يتميز المغنيسيوم بخصائص استثنائية، ولا سيما الكثافة المنخفضة وقابلية التشغيل الآلي الجيدة، لخلق مقاومة للتآكل في الأجزاء عالية القوة من خلال التصنيع باستخدام الحاسب الآلي. ومع ذلك، فإن عملية تصنيع المغنيسيوم آليًا تمثل تحديًا كبيرًا بسبب قابلية المادة للاشتعال. عند التعامل مع المغنيسيوم، يتم اتخاذ تدابير السلامة للحد من أي مخاطر محتملة مرتبطة به.

يولد تصنيع المغنيسيوم بالماكينات نشارات وغبار، والتي يمكن أن تشتعل بسهولة، وهو ما يشكل خطرًا كبيرًا على الماكينات بنظام التحكم الرقمي. إذا لم يتم التحكم في عملية التصنيع بشكل جيد، فمن المحتمل أن تتسبب عملية التصنيع في حدوث حرائق أو انفجارات في الورشة. توضح هذه المقالة تدابير السلامة الرئيسية للعمل بشكل صحيح مع المغنيسيوم والمعادن الأخرى القابلة للاشتعال. وهو يركز على الطرق السليمة لإزالة البُرادة والتدابير والإجراءات الاحترازية لتجنب نشوب حريق في ورشة الماكينات.

التحديات في تصنيع المغنيسيوم آلياً

دائمًا ما يكون العمل مع سبائك المغنيسيوم مصحوبًا بمخاطر يجب إدارتها بشكل مناسب. هذه بعض المخاطر التي يجب فهمها عند المشاركة في التصنيع الآلي باستخدام الحاسب الآلي للمغنيسيوم.

خطر الحريق

تتمثل إحدى المشاكل الكبيرة في تصنيع سبائك المغنيسيوم في قابلية اشتعال البُرادة الدقيقة والغبار الناتج أثناء العملية. هذه الجسيمات سريعة الاشتعال، وحتى الشرارات الصغيرة أو الحرارة الزائدة يمكن أن تتسبب بسهولة في اشتعالها، وهو ما يمثل خطرًا كبيرًا في الورشة.

ارتداء الأدوات

نظرًا لطبيعته الناعمة والكاشطة، يمكن أن تتآكل مادة المغنيسيوم أداة القطع أثناء التصنيع الآلي باستخدام الحاسب الآلي. وينتج عن ذلك انخفاض معدل التصنيع الآلي والمزيد من الأدوات التي يجب تغييرها في كثير من الأحيان.

توليد الحرارة

ومن الواضح أيضًا أن سبائك المغنيسيوم لديها موصلية حرارية منخفضة، وبالتالي فإن الحرارة تتمركز في منطقة القطع. كما تؤثر درجة حرارة القطع العالية هذه سلبًا على عمر الأداة. كما أنها تزيد من إمكانية التواء قطعة العمل وتسرّع من معدل تآكل الأداة.

تحديات تشطيب السطح

يمثل تحقيق تشطيب سطحي عالٍ على سبائك المغنيسيوم تحديًا بسبب وجود نتوءات وتشوه في التشغيل الآلي. يجب معالجة جميع هذه المشكلات من خلال تطبيق طرق التصنيع الصحيحة واختيار الأدوات المناسبة لتحقيق تشطيب السطح المطلوب عالي الجودة. ولمعالجة هذه المشكلات، يجب الالتزام بجميع تدابير السلامة والاستخدام الصحيح للأدوات والمعلومات المتعلقة بخصائص المغنيسيوم وتشغيله آليًا من أجل السلامة والفعالية.

الفوائد الهائلة لتصنيع المغنيسيوم باستخدام الحاسب الآلي

ومع ذلك، هناك بعض المزايا لاستخدام التصنيع الآلي باستخدام الحاسب الآلي باستخدام الحاسب الآلي المغنيسيوم على الرغم من المخاطر المذكورة أعلاه. وهذا هو السبب في أن المغنيسيوم مناسب للاستخدام في الصناعات التي تتطلب الضوء، مثل صناعات الطيران والسيارات، حيث يعزز من كفاءة استخدام الوقود. وهو مادة خفيفة الوزن للغاية، ولكنه في الوقت نفسه يتمتع بقوة عالية. وبالتالي، يمكن أن تكون الهياكل صلبة ونحيفة، مما يتطلب مواد أقل.

يتم تشكيل المغنيسيوم بسهولة وبالتالي يمكن إنتاجه بكميات كبيرة. لا تتلف الأدوات المستخدمة بسهولة، مما يقلل من التكلفة. ونظراً لتوصيله الحراري الجيد، فهو مناسب للتطبيقات التي يتم فيها توصيل الحرارة بعيداً عن المنتج، مثل غلاف المعدات الإلكترونية. كما أن المغنيسيوم يتميز بخصائص متأصلة في حشية التداخل الكهرومغناطيسي الكهرومغناطيسي التي تحمي الإلكترونيات الحساسة من التداخل.

من وجهة النظر البيئية، يتوفر المغنيسيوم بوفرة. ويمكن إعادة تدويره، وفي عمليات التصنيع الآلي، تكون كمية الانبعاثات ضئيلة للغاية. بالإضافة إلى ذلك، فإن الطاقة المستخدمة أقل من المعادن الأخرى. إن هذه الاستدامة، إلى جانب المرونة في نوع الطلاء السطحي الذي يمكن تطبيقه، مثل الطلاء أو الطلاء بأكسيد الألومنيوم، تجعل من المغنيسيوم مادة مفضلة لدى المصنعين الذين يرغبون في الأداء العالي ويريدون في الوقت نفسه تقليل آثار التصنيع باستخدام الحاسب الآلي على البيئة.

تدابير السلامة التي يجب اعتمادها في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي لسبائك المغنيسيوم

يمكن أن يكون التصنيع الآلي باستخدام الحاسب الآلي لسبائك المغنيسيوم آمنًا إذا تمت مراعاة التدابير التالية لسلامة تصنيع المغنيسيوم آليًا: فيما يلي نصائح حيوية لضمان التشغيل الآمن للمغنيسيوم بالماكينات.

1. حافظ على الأدوات حادة:

أحد التحديات التي ترتبط بتشغيل المغنيسيوم آليًا هو إنتاج الحرارة - من الضروري أيضًا استخدام أدوات حادة عند القطع لتجنب تراكم الحرارة. من المحتمل أن تخلق الأدوات غير الحادة الكثير من الاحتكاك وقد تتسبب في حدوث شرارات تؤدي إلى اشتعال رقائق المغنيسيوم. يُفضل استخدام الأدوات ذات الرؤوس الكربيدية لأنها صلبة ولا تتسبب في حدوث شرر سريع في درجات الحرارة العالية.

2. تجنب زوايا الخلوص الضيقة:

من الأمور الحاسمة التي يجب مراعاتها عند تصنيع سبائك المغنيسيوم هو تجنب زوايا التحمل المتقاربة. تؤدي زوايا القطع العالية إلى برادة ضخمة ومتتالية تزيد من الحرارة وإمكانية اندلاع حريق بسبب طبيعة عنصر المغنيسيوم.

3. إنتاج رقائق البطاطس المكسورة:

قم بإعداد ماكينة CNC لإنتاج برادة صغيرة ومتقطعة. يساعد ذلك في إزالة الحرارة من أداة القطع وقطعة الشُّغْلَة بحيث تقل فرص اشتعال المادة بلهب مفتوح. يجب أن يتم ذلك من خلال استخدام زوايا أشعل الظهر الصغيرة، ومعدلات تغذية منخفضة، وسرعات قطع معتدلة إلى عالية.

4. استخدم المبردات ذات الأساس الزيتي المعدني:

عند تشغيل المغنيسيوم آليًا، يوصى باستخدام مبردات الزيوت المعدنية بدلاً من الماء. يقلل الزيت المعدني من مخاطر الحريق والانفجار ويحسن من تشطيب السطح. قد تتسبب المحاليل المائية لمواد التبريد في تآكل المغنيسيوم وتتسبب في تكوين غاز الهيدروجين القابل للاشتعال.

5. توظيف أنظمة التفريغ المقاومة للانفجار:

استخدم أنظمة تفريغ الهواء المقاومة للانفجار للمساعدة في استخراج بُرادة المغنيسيوم والغبار من ماكينات التحكم الرقمي باستخدام الحاسوب. كما أن رقائق المغنيسيوم المتقطعة قابلة للاشتعال؛ لذا فإن إزالتها في الورشة أمر بالغ الأهمية دون التسبب في اندلاع حريق.

6. تجنب الماء في حالة نشوب حريق:

لا تحاول إخماد الحريق بالماء أثناء حريق المغنيسيوم، لأن ذلك لن يؤدي إلا إلى تفاقمه. يجب مكافحة حرائق المغنيسيوم بطفايات الحريق الجافة من الفئة D أو الرمل الجاف. وبالتالي، باتباع التدابير المذكورة أعلاه، يمكن إجراء التصنيع باستخدام الحاسب الآلي باستخدام المغنيسيوم بأمان مع تقليل المخاطر في مكان العمل.

اختيار أداة القطع المناسبة في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي لسبائك المغنيسيوم

يعد اختيار أدوات القطع المناسبة أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق أفضل النتائج والسلامة عند استخدام التصنيع الآلي باستخدام الحاسب الآلي على سبائك المغنيسيوم. فيما يلي تصنيف الأدوات التي يتم استخدامها بشكل متكرر:

أدوات الفولاذ عالي السرعة (HSS):

الأدوات الفولاذية عالية السرعة سهلة الاستخدام وأرخص نسبيًا من الأدوات الأخرى. ونظرًا لصلابتها وقدرتها على إجراء عمليات القطع المتقطع، فهي سهلة الشحذ وبالتالي فهي مناسبة لعمليات التصنيع المختلفة.

أدوات ذات رأس كربيد:

تشتهر أدوات الكربيد بصلابتها، وبالتالي فهي نادرة التآكل للغاية وتتمتع بعمر افتراضي طويل للأداة. كما أنها تحافظ على حدتها بشكل جيد، مما يؤدي إلى تحسين تشطيب السطح ومعدلات تصنيع أعلى، وبالتالي تحسين الإنتاجية.

أدوات الكربيد المطلي بالكربيد:

تحتوي أدوات الكربيد المغلفة على الكربيد كمادة الركيزة، مع طلاء مواد أخرى مثل نيتريد التيتانيوم مع الركيزة. تعمل هذه الطلاءات على تحسين الصلابة والثبات الحراري مما يمنح الأداة عمرًا أطول وفي الوقت نفسه تحسين كفاءة التشغيل الآلي.

أدوات الماس متعدد الكريستالات (PCD):

تُعد أدوات PCD من بين أكثر مواد القطع صلابة في السوق، حيث توفر أفضل مقاومة للتآكل وعمر الأداة. وهي مناسبة لعمليات التصنيع الآلي عالية السرعة للاحتفاظ بالحدة لفترة أطول وإنتاج العديد من الأجزاء بدقة.

لماذا المغنيسيوم للتشغيل الآلي باستخدام الحاسب الآلي؟

ومع ذلك، لا يزال المغنيسيوم يُستخدم في التصنيع الآلي باستخدام الحاسب الآلي نظرًا لخصائصه المرغوبة طالما يتم تنفيذ تدابير السلامة. فيما يلي أسباب مقنعة للنظر في المغنيسيوم:

قابلية التشغيل الآلي الاستثنائية:

سبائك المغنيسيوم سهلة التشغيل الآلي ويمكن تشكيلها بسهولة من خلال التحكم العددي بالكمبيوتر أو CNC. تقلل هذه الخاصية من قوى القطع ومن ثم تحسين الأداة والتشغيل الآلي المناسب.

الأشكال الهندسية المعقدة:

المادة أكثر سهولة في الوصول إلى الماكينات من المعادن الأخرى، مما يسمح بإنشاء أشكال معقدة من الأجزاء. يتيح التصنيع الآلي باستخدام الحاسب الآلي تصنيع أجزاء المغنيسيوم وفقًا لمواصفات هندسية دقيقة ضرورية في الصناعات الحالية.

الدقة والاتساق:

تضمن تقنية التصنيع باستخدام الحاسب الآلي إعادة إنتاج التصاميم بأدق التفاصيل وحتى الهياكل الدقيقة. تُعد الماكينات متعددة المحاور مفيدة للغاية لأنها تتيح تحديد سبائك المغنيسيوم في جميع الاتجاهات لتلبية متطلبات المشاريع المختلفة.

قابلية إعادة التدوير:

من المهم أن نلاحظ أن المغنيسيوم وسبائكه قابلة لإعادة التدوير، مما يضيف بشكل كبير إلى العامل البيئي في التصنيع. يؤدي التصنيع الآلي باستخدام الحاسب الآلي إلى إنتاج المغنيسيوم القابل لإعادة التدوير، مما يقلل من التأثير على البيئة المحيطة.

الفوائد البيئية:

المغنيسيوم غير خطر على البيئة ويمكن إعادة تدويره، مما يجعله أفضل من المواد الأخرى. وهو صديق للبيئة لأنه يتماشى مع الاتجاهات العالمية في تقليل آثار الإنتاج على البيئة.

مزايا المواد الفريدة من نوعها:

وإلى جانب سهولة التصنيع الآلي، فهي مادة خفيفة الوزن ذات قوة عالية تعزز كفاءة استهلاك الوقود في صناعات السيارات والطائرات. وينطبق هذا الأمر بشكل خاص على تشطيب السطح، حيث يمكن للأداة تقديم قطع عالية الأداء.

طرق مختلفة للتشغيل الآلي باستخدام الحاسب الآلي للمغنيسيوم

تستخدم الماكينات بنظام التحكم الرقمي العديد من الطرق المتخصصة لتصنيع قطع المغنيسيوم عبر تطبيقات متنوعة بفعالية.

الحفر باستخدام الحاسب الآلي الرقمي:

الحفر باستخدام الحاسب الآلي هو حفر ثقوب في قطع عمل المغنيسيوم باستخدام قواطع دوارة أو لقمات ثقب بمعدل تغذية متحكم فيه. تُعد هذه الطريقة مفيدة في التطبيقات التي تتطلب دقة عالية في تحديد موضع الثقوب والعمق الذي يجب أن تكون عليه في مواد مثل قطع غيار الطائرات والسيارات.

التفريز باستخدام الحاسب الآلي الرقمي: 

في التفريز باستخدام الحاسب الآلي، يقوم القاطع الدوّار بقطع المغنيسيوم بالشكل والمظهر الجانبي المطلوب. كما أنها تؤدي أداءً جيدًا عند إنتاج الملامح ذات الشرائح الرفيعة والخلوص الصغير، وهو أمر حيوي في التطبيقات التي تتطلب هياكل مثل الإلكترونيات والمعدات الطبية والمعدات الصناعية.

الخراطة باستخدام الحاسب الآلي بنظام التحكم الرقمي:

في الخراطة باستخدام الحاسب الآلي، يحمل ظرف ظرف الشغل المصنوع من سبائك المغنيسيوم أثناء تدوير قطعة العمل، ويتم استخدام أداة أحادية النقطة لقطع قطعة العمل. تُعد هذه الطريقة مثالية لإنتاج سلع أسطوانية مثل الأعمدة والدبابيس والتجهيزات بحدود دقيقة وتشطيبات سطحية ناعمة. ويتم تطبيقها في أجزاء محركات السيارات والمعدات الهيدروليكية.

القطع بالليزر:

ينطوي القطع بالليزر باستخدام الحاسب الآلي على صهر أو تبخير صفائح أو ألواح المغنيسيوم وفقًا لمسار قطع محدد. هذه الطريقة مفضلة لأنها لا تنطوي على اللمس المباشر، ويمكن أن تخلق حوافاً حادة وخصائص دقيقة، ويتم تطبيقها عادةً على ألواح الطيران والقطع الزخرفية والأغلفة الإلكترونية.

النقر:

أدوات التنصت باستخدام الحاسب الآلي هي أدوات التنصت باستخدام الحاسب الآلي لإنتاج خيوط ملولبة داخلية في أجزاء المغنيسيوم. كما أنها توفر تحكمًا معقولاً في درجة وعمق الخيوط الملولبة، وهو أمر ضروري في أدوات التثبيت والإدخالات الملولبة في هياكل الفضاء الجوي وتجميعات السيارات والإلكترونيات الاستهلاكية.

التلخيص

استخدام المجلس الوطني للمرأة لـ التصنيع الآلي باستخدام الحاسب الآلي للعمل على المغنيسيوم يؤدي إلى إنشاء أجزاء خفيفة الوزن ومتينة بأبعاد دقيقة وقوة تأثير جيدة. يمكن تطبيق قابلية التشغيل الآلي الجيدة بشكل معقول للمغنيسيوم على مجموعة واسعة من المنتجات من خلال عمليات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي المختلفة. ومع ذلك، تُعد السلامة التشغيلية أمرًا بالغ الأهمية في التصنيع الآلي للمغنيسيوم حيث يستدعي ذلك الفهم السليم وتنفيذ تدابير السلامة لتحقيق إنتاج عالي الجودة في التصنيع الآلي باستخدام الحاسب الآلي.