вибрации (3-оски акцелерометри)

2.2 Протоколи за тестирање

1. Статичка стабилност: Мерење на деформацијата под странична сила од 5N

2. Термичко циклирање: Евидентирање на температурните градиенти за време на глодање со процепи (фрезирање со крајна површина Ø6 mm, 12.000 вртежи во минута)

3. Динамичка ригидност: Квантификувајте ја амплитудата на вибрации на резонантни фреквенции (500–3000 Hz)

3 Резултати и анализа

3.1 Перформанси на стегање

Слика 1: Вакуумските системи одржуваа варијација на површината од <5μm за време на глодањето на површината, додека магнетното стегање покажа подигнување на работ од 0,12 mm поради термичка експанзија.

3.2 Карактеристики на вибрации

Пневматските стеги ги намалија хармониците за 15dB на 2.200Hz – што е критично за операциите на фина завршна обработка. Магнетното држење на обработениот материјал покажа 40% поголема амплитуда на фреквенциите на ангажирање на алатот.

4 Дискусија

4.1 Технолошки компромиси

• Пневматска предност: Супериорната термичка стабилност и амортизацијата на вибрациите се соодветни за апликации со висока толеранција како што се базите на оптички компоненти.

• Магнетен раб: Брзата реконфигурација поддржува средините во работилниците што работат со различни големини на серии.

Ограничување: Тестовите исклучуваат перфорирани или маслени листови каде што ефикасноста на вакуумирање паѓа >70%. Хибридните раствори заслужуваат идно проучување.

5 Заклучок

За обработка на тенки алуминиумски лимови:

1. Пневматскиот држач за обработка овозможува поголема прецизност за дебелини >0,5 mm со беспрекорни површини

2. Магнетните системи го намалуваат времето без сечење за 60%, но бараат стратегии за ладење за термичко управување

3. Оптималниот избор зависи од потребите за проток наспроти барањата за толеранција

Идните истражувања треба да истражат адаптивни хибридни стеги и дизајни на електромагнети со ниска интерференција.