Cos'è la lavorazione dell'alluminio?

La lavorazione dell'alluminio si riferisce a processi di produzione incentrati su quanto segue:

La modifica della forma dei blocchi di materie prime in lega di alluminio attraverso processi meccanici come tornitura, taglio e rettifica, convenzionali o controllati da CNC, possono essere definiti collettivamente lavorazione dell'alluminio.

La modifica della forma dei blocchi in lega di alluminio mediante laminazione o piegatura al loro limite elastico (lavorazione a freddo naturale, lavorazione a caldo prolungata) è chiamata lavorazione plastica dell'alluminio, eseguita, ad esempio, su presse piegatrici CNC.

Ulteriori trattamenti superficiali vengono eseguiti per migliorare le proprietà meccaniche delle leghe di alluminio o esaltarne la naturale resistenza alla corrosione (alluminatura), come l'anodizzazione.

Tipi di lavorazione dell'alluminio

Vale la pena espandere la classificazione di cui sopra per includere la lavorazione meccanica, la formatura, la lavorazione chimica e la fusione delle leghe di alluminio. Oggi molte industrie richiedono parti specializzate realizzate con varie leghe di alluminio. Il tipo più comune di lavorazione dell'alluminio è la fresatura dell'alluminio, che può essere classificata come:

Fresatura dell'alluminio—rimozione del materiale in eccesso dai blocchi di alluminio mediante frese e apparecchiature di taglio specializzate (fresatrici automatiche a controllo numerico: CNC). Questo processo può produrre parti con strutture esterne ed interne molto complesse.

(Ad esempio, utilizzando una fresatrice CNC a cinque assi).

Tornitura dell'alluminio—si concentra sulla rimozione del materiale in eccesso da un blocco di alluminio rotante su una testa rotante utilizzando lame o trapani specializzati. Questo processo viene utilizzato per creare oggetti in cui un asse ruota lungo un percorso circolare.

Rettifica dell'alluminio: viene utilizzata per rifinire la superficie dell'alluminio.

Queste lavorazioni possono essere eseguite sia utilizzando macchine da taglio convenzionali che macchine utensili CNC.

Principali vantaggi delle leghe di alluminio

Le leghe di alluminio possiedono numerose proprietà, ma dal punto di vista della qualità dei pezzi che producono sono particolarmente importanti le seguenti:

Nonostante il loro peso leggero, offrono una durata senza compromessi: la resistenza alla trazione delle leghe di alluminio (a seconda della lega utilizzata) inizia da 70 MPa e arriva fino a 700 MPa. Questa resistenza aumenta alle basse temperature, una differenza significativa rispetto alla maggior parte degli acciai. Una ricerca del professor Michael Stacey ha dimostrato che l’alluminio può durare fino a 80 anni, una prestazione ineguagliata da qualsiasi altro materiale (questa ricerca è stata condotta su infissi in alluminio).

Resistenza alla corrosione: quando le parti in alluminio entrano in contatto con l'atmosfera, sulla loro superficie si forma uno strato di ossido di alluminio, che le protegge dalla corrosione in condizioni di solfatazione moderata. Sebbene la corrosione per vaiolatura non influisca sulla durabilità, può essere antiestetica: forma una caratteristica pellicola bianca sulla superficie. Ciò può essere evitato anodizzando o verniciando a polvere l'alluminio.

La maggior parte delle leghe di alluminio sono facili da lavorare, sia mediante taglio che formatura (a seconda della lega).

Le leghe di alluminio sono buoni conduttori di elettricità, il che le rende materiali preziosi nell'ingegneria elettrica per la loro conduttività termica (ad esempio, nei componenti che dissipano il calore come dissipatori di calore o dissipatori di calore) e conduttività elettrica (un tempo i conduttori di alluminio venivano utilizzati nelle apparecchiature elettriche più vecchie; vale la pena notare che l'anodizzazione riduce la conduttività elettrica quasi a zero, motivo per cui è un processo così prezioso nella produzione di componenti di apparecchiature elettriche).

Sono rispettosi dell'ambiente: molte leghe di alluminio possono essere rifuse praticamente senza alcuna perdita di prestazioni (il riciclaggio dell'alluminio richiede circa il 5% dell'energia necessaria per estrarre la stessa quantità di metallo dal minerale).

Lavorazione dell'alluminio in tutti i settori

Oggi le leghe di alluminio sono ampiamente utilizzate in quasi tutti i settori. Le parti in alluminio sono leggere, hanno buone proprietà meccaniche e sono resistenti alla corrosione, rendendole adatte ad un'ampia gamma di applicazioni:

Aerospaziale: questo settore è stato il primo a cercareServizi di tornitura CNCper l’alluminio e altri metalli negli anni ’50. L’alluminio è attualmente un metallo di base per la produzione di un’ampia gamma di componenti per l’aviazione civile e militare.

Industria automobilistica: le parti in alluminio sono leggere e altamente resistenti alla corrosione, il che le rende ampiamente utilizzate dai produttori di automobili e di componenti per auto, dai blocchi motore (dove l'alluminio ha ampiamente sostituito la ghisa) ai telai di interi veicoli, fino a piccoli rivestimenti decorativi o ruote.

Industria energetica: i telai leggeri dei pannelli fotovoltaici resistono a tutte le condizioni atmosferiche, riducendo la manutenzione e garantendo elevate specifiche tecniche per molti anni.

Industria militare: l'alluminio è un materiale essenziale per la produzione di armi moderne, come la carabina MSBS Grot.

Industria elettronica: la maggior parte dei produttori di elettrodomestici e componenti automobilistici utilizza l'alluminio per la sua leggerezza e facilità di lavorazione.

I prodotti elettronici (da telefoni cellulari e cornici a tablet, frigoriferi e lavatrici) contengono una varietà di parti grandi e piccole in lega di alluminio, che spesso richiedono il taglio, tra molti altri componenti.

Lavorazione di precisione dell'alluminio e design unici

L'alluminio è molto utilizzato anche per il suo valore estetico. Il suo colore bianco-argenteo, la possibilità di subire ulteriori trattamenti superficiali e la sua facilità di lavorazione lo rendono una scelta popolare per la produzione di prodotti di alta qualità che combinano design estetico e durata.

Le varie possibilità offerte daLavorazione dell'alluminio CNCispirare molti designer e ingegneri a utilizzare la progettazione strutturale per conferire ai prodotti un aspetto unico.