धातु-कार्य उद्योग में, एल्यूमीनियम का उपयोग एयरोस्पेस, ऑटोमोटिव विनिर्माण, इलेक्ट्रॉनिक्स और अन्य क्षेत्रों में व्यापक रूप से किया जाता है, क्योंकि यह हल्का होता है और इसे मशीनिंग करना आसान होता है। हालाँकि, एल्यूमीनियम की "आसानी से मशीनिंग" प्रकृति अक्सर इंजीनियरों और ऑपरेटरों को हैरान कर देती है: बाजार में उपलब्ध अनगिनत मिलिंग टूल्स के साथ, वे मशीनिंग गुणवत्ता सुनिश्चित करने, दक्षता में सुधार करने और अनावश्यक टूल वियर और सामग्री के नुकसान से बचने के लिए सही टूल का चयन कैसे कर सकते हैं?

SPEED TIGER ने एल्यूमीनियम मशीनिंग के लिए मिलिंग टूल्स के चयन पर एक विस्तृत मार्गदर्शिका जारी की है, जिसका उद्देश्य निर्माताओं और इंजीनियरों को एल्यूमीनियम की विशेषताओं को बेहतर ढंग से समझने और विभिन्न मशीनिंग आवश्यकताओं के लिए सबसे उपयुक्त टूल्स चुनने में मदद करना है, जिससे प्रक्रियाओं का अनुकूलन और उत्पादन लागत कम हो सके।

एल्यूमीनियम पृथ्वी पर सबसे प्रचुर मात्रा में पाई जाने वाली धातुओं में से एक है, और इसकी हल्की और लचीली प्रकृति इसे कई औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाती है। एल्यूमीनियम को मिलिंग करना आसान है, जो इसे निर्माताओं द्वारा अत्यधिक पसंद किया जाता है। औद्योगिक एल्यूमीनियम को मुख्य रूप से कास्ट एल्यूमीनियम और जाली एल्यूमीनियम में विभाजित किया गया है। कास्ट एल्यूमीनियम में उच्च लचीलापन और कम तन्यता शक्ति होती है, जिसमें कम उत्पादन लागत और मैग्नीशियम और सिलिकॉन जैसे अन्य तत्वों की उच्च मात्रा होती है। दूसरी ओर, जाली एल्यूमीनियम एक शुद्ध धातु है जिसमें कम पहनने का प्रतिरोध, उच्च गर्मी प्रतिरोध और कास्ट एल्यूमीनियम की तुलना में बेहतर कटिंग प्रदर्शन होता है।

एल्यूमीनियम की मशीनिंग में मुख्य चुनौती गर्मी का अपव्यय है। एल्यूमीनियम का गलनांक स्टील की तुलना में बहुत कम होता है, जिसके कारण टूल और सामग्री के बीच घर्षण-प्रेरित संलयन हो सकता है, जिससे वर्कपीस और उपकरण दोनों को नुकसान होता है। इसलिए, सही ज्यामिति, कोटिंग, बांसुरी और कोणों के साथ मिलिंग टूल्स का चयन करना महत्वपूर्ण है।

एक मिलिंग टूल में आमतौर पर एक शैंक, नेक, बांसुरी और कटिंग एज होते हैं। बांसुरी वह हिस्सा है जिसमें कटिंग एज होते हैं, जो टूल के टिप से शैंक तक फैले होते हैं। शैंक गैर-कटिंग बेलनाकार धातु खंड है जिससे बांसुरी को मशीन किया जाता है।

एक मिलिंग टूल की ज्यामिति आमतौर पर इसके मूल आकार और डिज़ाइन को संदर्भित करती है। आकार का चुनाव सामग्री की तुलना में मशीनिंग ऑपरेशन पर अधिक निर्भर करता है। उदाहरण के लिए:

• फ्लैट एंड मिल्स (स्क्वायर एंड मिल्स): प्लंज मिलिंग, कंटूरिंग, स्लॉटिंग और साइड मिलिंग के लिए उपयुक्त।
• लॉन्ग नेक एंड मिल्स: वर्कपीस और टूल के बीच हस्तक्षेप को कम करें, अक्सर गुहा मशीनिंग के लिए उपयोग किया जाता है।
• बॉल नोज़ एंड मिल्स: गोल कंटूर और फ्लैट-बॉटम वाली गुहाएँ बनाने के लिए आदर्श।
• कॉर्नर रेडियस एंड मिल्स: आमतौर पर मोल्ड मिलिंग के लिए उपयोग किया जाता है, क्योंकि वे फ्लैट-बॉटम वाली पॉकेट और गोल प्रोफाइल की मशीनिंग करते समय बार-बार टूल बदलने की आवश्यकता को कम करते हैं।
• टेपर्ड एंड मिल्स: खांचे, छेद और कोण वाले साइड मिलिंग बनाने के लिए उपयोग किया जाता है।

मूल आकारों के अलावा, मिलिंग के लिए विभिन्न टूल विकल्प उपलब्ध हैं। उदाहरण के लिए, चिप ब्रेकर टूल्स चिप निकासी में सुधार करते हैं। मानक दो-बांसुरी और तीन-बांसुरी एंड मिल्स में दांतेदार किनारे होते हैं जो कटिंग सतह से चिप्स को निकालने के लिए डिज़ाइन किए जाते हैं, जिससे बेहतर फीड प्रदर्शन के लिए उच्च गति की अनुमति मिलती है। ऑफसेट चिप ब्रेकर ज्यामिति चिप के आकार को कम करती है, अर्ध-परिष्कृत सतह को बनाए रखते हुए चिप निकासी को बढ़ाती है।

इसके अतिरिक्त, उच्च-संतुलन एंड मिल्स को उच्च फीड दरों और आरपीएम प्राप्त करने के लिए इंजीनियर किया गया है। इन टूल्स में मौलिक रूप से बदले गए हेड आकार होते हैं, जो 33,000 आरपीएम तक की कटिंग गति को सक्षम करते हैं। गर्मी को प्रबंधित करने के लिए, कई उच्च-संतुलन एंड मिल्स ब्लेड के तापमान को कम करने के लिए कूलेंट सिस्टम को शामिल करते हैं। कुछ उच्च-दक्षता मिलिंग अनुप्रयोगों के लिए चिप ब्रेकर्स से भी लैस हैं।

कोटिंग मिलिंग टूल हेड पर लागू सतह उपचार हैं जो कठोरता को बढ़ाते हैं, पहनने को कम करते हैं, टूल लाइफ का विस्तार करते हैं और टूल और वर्कपीस के बीच एक थर्मल बैरियर बनाते हैं। कुछ कोटिंग चिप निकासी में भी सुधार करते हैं, जिससे घर्षण क्षति को और कम किया जाता है। हालाँकि, एल्यूमीनियम के लिए कुछ ही कोटिंग सामग्री उपयुक्त हैं।

चूंकि एल्यूमीनियम एक नरम धातु है, इसलिए टूल कोटिंग को महत्वपूर्ण अतिरिक्त कठोरता प्रदान करने की आवश्यकता नहीं होती है। बिना कोटिंग वाले टूल एल्यूमीनियम को प्रभावी ढंग से ड्रिल कर सकते हैं। हालाँकि, एल्यूमीनियम के कम गलनांक के कारण, कभी-कभी अत्यधिक गर्मी को कम करने के लिए कोटिंग की आवश्यकता हो सकती है।

• टेट्राहेड्रल अक्रिस्टलीय कार्बन (TB) कोटिंग: इसमें उच्च स्नेहन गुणांक होता है, जिससे चिप्स सामग्री से दूर जा सकते हैं और कूलेंट की आवश्यकता कम हो जाती है। इसकी हीरे जैसी कठोरता टूल लाइफ का भी विस्तार करती है।
• एल्यूमीनियम क्रोमियम नाइट्राइड + सिलिकॉन नाइट्राइड (nACRo): उच्च-गर्मी अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त। nACRo टूल हेड को पहनने से बचाता है और टूटने से पहले 1100°C तक तापमान का सामना कर सकता है।

आम तौर पर, ज़िरकोनियम नाइट्राइड (ZrN) का उपयोग अपघर्षक एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के लिए किया जाता है। अक्रिस्टलीय हीरे की कोटिंग स्नेहन और पहनने के प्रतिरोध में सुधार करती है, किनारे को गोल होने से रोकती है और गैर-लौह अनुप्रयोगों में बेहतर प्रदर्शन प्रदान करती है।

एल्यूमीनियम के लिए मिलिंग टूल का चयन करते समय, बांसुरी की गिनती शायद सबसे महत्वपूर्ण विचार है। बांसुरी वर्कपीस से एल्यूमीनियम चिप्स को हटाती है, जिससे क्लॉगिंग को रोका जा सकता है।

बांसुरी टूल के शरीर के नीचे से उसकी टिप से नीचे की ओर सर्पिलिंग करने वाले कटिंग एज की संख्या को संदर्भित करती है। उदाहरण के लिए, एक सिंगल-बांसुरी एंड मिल में एक कटिंग एज होता है, जबकि एक डबल-बांसुरी एंड मिल में दो होते हैं, और इसी तरह।

बांसुरी की संख्या एक टूल की कठोरता, चिप निकासी क्षमता, पहनने का समय, ऊर्ध्वाधर सटीकता और नरम और कठोर सामग्री पर प्रदर्शन निर्धारित करती है। आम तौर पर, अधिक बांसुरी कठोरता बढ़ाती हैं लेकिन चिप निकासी कम करती हैं। छह-बांसुरी एंड मिल की तुलना में, एक सिंगल-बांसुरी टूल में खराब पहनने का समय, ऊर्ध्वाधर सटीकता और सतह खुरदरापन होता है। हालाँकि, वे अक्सर एल्यूमीनियम जैसी नरम सामग्री पर बेहतर प्रदर्शन करते हैं।

एल्यूमीनियम के लिए एंड मिल्स में आमतौर पर दो या तीन बांसुरी होती हैं। कम बांसुरी अत्यधिक पहनने का कारण बनती हैं, जबकि अधिक बांसुरी उच्च गति ड्रिलिंग के दौरान चिप निकासी में बाधा डालती हैं। हालाँकि, जैसा कि नीचे चर्चा की गई है, अपवाद मौजूद हैं।

दो-बांसुरी और तीन-बांसुरी एंड मिल्स के बीच चयन कार्य पर निर्भर करता है। दो-बांसुरी एंड मिल्स एल्यूमीनियम मिलिंग के लिए लंबे समय से मानक रहे हैं, जबकि तीन-बांसुरी टूल फिनिशिंग के लिए बेहतर हैं। अंततः, निर्णय वरीयता और अनुभव पर निर्भर करता है। उच्च कठोरता पहनने के प्रतिरोध में सुधार करती है, जबकि कम बांसुरी चिप निकासी दरों को बढ़ाती हैं।

हेलिक्स कोण टूल के केंद्र रेखा और उसके कटिंग एज के स्पर्शक के बीच का कोण है। छोटे हेलिक्स कोण वाले टूल्स में बड़े कोण वाले टूल्स की तुलना में धीमी-लपेटन कटिंग एज होते हैं।

हेलिक्स कोण एल्यूमीनियम मशीनिंग के लिए महत्वपूर्ण है। एल्यूमीनियम कटिंग के लिए, मशीनिस्ट आमतौर पर 45°, 50° और 55° हेलिक्स कोण का उपयोग करते हैं। ये कोण बकबक को कम करते हैं और कठोरता और चिप निकासी के बीच सबसे अच्छा संतुलन बनाते हैं। कुछ पेशेवर अधिक विश्वसनीय डीप-होल ड्रिलिंग के लिए परिवर्तनीय हेलिक्स कोण टूल्स का विकल्प चुनते हैं।

एक उथला 15° हेलिक्स कोण उत्कृष्ट चिप हटाने और कटिंग टॉर्क प्रदान करता है लेकिन कमजोर अक्षीय तनाव प्रदान करता है। 55° से ऊपर के अधिक तीव्र कोण मजबूत अक्षीय तनाव प्रदान करते हैं लेकिन अक्सर कई एल्यूमीनियम अनुप्रयोगों के लिए अपर्याप्त कटिंग टॉर्क प्रदान करते हैं।

फिनिशिंग के लिए, मशीनिस्ट आमतौर पर 45° टूल्स का चयन करते हैं, क्योंकि उथले कटिंग एज आक्रामक रूप से सामग्री को हटाते हैं। चिप निकासी पर्याप्त रहती है, जबकि अक्षीय तनाव अधिक होता है।

SPEED TIGER एल्यूमीनियम के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए एंड मिल्स की एक श्रृंखला प्रदान करता है। उदाहरण के लिए, AP स्क्वायर एंड मिल एक विशेष एल्यूमीनियम-कटिंग टूल है जो ISO-9001-प्रमाणित कारखाने में निर्मित है। इसका सिंगल-बांसुरी डिज़ाइन बेहतर चिप निकासी सुनिश्चित करता है, जबकि प्रबलित बाहरी उच्च-तीव्रता वाले अनुप्रयोगों के लिए ताकत और स्थायित्व जोड़ता है।

★ सिंगल-बांसुरी AP की मुख्य विशेषताएं:

1. उच्च गति मशीनिंग और थोक सामग्री हटाने के लिए अनुकूलित।
2. लकड़ी, एल्यूमीनियम, तांबा, प्लास्टिक, पीतल, कार्बन स्टील (~HB225), मिश्र धातु इस्पात (HB225–325) और पूर्व-कठोर इस्पात (HRC45 तक) की मशीनिंग में उत्कृष्ट।
3. ज्यामिति और बड़े चिप पॉकेट कुशल चिप हटाने को सक्षम करते हैं, जिससे उच्च फीड दर और कम चक्र समय की अनुमति मिलती है।

SPEED TIGER भी N सीरीज एल्यूमीनियम जैसे गैर-लौह अनुप्रयोगों के लिए प्रदान करता है। AL कार्बाइड ड्रिल ड्रिल टिप और कटिंग एज के बीच की जगह को कम करके सटीकता बढ़ाता है।

★ AL ड्रिल का विशेष डिज़ाइन:

1. डबल मार्जिन—दूसरा मार्जिन में भी एक कटिंग एज होता है—चिकनी सतह ड्रिलिंग और उच्च-सटीक सीधे कट सुनिश्चित करता है।
2. उच्च-कठोरता डिज़ाइन और विस्तारित चिप हटाने की जगह।
3. उच्च ड्रिलिंग सटीकता के लिए बेहतर मार्जिन टॉप पोजीशनिंग।

ALC कार्बाइड ड्रिल उच्च-सटीक सीधे कट और चिकनी सतह ड्रिलिंग के लिए AL के डबल-मार्जिन कटिंग एज को साझा करता है। इसके अतिरिक्त, इसमें उच्च-RPM अनुप्रयोगों में तापमान को कम करने के लिए एक कूलेंट होल है। बेहतर मार्जिन टॉप पोजीशनिंग एल्यूमीनियम और तांबे के मिश्र धातु वर्कपीस में छेद की सटीकता में सुधार करता है।

N सीरीज ड्रिल विभिन्न एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के लिए उपयुक्त हैं, जिनमें A7075, AlZnCu1.5, AC, ADC और A1070 शामिल हैं।

★ ALC कूलेंट-थ्रू ड्रिल का विशेष डिज़ाइन:

1. चिकनी सतह ड्रिलिंग और उच्च-सटीक सीधे कट के लिए डबल मार्जिन।
2. उच्च-कठोरता डिज़ाइन और विस्तारित चिप हटाने की जगह।
3. उच्च ड्रिलिंग सटीकता के लिए बेहतर मार्जिन टॉप पोजीशनिंग।

AUE हाई-फीड यू-टाइप एंड मिल उच्च गति पर प्रभावी चिप निकासी के कारण सामग्री हटाने की दर (MRR) और सतह फिनिश में काफी सुधार करता है। इसके मजबूत दांत और डबल रिलीफ कोण उत्कृष्ट उत्पादकता सुनिश्चित करते हैं, जिसमें बेहतर दांत कठोरता के कारण 100% की वृद्धि होती है।

★ AUE कार्बाइड एंड मिल की मुख्य विशेषताएं:

1. बेहतर MRR के कारण तेज़ कटिंग गति, खासकर स्लॉटिंग में।
2. उच्च-फीड यू-टाइप डिज़ाइन इसे एल्यूमीनियम और तांबे के मिश्र धातुओं के लिए आदर्श बनाता है।
3. मजबूत दांत और डबल रिलीफ कोण—बेहतर दांत कठोरता उत्पादकता को बढ़ाती है।
4. मिश्र धातु-अनुकूलित दांत डिज़ाइन—चाहे रफिंग हो या फिनिशिंग, कुशल चिप हटाने से सतह फिनिश में बहुत सुधार होता है।