אלומיניום היא מתכת נפוצה הן במצבה היסודי בטבע (אמנם בתוך מינרלים אחרים לרוב) והן בשימושים תעשייתיים רבים. מבין המתכות, לאלומיניום תכונות רבות ההופכות אותה לשימושית מאוד למגוון יישומים, כך למשל האלומיניום היא מתכת קלה מאוד לאור הדחיסות הנמוכה שלה, אך היא עמידה מאוד לקורוזיה וגם מספקת חוזק מרשים. הודות לתכונות פיזיקליות אלו, סגסוגות אלומיניום משמשות במגוון תחומים, תעשיות ויישומים – כגון בנייה, תעשיית התעופה והחלל, תחבורה, מוצרי מזון ארוזים וכן הלאה. 

עיבוד אלומיניום נוגע למשימות ממוכנות לייצור רכיבים וחלקים שונים ממתכת האלומיניום, כאשר השימוש התעשייתי הוא בסגסוגות אלומיניום ברוב המקרים ולא במתכת עצמה במצב "טהור", מצב יקר שבו המתכת רכה מדי לעיבוד שבבי ויישומים תעשייתיים. 

בזכות מאפיינים של משקל נמוך, חוזק ואפשרות להתכה ויציקה, יש אינספור שימושים לאלומיניום בסגסוגות תעשייתיות. ניתן לצקת אלומיניום לצורה רצויה של רכיב או חלק, לחבר חלקי סגסוגת אלומיניום באמצעים רבים ושונים וכמו כן להיות מעובדים במיכון עיבוד שבבי בקלות יחסית. כמו כן, ניתן ליישם אל רכיבי סגסוגות אלומיניום מגוון רחב של סוגי גימורים. נציין כי לצד דחיסות נמוכה המובילה למשקל נמוך של רכיבי אלומיניום, החוזק המכאני והעמידות בפני שחיקה וקורוזיה, סגסוגות אלומיניום משמשות ברכיבים תעשייתיים רבים גם הודות ליכולות גבוהות בכל הנוגע להולכת חום, רפלקטיביות ועמידות באופן כללי – אשר מושגת מציפוי טבעי של שכבת תחמוצת אלומיניום הנוצרת במהירות על משטחי אלומיניום החשופים לאוויר. 

ייצור אלומיניום

מתכת האלומיניום היא היסוד השלישי הכי נפוץ בקרום כדור הארץ, אחרי חמצן וסיליקון, כאשר היא מהווה כ-8% ממסת קרום כדור הארץ. בטבע, אלומיניום היא מתכת בגוון לבן-כסוף, רכה יחסית, בלתי מגנטית ואשר ניתן לשנות את צורתה בקלות יחסית. כאמור, נדיר יחסית למצוא מרבצי אלומיניום טהורים בטבע, כאשר לרוב כריית המתכת נעשית דרך תהליך כריית בוקסיט – מינרל נפוץ המכיל חומרים שונים, ביניהם גם אלומיניום הידרוקסידי לצד מינרלים נוספים. 

כדי להפיק אלומיניום בצורתו המשמשת לעיבוד וייצור יישומים תעשייתיים, יש להשתמש בתהליך באייר למיצוי תחמוצת האלומיניום ממחצבי בוקסיט הנכרים מהאדמה ולאחר מכן להתיך את התחמוצת בתהליך אלקטרוליטי הנקרא תהליך Hall-Heroult. 

בצורות כאלו ואחרות, האלומיניום נמצאת בשימוש אנושי כבר אלפי שנים, כבר מהימים בהם יצרני כלים קדומים בפרס הכינו כלי חרס עם חימר המכיל תחמוצת אלומיניום, כלים שהתאפיינו בחוזק רב מאוד. שימושים עתיקים נוספים כללו שימוש באלומיניום לתהליכי ייצור של צבעי בדים, מוצרי קוסמטיקה ותרופות. רק בתחילת המאה ה-19 המתכת זוהתה כיסוד ובודדה בצורה הטבעית, כאשר כמה עשורים מאוחר יותר פותחה השיטה למיצוי אלומיניום והפקת יישומים ממנה. 

כרסום אלומיניום

בדיוק בגלל כל התכונות השונות שהפכו את האלומיניום למתכת כל כך נפוצה, חשובה ומועדפת לאינספור יישומים תעשייתיים בעולם הייצור והתעשייה המודרני, היא גם אחת המתכות הנפוצות ביותר גם בהקשר לעיבוד שבבי. ובתוך כך, כרסום אלומיניום (Aluminum Milling)  הוא תהליך מרכזי ומהותי בעיבוד מתכות וטכניקות ייצור מתקדמות. תהליך זה כולל את העיצוב המדויק של אלומיניום כחומר גלם, ע"י הסרה מדויקת ומורכבת של שבבים ושכבות חומר כדי ליצור רכיבים מדויקים ועם עיצובים ותכנונים הנדסיים מורכבים.

להבין את תהליך הכרסום באלומיניום

כמו כל תהליכי הכרסום בעיבוד שבבי, גם בהקשר למתכת האלומיניום מדובר על תהליך המסיר שכבות של חומר, באמצעות כלי עיבוד ייעודיים ומיוחדים. ראשי עיבוד אלו, העשויים בעצמם ממתכות חזקות ומרוכבות, מסירים שכבות של חומר גלם מהחלק המעובד, בכמה וכמה צירי עיבוד ותנועה בהתאם לסוג מכונת הכרסומת, זאת כדי להשיג את הצורה  והמאפיינים הרצויים לפי תכנון CAD מדויק ומעמיק.

בניגוד לתהליכי עיבוד העושים שימוש בחריטה, בכרסום חומר הגלם המעובד אינו מסתובב ואף  הוא עצמו לאו דווקא זז בתהליך העיבוד. ראשי העיבוד זזים בצירי תנועה מסביב לאלומיניום המעובד ו/או שמשטח העבודה שאליו מקובע חומר הגלם זז בצירי התנועה הרלוונטיים ובהתאם לסוג המכונה ויכולות התנועה של כלי העיבוד והחיתוך.

כמובן שכלי החיתוך והעיבוד המשמש לכרסום אלומיניום חייב להיות ממתכת חזקה ועמידה יותר מאלומיניום כיד להשיג תוצאות מדויקות, אמינות ואיכותיות. נפוץ מאוד להשתמש בראשי עיבוד וחיתוך העשויים פלדת טונגסטן קרביד המאופיינת בחוזק רב ועמידות טובה.

כרסום CNC של אלומיניום

כדי לקבל את הדיוק הגבוה ביותר ואת היכולת לייצר רכיבים וחלקים במה מורכבות הנדסית גבוהה מאוד, עדיף ורצוי לבצע תהליכי עיבוד שבבי של אלומיניום, כולל כרסום כמובן, באמצעות מכונת CNC. במקרה להלן, כרסומת CNC. מכונות אלו מאפשרות עיבוד וייצור של רכיבים עם גיאומטריות הנדסיות מורכבות מאוד, דיוק חסר פשרות, מהירות ייצור ושאר יתרונות.

כרסומת CNC,לאלומיניום או למתכות שונות, לרוב תאפשר לפחות עיבוד ב-3 צירי תנועה כדי לאפשר לייצר רכיבים עם גיאומטריות מורכבות ולהסיר שכבות מכל צדדי והיבטי חומר הגלם המעובד – אשר כאמור לרוב נותר מקובע למקומו באמצעות SPINDLE. יש גם מכונות CNC משוכללות יותר המאפשרות לבצע למשל כרסום אלומיניום גם בחמישה צירי תנועה ועיבוד.

ראשי העיבוד מוחלפים בהתאם לסוג הכרסום והעיבוד הנדרש בתכנון ההנדסי של ייצור הרכיב המסוים, כאשר בחירת ראשי העיבוד והחיתוך הנכונים לכל תהליך ייצור היא מרכיב מהותי וקריטי בהצלחה. ראש החיתוך מסתובב במהירויות גבוהות ומסיר בדיוק מדהים שכבות מחמר הגלם – אלומיניום במקרה זה – כדי להגיע לתצורות, לעיצוב ולגימור הרצוי לפי התכנון.

בנוסף, מכיוון שמשתמשים בכלי מתכת אחד להסרת שכבות וכרסום במתכת אחרת (רכה יותר מכלי החיתוך כמובן), התהליך יוצר לא מעט חום בעקבות החיכוך. לכן לרוב נעשה שימוש גם בתהליכים של כרסום אלומיניום ביישום נוזל קירור ייעודי על השטח המעובד.

עיבוד שבבי של אלומיניום

בזכות מאפייניה החיוביים הרבים של המתכת והעובדה שכיום מדובר על חומר גלם נפוץ מאוד, המופק בכמויות אדירות של מיליוני טונות בכל שנה, אלומיניום היא אחת המתכות הכי נפוצות בעיבוד שבבי. כך למשל מאוד נפוץ לראות ייצור אב טיפוס של רכיב או חלק מסוים מאלומיניום, בגלל שקל לעבד אותו עם מיכון כמו מחרטות, כרסומות, CNC וכיוצא באלו. 

אלומיניום מגיע בשתי צורות בסיסיות שאיתן עובדים ומעבדים: אלומיניום יצוק ואלומיניום מחושל. אלומיניום מחושל יהיה לרוב חזק יותר ויקר יותר, כמו כן הוא יהיה יותר עמיד לחום וקל יותר למשימות עיבוד אלומיניום. 

אחד ה"סודות" המקצועיים בעיבוד אלומיניום הוא גם להשתמש בכלים הנכונים ובמכונות הנכונות לביצוע משימת העיבוד השבבי הרלוונטית, אך בעיקר לדעת את המספר המדויק והנכון של חריצי העיבוד בכלי העיבוד השבבי בו משתמשים (2 או 3 חריצים ולא מעל זה!) ואת זווית הסליל (Helix Angle) הנכונה במכשור הקידוח/כרסום/חריטה (35 / 40 / 45 מעלות). 

חברת יעקובוביץ חיים מספקת ללקוחות מכל מגזרי הפעילות במשק הישראלי שירותים מקצועיים, מדויקים ומותאמים אישית של כרסום, חריטה ומכלול שירותי עיבוד שבבי, כולל עיבוד אלומיניום וכן ביצוע עבודות עיבוד לרכיבי מתכות אחרות, פלסטיק ועץ. 

לקבלת הצעת מחיר
[contact-form-7 404 "לא נמצא"]