Композитные панели из алюминия — это востребованный материал, как для наружной, так и для внутренней отделки различных помещений. Конструктивно, композитная панель представляет собой «сэндвич» из тонких алюминиевых листов, промежуток между которыми заполнен пластичным полимером.
Достоинством алюминиевых композитных панелей является их лёгкость, простота монтажа, экологическая безопасность, отражение УФ-излучения (что особенно важно для наружной облицовки зданий), устойчивость к температуре и влаге, лёгкая обрабатываемость резанием, широкая гамма расцветок и пр. В качестве недостатков можно отметить ограниченную величину прочности алюминиевых композитных панелей и отсутствие теплоизолирующих свойств.
Обработка композитных панелей резанием
Одним из самых востребованных свойств композитных панелей из алюминия является их «способность» сгибаться под разным углом (включая острые — до 45 град.) без отделения «половинок» друг от друга. Такое свойство получается благодаря слоистой структуре панели Для сгиба, на поверхности панели режется специальный паз — если глубина реза «выбирает» один из листов и внутренний наполнитель, то панель может быть согнута по линии реза, хотя её целостность при этом не нарушится.
Подобное свойство алюминиевых композитных панелей открывает широкие возможности для изготовления различных изделий. К примеру, рекламный короб может быть легко изготовлен из большой панели — достаточно лишь прорезать на поверхности пазы нужной длины и формы (квадрата, прямоугольника, трапеции и пр.) и согнуть получившуюся «коробочку». Готовый короб будет обладать достаточной жёсткостью, а его изготовление обойдётся без значительных трудозатрат и многочисленных крепёжных манипуляций.
Таким образом, фрезеровка пазов под сгиб на поверхности алюминиевых композитных панелей является важным технологическим приёмом для производства различных изделий. Его правильное выполнение позволит не только повысить качество готовых конструкций, но и сократить затраты на обработку.
Порядок работы с композитными панелями
В каждом случае форма и размеры готовых изделий из композитных алюминиевых панелей строго индивидуальны. Однако технология изготовления может быть сведена к следующим типичным этапам:
- раскрой панели под необходимый размер изделия;
- фрезерование пазов под сгиб;
- изготовление вспомогательных элементов (углов, петель и пр.);
- сгиб по изготовленному пазу;
- соединение/закрепление готовой конструкции (например, клеевое или заклёпочное).
Раскрой композитных панелей и вырезка пазов под сгиб могут выполняться на фрезерных станках с ЧПУ. Однако для качественного воплощения этих операций необходим правильный выбор инструмента и режимов обработки (а также соблюдения ряда «хитростей» — см. ниже).
Режимы, инструмент, марка обрабатываемого «композита»
Алюминиевые композитные панели имеют разную толщину, свойства наполнителя и внутреннюю структуру металла. Всё это надо учитывать при обработке панелей фрезерованием. Так наименьший радиус, на который может сгибаться панель, равен толщине алюминиевого листа, умноженной на 1,5 (при сгибе поперёк) или на 2 (при сгибе вдоль прокатки). Для обеспечения этих показателей фрезеруемый паз должен иметь соответствующую «правильную» форму.
В качестве инструмента для резки «сгибочных» пазов на композитных панелях используются фрезы с различным углом заточки. Чем больше угол фрезы, тем на меньший радиус можно в итоге согнуть композитную панель. Однако для фрез с углом в 135 град. может наблюдаться расплавление внутреннего слоя панели (спустя некоторое время обработки), обильное образование алюминиевой стружи или «ворса» от наполнителя.
Причиной этого может быть затупление инструмента (локальные сколы режущих кромок фрезы) от контакта с примесями в алюминии. Обилием жёстких примесей (как и хрупкостью изолирующего слоя) «грешат» дешёвые композитные панели низкого качества. Если нет возможности перейти на более качественный «композит», рекомендуется внимательно следить за остротой режущего инструмента — и возобновлять заточку фрезы при первых признаках ухудшения качества реза. Также следует перейти на фрезы с меньшим углом (например, 90 град.) — это снизит общую площадь поверхности обработки и сократит вероятность сколов фрезы.
В качестве базового режима для фрезеровки композитных панелей под сгиб можно устанавливать:
- частоту вращения шпинделя — 12000 — 14000 об/мин;
- подачу инструмента — 2-2,5 м/мин.
При этом лучше использовать фрезы типа «ATV 6109025», «ATV 61611020», «ATV 61612020», «ATV 61613520».
Крепление заготовок и дополнительное оборудование
При обработке алюминиевых композитных панелей на фрезерном станке с ЧПУ может появиться неприятное явление, когда панель (особенно большой площади) начинает «играть» под фрезой. Это сразу же отражается на качестве и приводит к снижению точности обработки. Устранить неприятное явление более сильным прижимом заготовки на рабочем столе не всегда удаётся. Во-первых, при затяжке струбцин можно повредить лицевую поверхность панели, что недопустимо (малейший скол или царапина будет заметна на готовом изделии, особенно если это рекламные короба с подсветкой). А во-вторых, для крепления широких панелей всё равно невозможно разместить достаточное количество струбцин — ведь надёжный (и равномерный!) прижим требуется буквально в каждой точке.
Для решения этой проблемы можно воспользоваться системой «вакуумный стол». Такая система специально предназначена для надёжного прижима заготовки без механического крепления. А поскольку прижим осуществляется за счёт разности давлений воздуха (вакуум под заготовкой действует как «присоска»), композитная панель оказывается надёжно «прихвачена» к рабочему столу буквально в каждой точке поверхности.
Система «вакуумный стол» выпускается как дополнительное оборудование и подходит к большинству моделей фрезерных станков с ЧПУ (для возможности установки следует лишь позаботиться о наличие отверстий под воздушный шланг в «родном» рабочем столе станка). Вакуумный прижим заготовки позволит не только устранить прогиб композитной панели под фрезой, но и компенсировать погрешность, связанную с изначальной неровностью панели.