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铝板加工中的真空夹持

2018-6-11 10:55| 发布者: admin| 查看: 4553| 评论: 0|来自: 普旭真空

摘要: Alimex股份有限公司(Alimex GmbH)总部位于德国维利希,其核心业务是制造具有均质结构的低应力铸铝板。这些半成品适用于对材料有着极高需求的应用。这些板材需要在数控龙门铣床上进行面铣加工。普旭(Busch)的 Mink ...


        Alimex股份有限公司(Alimex GmbH)总部位于德国维利希,其核心业务是制造具有均质结构的低应力铸铝板。这些半成品适用于对材料有着极高需求的应用。这些板材需要在数控龙门铣床上进行面铣加工。普旭(Busch)的 Mink 无油爪式真空泵产生的真空将板材牢固地控制在格栅板上。此类真空的产生的过程,是Alimex 找到的一种高度可靠、清洁、节能的方案。

 

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        Alimex 创立于 1968 年。成立之初,公司仅加工辊轧板材,将其锯切成段。

        20 世纪 70 年代初,Alimex 开始专门加工辊轧铝锭,将其锯切成板。与辊轧板和金属板不同,锯切可以用来生产具有均质结构和低应力的铝板。对航空技术、光学工业、太阳能和半导体行业的许多客户而言,这是加工用于制造高质量组件的材料的基本要求。今天,Alimex 为全球客户提供表面为锯切、铣削和镜面品质的各种铸造铝合金板。

        Alimex 可以加工标准尺寸为 3 x 1.5 米的板材,也可以按需加工高达 5 x 2.9 米的特殊尺寸。其中最常用的材料是合金 EN AW-5083 (AlMg4.5Mn0.7),用于生产极具均衡机械性能的低应力精密铸板。微细孔铸板也通过延长热处理和热应力消除的方式实现均质化。根据客户的要求,通常这些板材的两面铣削光洁度低于 0.4 微米 (μm)。此外,公司利用特殊铣削技术还可以提供光洁度低于 0.2 微米 (μm) 的板材。

 

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图 1: 格栅工作台上放置有加工铝铸板的龙门铣床

        除了厚度介于 5 和 50 毫米之间的标准板材,Alimex 还可以加工更厚的板材。

        Alimex 以不同铸造厂提供的辊轧铝锭作为原料,在加工前经过应力退火处理,以消除铸造和冷却过程中产生的应力。

        初始工序是将铸锭先后在垂直带锯片和水平带锯片上锯切至尺寸。 一些铝板在完成锯切加工后即可交付,不过大多数铝板还需要使用三台 CNC 龙门铣床之一再次加工。两台铣床的铣头直径为 1.7 米,这意味着通过一次进给动作即可在一侧铣削标准幅宽的板材。 第三台铣床配有的铣头可通过一次进给操作铣削最高达 2.5 米宽的板材。

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图 2: 为三台 CNC 提供真空的Mink爪式真空泵 龙门铣床

        三台龙门铣床最初配备油润滑旋片式真空泵,用于产生真空以在格栅工作台上夹持铝板。

        但是,生产经理 Najib El Byad 对此方案并不满意。这些真空泵需要大量的维护作业,因为排气过滤器和油过滤器必须每三个月更换一次,而且油液每三个月必须加满。 此外,油液必须每年完全更换一次。从油润滑旋片真空泵中逸出的一些细油雾会凝结在铝板的镜面表面上,这种污染是不能容忍的。而且该系统的能耗非常高,因为三个真空泵全部配备 7.5 千瓦电机,这意味着每周五天、每天 24 小时产生真空,一年的能耗量达到 121,500 千瓦时。

        普旭(Busch)建议 Najib El Byad 在铣削时使用 Mink 爪式真空泵来夹持铝板。这些真空泵能够在没有工作液或接触的情况下抽真空,因此,无需工作液即可压缩抽出的空气。非接触技术可以防止真空泵磨损,几乎无需维护。此外,非接触操作可提高效率、降低能耗。此系统的优势在部署此新真空技术设备后的头几个月就有了明显效果。


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图 3: Mink 爪式真空泵的剖面图

        无油操作意味着当 Mink 爪式真空泵排出气体时无任何污染。维护作业仅限于每年预防性地更换一次齿轮油。齿轮油用量(0.85 升或一升)明显少于需要换油的旋片真空泵,因为后者除了需要每个季度都要加满油之外,每年还要更换 5 至 6.5 升油。

        全新Mink 爪式真空泵的输出功率经过精准配置以提供所需的夹持力,意味着与特殊幅宽的铣床相比,每台用于加工标准尺寸板材的铣床上安装了较小尺寸的真空泵。两台较小的 Mink 爪式真空泵由 3 千瓦的 IE3 电机驱动,较大的真空泵则由 6 千瓦的 IE3 电机驱动。因此,三台铣床每年生产真空所需能耗为 64,800 千瓦时,与之前的方案相比,能耗节省了近一半。在经过两年多的运行之后,生产经理 Najib El Byad 对投资购置的新 Mink 真空泵非常满意,此技术设备不仅满足了其所有期望,而且真空供应极为稳定。在此期间从未出现任何故障或停机事故。

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普旭真空设备国际贸易(上海)有限公司 市场部


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