Κατεργασία μαγνησίου

Το μαγνήσιο έχει εξαιρετικά χαρακτηριστικά, κυρίως χαμηλή πυκνότητα και καλή κατεργασιμότητα, για τη δημιουργία αντοχής στη διάβρωση σε εξαρτήματα υψηλής αντοχής μέσω κατεργασίας CNC. Ωστόσο, η διαδικασία κατεργασίας του μαγνησίου είναι αρκετά δύσκολη λόγω της ευφλεκτότητας του υλικού. Κατά την επεξεργασία του μαγνησίου, λαμβάνονται μέτρα ασφαλείας για τη μείωση τυχόν κινδύνων που πιθανώς συνδέονται με αυτό.

Η κατεργασία του μαγνησίου παράγει ροκανίδια και σκόνη, τα οποία μπορούν εύκολα να αναφλεγούν, γεγονός που αποτελεί μεγάλο κίνδυνο για τους μηχανουργούς CNC. Εάν δεν ελέγχεται καλά, η διαδικασία κατεργασίας είναι πιθανό να προκαλέσει πυρκαγιές ή εκρήξεις στο εργαστήριο. Το παρόν άρθρο περιγράφει τα κύρια μέτρα ασφαλείας για τη σωστή εργασία με μαγνήσιο και άλλα εύφλεκτα μέταλλα. Επικεντρώνεται στις σωστές μεθόδους απομάκρυνσης των ροκανιδιών και στα μέτρα και στις προφυλάξεις για την αποφυγή πυρκαγιάς σε ένα μηχανουργείο.

Προκλήσεις στην κατεργασία μαγνησίου

Η εργασία με κράματα μαγνησίου συνοδεύεται πάντα από κινδύνους που πρέπει να αντιμετωπίζονται επαρκώς. Αυτοί είναι μερικοί από τους κινδύνους που πρέπει να γίνουν κατανοητοί όταν ασχολείται κανείς με την Κατεργασία μαγνησίου με CNC.

Κίνδυνος πυρκαγιάς

Ένα από τα σημαντικά προβλήματα στην κατεργασία κραμάτων μαγνησίου είναι η ευφλεκτότητα των λεπτών τεμαχίων και της σκόνης που παράγονται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας. Αυτά τα σωματίδια είναι εξαιρετικά εύφλεκτα και ακόμη και μικροσκοπικοί σπινθήρες ή υπερβολική θερμότητα μπορούν εύκολα να προκαλέσουν την ανάφλεξή τους, γεγονός που αποτελεί μεγάλο κίνδυνο στο εργαστήριο.

Φθορά εργαλείων

Λόγω της μαλακής και λειαντικής του φύσης, το υλικό μαγνήσιο μπορεί να φθείρει το κοπτικό εργαλείο κατά την κατεργασία CNC. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα χαμηλότερο ρυθμό κατεργασίας και περισσότερα εργαλεία που πρέπει να αλλάζονται συχνότερα.

Παραγωγή θερμότητας

Είναι επίσης σαφές ότι τα κράματα μαγνησίου έχουν χαμηλή θερμική αγωγιμότητα και, επομένως, η θερμότητα εντοπίζεται στη ζώνη κοπής. Αυτή η υψηλή θερμοκρασία κοπής επηρεάζει επίσης αρνητικά τη διάρκεια ζωής του εργαλείου. Επίσης, αυξάνει την πιθανότητα στρέβλωσης του τεμαχίου και επιταχύνει τον ρυθμό φθοράς του εργαλείου.

Προκλήσεις για το φινίρισμα της επιφάνειας

Η επίτευξη υψηλού επιφανειακού φινιρίσματος στα κράματα μαγνησίου είναι μια πρόκληση λόγω της παρουσίας γρεζιών και παραμορφώσεων κατεργασίας. Όλα αυτά τα ζητήματα πρέπει να αντιμετωπιστούν με την εφαρμογή των σωστών μεθόδων κατεργασίας και την επιλογή των κατάλληλων εργαλείων για την επίτευξη του επιθυμητού επιφανειακού φινιρίσματος υψηλής ποιότητας. Για την αντιμετώπιση αυτών των ζητημάτων απαιτείται η τήρηση όλων των μέτρων ασφαλείας, η σωστή χρήση των εργαλείων και η ενημέρωση σχετικά με τα χαρακτηριστικά του μαγνησίου και την κατεργασία του για την ασφάλεια και την αποτελεσματικότητά του.

Τεράστια οφέλη κατεργασίας μαγνησίου CNC

Ωστόσο, υπάρχουν ορισμένα πλεονεκτήματα της χρήσης Κατεργασία μαγνησίου με CNC παρά τους παραπάνω κινδύνους. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το μαγνήσιο ενδείκνυται για χρήση σε βιομηχανίες που απαιτούν φως, όπως η αεροδιαστημική και η αυτοκινητοβιομηχανία, όπου ενισχύει την αποδοτικότητα και τη χρήση καυσίμων. Είναι ένα πολύ ελαφρύ υλικό, αλλά ταυτόχρονα έχει υψηλή αντοχή. Έτσι, οι κατασκευές μπορούν να είναι συμπαγείς και λεπτές, απαιτώντας λιγότερο υλικό.

Το μαγνήσιο κατεργάζεται εύκολα και, συνεπώς, μπορεί να παραχθεί σε μεγάλες ποσότητες. Τα εργαλεία που χρησιμοποιούνται δεν καταστρέφονται εύκολα, μειώνοντας το κόστος. Λόγω της καλής θερμικής αγωγιμότητάς του, είναι κατάλληλο για εφαρμογές όπου η θερμότητα πρέπει να απομακρύνεται από το προϊόν, όπως το περίβλημα του ηλεκτρονικού εξοπλισμού. Επίσης, το μαγνήσιο έχει εγγενή χαρακτηριστικά στεγανοποίησης ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών που προστατεύουν τα ευαίσθητα ηλεκτρονικά από παρεμβολές.

Από περιβαλλοντική άποψη, το μαγνήσιο υπάρχει σε αφθονία. Μπορεί να ανακυκλωθεί και στις διεργασίες κατεργασίας, η ποσότητα των εκπομπών είναι αμελητέα. Επιπλέον, η ενέργεια που χρησιμοποιείται είναι μικρότερη από εκείνη άλλων μετάλλων. Αυτή η βιωσιμότητα, σε συνδυασμό με την ευελιξία στον τύπο του επιφανειακού φινιρίσματος που μπορεί να εφαρμοστεί, όπως η βαφή ή η ανοδίωση, καθιστά το μαγνήσιο προτιμώμενο υλικό από κατασκευαστές που επιθυμούν υψηλές επιδόσεις και, ταυτόχρονα, θέλουν να μειώσουν τις επιπτώσεις της κατεργασίας CNC στο περιβάλλον.

Μέτρα ασφαλείας που πρέπει να υιοθετούνται στην κατεργασία κράματα μαγνησίου με CNC

Η κατεργασία με CNC των κραμάτων μαγνησίου μπορεί να είναι ασφαλής εάν τηρούνται τα ακόλουθα μέτρα για την ασφάλεια της κατεργασίας μαγνησίου: Ακολουθούν ζωτικής σημασίας συμβουλές για την ασφαλή κατεργασία του μαγνησίου.

1. Διατηρήστε τα εργαλεία κοφτερά:

Μία από τις προκλήσεις που συνδέονται με την κατεργασία του μαγνησίου είναι η παραγωγή θερμότητας - η χρήση κοφτερών εργαλείων κατά την κοπή είναι επίσης απαραίτητη για την αποφυγή συσσώρευσης θερμότητας. Τα αμβλύ εργαλεία είναι πιθανό να δημιουργήσουν μεγάλη τριβή και μπορεί να προκαλέσουν σπινθήρες που οδηγούν στην ανάφλεξη των κομματιών μαγνησίου. Προτιμώνται εργαλεία με αιχμές καρβιδίου επειδή είναι σκληρά και δεν προκαλούν γρήγορα σπινθήρες σε υψηλές θερμοκρασίες.

2. Αποφύγετε τις στενές γωνίες απομάκρυνσης:

Ένα από τα κρίσιμα πράγματα που πρέπει να λαμβάνετε υπόψη κατά την κατεργασία κραμάτων μαγνησίου είναι η αποφυγή γωνιών στενής ανοχής. Οι υψηλές γωνίες κοπής έχουν ως αποτέλεσμα τη δημιουργία ογκωδών και διαδοχικών ροκανιδιών που αυξάνουν τη θερμότητα και την πιθανότητα εκδήλωσης πυρκαγιάς λόγω της φύσης του στοιχείου μαγνήσιο.

3. Παραγωγή σπασμένων τσιπς:

Ρυθμίστε τη μηχανή CNC για την παραγωγή μικρών και διακοπτόμενων τεμαχίων. Αυτό βοηθά στην απομάκρυνση της θερμότητας από το κοπτικό εργαλείο και το τεμάχιο, ώστε να υπάρχουν ελάχιστες πιθανότητες να πιάσει το υλικό ανοιχτή φλόγα. Αυτό θα πρέπει να γίνεται με τη χρήση μικρών γωνιών οπίσθιας τριβής, χαμηλών ρυθμών πρόωσης και μέτριων έως υψηλών ταχυτήτων κοπής.

4. Χρησιμοποιήστε ψυκτικά με βάση το ορυκτέλαιο:

Κατά την κατεργασία μαγνησίου, συνιστάται η χρήση ψυκτικών υγρών από ορυκτέλαιο αντί για νερό. Το ορυκτέλαιο μειώνει τους κινδύνους πυρκαγιάς και έκρηξης και βελτιώνει το φινίρισμα της επιφάνειας. Τα υδατικά διαλύματα ψυκτικών μέσων μπορεί να διαβρώσουν το μαγνήσιο και να προκαλέσουν το σχηματισμό εύφλεκτου αερίου υδρογόνου.

5. Χρησιμοποιήστε εκρηκτικά συστήματα κενού:

Χρησιμοποιήστε εκρηκτικά συστήματα κενού για να απομακρύνετε τα θραύσματα μαγνησίου και τη σκόνη από τις μηχανές CNC. Τα ασυνεχή κομμάτια μαγνησίου είναι επίσης εύφλεκτα- η απομάκρυνσή τους στο εργαστήριο είναι ζωτικής σημασίας χωρίς να προκληθεί έκρηξη πυρκαγιάς.

6. Αποφύγετε το νερό σε περίπτωση πυρκαγιάς:

Μην επιχειρήσετε να σβήσετε τη φωτιά με νερό κατά τη διάρκεια μιας πυρκαγιάς μαγνησίου, καθώς αυτό θα την επιδεινώσει. Οι πυρκαγιές μαγνησίου πρέπει να καταπολεμούνται με ξηρούς πυροσβεστήρες κατηγορίας D ή ξηρή άμμο. Έτσι, ακολουθώντας τα παραπάνω μέτρα, η κατεργασία μαγνησίου με cnc μπορεί να γίνει με ασφάλεια και με μικρότερο κίνδυνο στο χώρο εργασίας.

Επιλογή του σωστού κοπτικού εργαλείου στην κατεργασία κράματος μαγνησίου με CNC

Η επιλογή των κατάλληλων κοπτικών εργαλείων είναι ζωτικής σημασίας για την επίτευξη των καλύτερων αποτελεσμάτων και την ασφάλεια κατά την κατεργασία με CNC σε κράματα μαγνησίου. Παρακάτω παρατίθεται η κατηγοριοποίηση των εργαλείων που χρησιμοποιούνται συχνά:

Εργαλεία από χάλυβα υψηλής ταχύτητας (HSS):

Τα εργαλεία από χάλυβα υψηλής ταχύτητας είναι εύχρηστα και σχετικά φθηνότερα από άλλα εργαλεία. Λόγω της σκληρότητάς τους και της ικανότητάς τους να κάνουν διακοπτόμενες κοπές, είναι εύκολο να ακονιστούν και, συνεπώς, κατάλληλα για διάφορες κατεργασίες.

Εργαλεία με μύτες καρβιδίου:

Τα εργαλεία καρβιδίου είναι γνωστά για τη σκληρότητά τους και, ως εκ τούτου, φθείρονται πολύ δύσκολα και έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής. Διατηρούν καλά την αιχμηρότητά τους, γεγονός που οδηγεί σε βελτιωμένο φινίρισμα επιφάνειας, υψηλότερους ρυθμούς κατεργασίας και, ως εκ τούτου, σε βελτιωμένη παραγωγικότητα.

Εργαλεία καρβιδίου με επικάλυψη:

Τα εργαλεία καρβιδίου με επικάλυψη έχουν ως υλικό υποστρώματος καρβίδιο, ενώ άλλα υλικά όπως το νιτρίδιο του τιτανίου είναι επικαλυμμένα με το υπόστρωμα. Αυτές οι επικαλύψεις βελτιώνουν τη σκληρότητα και τη θερμική σταθερότητα δίνοντας στο εργαλείο μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και, ταυτόχρονα, βελτιώνοντας την απόδοση της κατεργασίας.

Εργαλεία πολυκρυσταλλικού διαμαντιού (PCD):

Τα εργαλεία PCD είναι από τα πιο άκαμπτα υλικά κοπής στην αγορά, προσφέροντας την καλύτερη αντοχή στη φθορά και την καλύτερη διάρκεια ζωής του εργαλείου. Είναι κατάλληλα για κατεργασίες υψηλής ταχύτητας, ώστε να διατηρούν την αιχμηρότητα για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα και να παράγουν πολλά εξαρτήματα με ακρίβεια.

Γιατί μαγνήσιο για κατεργασία CNC;

Ωστόσο, το μαγνήσιο εξακολουθεί να χρησιμοποιείται στην κατεργασία με CNC λόγω των επιθυμητών ιδιοτήτων του, εφόσον εφαρμόζονται μέτρα ασφαλείας. Ακολουθούν επιτακτικοί λόγοι για να εξετάσετε το μαγνήσιο:

Εξαιρετική κατεργασιμότητα:

Τα κράματα μαγνησίου είναι εύκολα στην κατεργασία και μπορούν εύκολα να κατεργαστούν μέσω αριθμητικού ελέγχου υπολογιστή ή CNC. Αυτό το χαρακτηριστικό μειώνει τις δυνάμεις κοπής, βελτιώνοντας έτσι το εργαλείο και τη σωστή κατεργασία.

Πολύπλοκες γεωμετρίες:

Το υλικό είναι πιο προσιτό στις μηχανές σε σχέση με άλλα μέταλλα, γεγονός που επιτρέπει τη δημιουργία πολύπλοκων σχημάτων εξαρτημάτων. Η κατεργασία CNC επιτρέπει την κατασκευή εξαρτημάτων μαγνησίου με ακριβείς μηχανολογικές προδιαγραφές που είναι απαραίτητες στις σημερινές βιομηχανίες.

Ακρίβεια και συνέπεια:

Η τεχνολογία CNC εξασφαλίζει την αναπαραγωγή των σχεδίων με την παραμικρή λεπτομέρεια, ακόμη και των μικροδομών. Η κατεργασία πολλαπλών αξόνων είναι πολύ χρήσιμη, καθώς επιτρέπει τη διαμόρφωση του περιγράμματος των κραμάτων μαγνησίου προς όλες τις κατευθύνσεις, ώστε να ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις διαφορετικών έργων.

Ανακυκλωσιμότητα:

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι το μαγνήσιο και τα κράματά του είναι ανακυκλώσιμα, γεγονός που προσθέτει σημαντικά στον περιβαλλοντικό παράγοντα της κατασκευής. Η κατεργασία CNC οδηγεί στη δημιουργία ανακυκλώσιμου μαγνησίου, μειώνοντας έτσι τις επιπτώσεις στο περιβάλλον.

Περιβαλλοντικά οφέλη:

Το μαγνήσιο είναι μη επικίνδυνο για το περιβάλλον και μπορεί να ανακυκλωθεί, γεγονός που το καθιστά καλύτερο από άλλα υλικά. Είναι φιλικό προς το περιβάλλον, καθώς ευθυγραμμίζεται με τις παγκόσμιες τάσεις για την ελαχιστοποίηση των επιπτώσεων της παραγωγής στο περιβάλλον.

Μοναδικά πλεονεκτήματα υλικού:

Εκτός από την ευκολία στην κατεργασία, είναι ένα ελαφρύ υλικό με υψηλή αντοχή που ενισχύει την αποδοτικότητα των καυσίμων στις βιομηχανίες αυτοκινήτων και αεροσκαφών. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για το φινίρισμα της επιφάνειας, με το οποίο το εργαλείο μπορεί να προσφέρει εξαρτήματα υψηλής απόδοσης.

Διάφορες μέθοδοι κατεργασίας CNC για μαγνήσιο

Η κατεργασία CNC χρησιμοποιεί διάφορες εξειδικευμένες μεθόδους για την αποτελεσματική κατασκευή εξαρτημάτων μαγνησίου σε διάφορες εφαρμογές.

Διάτρηση CNC:

Η διάτρηση CNC είναι η διάνοιξη οπών σε τεμάχια μαγνησίου με τη χρήση περιστρεφόμενων κοπτικών ή τρυπανιών με ελεγχόμενη ταχύτητα πρόωσης. Η μέθοδος αυτή πλεονεκτεί σε εφαρμογές που απαιτούν υψηλή ακρίβεια στην τοποθέτηση των οπών και το βάθος στο οποίο πρέπει να γίνουν σε υλικά όπως τα αεροδιαστημικά και αυτοκινητιστικά εξαρτήματα.

CNC φρεζάρισμα: 

Στο φρεζάρισμα CNC, ένα περιστρεφόμενο κοπτικό κόβει το απαιτούμενο σχήμα και προφίλ του μαγνησίου. Αποδίδει επίσης καλά όταν παράγει χαρακτηριστικά με λεπτά φιλέτα και μικρές αποστάσεις, ζωτικής σημασίας σε εφαρμογές που απαιτούν δομές όπως ηλεκτρονικά, ιατρικό εξοπλισμό και βιομηχανικό εξοπλισμό.

Περιστροφή CNC:

Στην τόρνευση CNC, ένα τσοκ συγκρατεί το τεμάχιο από κράμα μαγνησίου ενώ το τεμάχιο περιστρέφεται και ένα εργαλείο ενός σημείου χρησιμοποιείται για την κοπή του τεμαχίου. Αυτή η μέθοδος είναι ιδανική για την παραγωγή κυλινδρικών προϊόντων όπως άξονες, πείρους και εξαρτήματα σε λεπτά όρια και ομαλά επιφανειακά φινιρίσματα. Εφαρμόζεται σε εξαρτήματα κινητήρων αυτοκινήτων και σε υδραυλικό εξοπλισμό.

Κοπή με λέιζερ:

Η κοπή με λέιζερ CNC περιλαμβάνει την τήξη ή την εξάτμιση φύλλων ή πλακών μαγνησίου σύμφωνα με μια καθορισμένη διαδρομή κοπής. Αυτή η μέθοδος προτιμάται επειδή δεν περιλαμβάνει άμεση επαφή, μπορεί να δημιουργήσει αιχμηρές ακμές και ευαίσθητα χαρακτηριστικά και εφαρμόζεται συνήθως σε αεροδιαστημικά πάνελ, διακοσμητικά μέρη και ηλεκτρονικά περιβλήματα.

Χτύπημα:

Το CNC tapping είναι εργαλεία διάτρησης για την παραγωγή εσωτερικών σπειρωμάτων στα εξαρτήματα μαγνησίου. Προσφέρει επίσης λογικό έλεγχο του βήματος και του βάθους των σπειρωμάτων, το οποίο είναι απαραίτητο σε συνδετήρες και ένθετα με σπείρωμα σε αεροδιαστημικές κατασκευές, συναρμολογήσεις αυτοκινήτων και ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης.

Συνοψίζοντας

Η χρήση του CNM Κατεργασία CNC για την επεξεργασία του μαγνησίου οδηγεί στη δημιουργία ελαφρών και ανθεκτικών εξαρτημάτων με ακριβείς διαστάσεις και καλή αντοχή στην κρούση. Η αρκετά καλή κατεργασιμότητα του μαγνησίου μπορεί να εφαρμοστεί σε ένα ευρύ φάσμα προϊόντων μέσω διαφόρων λειτουργιών CNC. Ωστόσο, η λειτουργική ασφάλεια είναι υψίστης σημασίας στην κατεργασία μαγνησίου, καθώς αυτό απαιτεί τη σωστή κατανόηση και εφαρμογή μέτρων ασφαλείας για την επίτευξη παραγωγής υψηλής ποιότητας στη CNM.