Pegangan Kerja Magnetik lwn Pneumatik untuk Aluminium Lembaran Nipis

Pegangan Kerja Magnetik lwn Pneumatik untuk Aluminium Lembaran Nipis

Pengarang: PFT, Shenzhen

Abstrak

Pemesinan ketepatan aluminium kepingan nipis (<3mm) menghadapi cabaran kerja yang ketara. Kajian ini membandingkan sistem pengapit magnet dan pneumatik di bawah keadaan pengilangan CNC terkawal. Parameter ujian termasuk ketekalan daya pengapit, kestabilan terma (20°C–80°C), redaman getaran dan herotan permukaan. Chuck vakum pneumatik mengekalkan kerataan 0.02mm untuk kepingan 0.8mm tetapi memerlukan permukaan pengedap yang utuh. Cucuk elektromagnet mendayakan akses 5 paksi dan mengurangkan masa persediaan sebanyak 60%, namun arus pusar teraruh menyebabkan pemanasan setempat melebihi 45°C pada 15,000 RPM. Keputusan menunjukkan sistem vakum mengoptimumkan kemasan permukaan untuk helaian >0.5mm, manakala penyelesaian magnetik meningkatkan fleksibiliti untuk prototaip pantas. Had termasuk pendekatan hibrid yang belum diuji dan alternatif berasaskan pelekat.

1 Pengenalan

Industri kuasa kepingan aluminium nipis daripada aeroangkasa (kulit fiuslaj) kepada elektronik (fabrikasi sink haba). Namun tinjauan industri 2025 mendedahkan 42% kecacatan ketepatan berpunca daripada pergerakan bahan kerja semasa pemesinan. Pengapit mekanikal konvensional sering memesongkan kepingan sub-1mm, manakala kaedah berasaskan pita kurang ketegaran. Kajian ini mengukur dua penyelesaian termaju: chuck elektromagnet yang memanfaatkan teknologi kawalan remanens dan sistem pneumatik dengan kawalan vakum berbilang zon.

2 Metodologi

2.1 Reka Bentuk Eksperimen

• Bahan: kepingan aluminium 6061-T6 (0.5mm/0.8mm/1.2mm)

• peralatan:

  • Magnet: GROB 4 paksi chuck elektromagnet (keamatan medan 0.8T)

  • Pneumatik: Plat vakum SCHUNK dengan manifold 36 zon

• Pengujian: Kerataan permukaan (interferometer laser), pengimejan terma (FLIR T540), analisis getaran (pecutan 3 paksi)

2.2 Protokol Ujian

1. Kestabilan Statik: Ukur pesongan di bawah daya sisi 5N

2. Berbasikal Terma: Catatkan kecerunan suhu semasa pengilangan slot (Ø6mm pengisar akhir, 12,000 RPM)

3. Ketegaran Dinamik: Kira amplitud getaran pada frekuensi resonans (500–3000 Hz)

3 Keputusan dan Analisis

3.1 Prestasi Pengapit

Rajah 1: Sistem vakum mengekalkan variasi permukaan <5μm semasa pengilangan muka, manakala pengapit magnet menunjukkan daya angkat tepi 0.12mm disebabkan pengembangan haba.

3.2 Ciri-ciri Getaran

Chuck pneumatik melemahkan harmonik sebanyak 15dB pada 2,200Hz – kritikal untuk operasi kemasan halus. Pegangan kerja magnetik mempamerkan amplitud 40% lebih tinggi pada frekuensi penglibatan alat.

4 Perbincangan

4.1 Tukar Ganti Teknologi

• Kelebihan Pneumatik: Kestabilan terma yang unggul dan redaman getaran sesuai dengan aplikasi toleransi tinggi seperti tapak komponen optik.

• Magnetic Edge: Konfigurasi semula pantas menyokong persekitaran kedai kerja yang mengendalikan saiz kelompok yang pelbagai.

Had: Ujian tidak termasuk kepingan berlubang atau berminyak di mana kecekapan vakum menurun >70%. Penyelesaian hibrid menjamin kajian masa depan.

5 Kesimpulan

Untuk pemesinan kepingan aluminium nipis:

1. Pegangan kerja pneumatik memberikan ketepatan yang lebih tinggi untuk ketebalan >0.5mm dengan permukaan yang tidak terjejas

2. Sistem magnet mengurangkan masa tidak memotong sebanyak 60% tetapi memerlukan strategi penyejuk untuk pengurusan haba

3. Pemilihan optimum bergantung pada keperluan pemprosesan berbanding keperluan toleransi

Penyelidikan masa depan harus meneroka pengapit hibrid adaptif dan reka bentuk elektromagnet gangguan rendah.