Mecanizado del magnesio

El magnesio tiene unas características excepcionales, sobre todo baja densidad y buena maquinabilidad, para crear resistencia a la corrosión en piezas de alta resistencia mediante mecanizado CNC. Sin embargo, el proceso de mecanizado del magnesio es todo un reto debido a la inflamabilidad del material. Cuando se trabaja con magnesio, se adoptan medidas de seguridad para reducir los riesgos que pueda conllevar.

El mecanizado del magnesio genera virutas y polvo que pueden inflamarse fácilmente, lo que supone un gran peligro para los maquinistas de CNC. Si no se controla bien, es probable que el proceso de mecanizado provoque incendios o explosiones en el taller. Este artículo describe las principales medidas de seguridad para trabajar correctamente con magnesio y otros metales inflamables. Se centra en los métodos adecuados de evacuación de virutas y en las medidas y precauciones para evitar incendios en un taller de mecanizado.

Retos del mecanizado del magnesio

Trabajar con aleaciones de magnesio siempre va acompañado de riesgos que deben gestionarse adecuadamente. Estos son algunos de los riesgos que deben comprenderse cuando se participa en el Mecanizado CNC de magnesio.

Peligro de incendio

Uno de los principales problemas del mecanizado de aleaciones de magnesio es la inflamabilidad de las finas virutas y el polvo que se producen durante el proceso. Estas partículas son muy inflamables, e incluso pequeñas chispas o un calor excesivo pueden provocar fácilmente que se incendien, lo que supone un gran peligro en el taller.

Desgaste de herramientas

Debido a su naturaleza blanda y abrasiva, el material de magnesio puede desgastar la herramienta de corte durante el mecanizado CNC. Esto se traduce en una menor tasa de mecanizado y en un mayor número de herramientas que deben cambiarse con mayor frecuencia.

Generación de calor

También es evidente que las aleaciones de magnesio tienen una baja conductividad térmica, por lo que el calor se localiza en la zona de corte. Esta elevada temperatura de corte también afecta negativamente a la vida útil de la herramienta. Además, aumenta la posibilidad de alabeo de la pieza y acelera la tasa de desgaste de la herramienta.

Desafíos del acabado superficial

Conseguir un acabado superficial de alta calidad en aleaciones de magnesio es todo un reto debido a la presencia de rebabas y a la deformación del mecanizado. Todas estas cuestiones deben abordarse aplicando los métodos de mecanizado correctos y seleccionando las herramientas adecuadas para conseguir el acabado superficial de alta calidad deseado. Para abordar estas cuestiones, es necesario cumplir todas las medidas de seguridad, utilizar correctamente las herramientas e informarse sobre las características del magnesio y su mecanizado para lograr seguridad y eficacia.

Enormes ventajas del mecanizado CNC del magnesio

Sin embargo, el uso de Mecanizado CNC de magnesio a pesar de los riesgos mencionados. Por eso el magnesio es apropiado para industrias que requieren ligereza, como la aeroespacial y la automovilística, donde mejora la eficiencia y el consumo de combustible. Es un material muy ligero, pero al mismo tiempo tiene una gran resistencia. Así, las estructuras pueden ser sólidas y esbeltas, requiriendo menos material.

El magnesio se mecaniza fácilmente, por lo que puede producirse en grandes cantidades. Las herramientas utilizadas no se dañan fácilmente, lo que reduce el coste. Gracias a su buena conductividad térmica, es adecuado para aplicaciones en las que el calor debe alejarse del producto, como las carcasas de los equipos electrónicos. Además, el magnesio tiene características inherentes de sellado EMI que protegen los componentes electrónicos sensibles de las interferencias.

Desde el punto de vista medioambiental, el magnesio abunda. Puede reciclarse y, en los procesos de mecanizado, la cantidad de emisiones es insignificante. Además, la energía utilizada es menor que la de otros metales. Esta sostenibilidad, unida a la flexibilidad en el tipo de acabado superficial que puede aplicarse, como pintura o anodizado, hace del magnesio un material preferido por los fabricantes que desean un alto rendimiento y, al mismo tiempo, quieren reducir los impactos de su mecanizado CNC en el medio ambiente.

Medidas de seguridad que deben adoptarse en el mecanizado CNC de aleaciones de magnesio

El mecanizado CNC de aleaciones de magnesio puede ser seguro si se observan las siguientes medidas de seguridad en el mecanizado de magnesio: A continuación se ofrecen consejos vitales para garantizar un mecanizado seguro del magnesio.

1. Mantenga las herramientas afiladas:

Uno de los retos asociados al mecanizado del magnesio es la producción de calor: utilizar herramientas afiladas al cortar también es esencial para evitar la acumulación de calor. Las herramientas romas pueden crear mucha fricción y provocar chispas que provoquen la ignición de virutas de magnesio. Se prefieren las herramientas con punta de carburo porque son duras y no producen chispas rápidamente a altas temperaturas.

2. Evite ángulos de separación estrechos:

Una de las cosas cruciales que hay que tener en cuenta al mecanizar aleaciones de magnesio es evitar ángulos de tolerancia estrechos. Los ángulos de corte elevados dan lugar a virutas masivas y consecutivas que aumentan el calor y la posibilidad de un conato de incendio debido a la naturaleza del elemento magnesio.

3. Producir astillas rotas:

Configure su máquina CNC para que produzca virutas pequeñas e intermitentes. Esto ayuda a eliminar el calor de la herramienta de corte y de la pieza de trabajo, de modo que las posibilidades de que el material entre en contacto con una llama abierta sean mínimas. Para ello, debe emplear ángulos de desprendimiento de viruta pequeños, velocidades de avance bajas y velocidades de corte de moderadas a altas.

4. Utilice refrigerantes a base de aceite mineral:

Cuando se mecaniza magnesio, se recomienda utilizar refrigerantes de aceite mineral en lugar de agua. El aceite mineral reduce los riesgos de incendio y explosión y mejora el acabado superficial. Las soluciones acuosas de refrigerantes pueden corroer el magnesio y provocar la formación de gas hidrógeno inflamable.

5. Emplee sistemas de vacío a prueba de explosiones:

Emplee sistemas de aspiración a prueba de explosiones para ayudar a extraer las virutas de magnesio y el polvo de las máquinas CNC. Las virutas de magnesio discontinuas también son inflamables; eliminarlas en el taller es crucial sin provocar un conato de incendio.

6. Evite el agua en caso de incendio:

No intente apagar el fuego con agua durante un incendio de magnesio, ya que esto sólo lo empeorará. Los incendios de magnesio deben combatirse con extintores secos de clase D o arena seca. Así, siguiendo las medidas anteriores, el mecanizado cnc de magnesio puede realizarse de forma segura y con menos riesgos en el lugar de trabajo.

Elección de la herramienta de corte adecuada para el mecanizado CNC de aleaciones de magnesio

La selección de las herramientas de corte adecuadas es crucial para conseguir los mejores resultados y seguridad al utilizar el mecanizado CNC en aleaciones de magnesio. A continuación se muestra la categorización de las herramientas que se utilizan con frecuencia:

Herramientas de acero de alta velocidad (HSS):

Las herramientas de acero rápido son fáciles de usar y relativamente más baratas que otras herramientas. Gracias a su dureza y a su capacidad para realizar cortes interrumpidos, son fáciles de afilar y, por tanto, adecuadas para diversas operaciones de mecanizado.

Herramientas con punta de carburo:

Las herramientas de metal duro son conocidas por su dureza y, por tanto, apenas se desgastan y tienen una larga vida útil. Mantienen bien el filo, lo que permite mejorar el acabado superficial, aumentar la velocidad de mecanizado y, por tanto, mejorar la productividad.

Herramientas de carburo revestido:

Las herramientas de metal duro recubiertas tienen el metal duro como material de sustrato, con otros materiales como el nitruro de titanio recubiertos con el sustrato. Estos recubrimientos mejoran la dureza y la estabilidad térmica, lo que prolonga la vida útil de la herramienta y, al mismo tiempo, mejora la eficacia del mecanizado.

Herramientas de diamante policristalino (PCD):

Las herramientas de PCD se encuentran entre los materiales de corte más rígidos del mercado y ofrecen la mejor resistencia al desgaste y vida útil. Es adecuado para operaciones de mecanizado a alta velocidad para conservar el filo durante más tiempo y producir muchas piezas con precisión.

¿Por qué el magnesio para el mecanizado CNC?

Sin embargo, el magnesio se sigue utilizando en el mecanizado CNC debido a sus propiedades deseables, siempre que se apliquen medidas de seguridad. He aquí razones de peso para considerar el magnesio:

Mecanizado excepcional:

Las aleaciones de magnesio son fáciles de mecanizar y se pueden mecanizar fácilmente mediante Control Numérico por Ordenador o CNC. Esta característica reduce las fuerzas de corte, mejorando así la herramienta y el mecanizado.

Geometrías complejas:

El material es más accesible a las máquinas que otros metales, lo que permite crear piezas de formas complejas. El mecanizado CNC permite fabricar piezas de magnesio con especificaciones de ingeniería precisas, esenciales en las industrias actuales.

Precisión y coherencia:

La tecnología CNC garantiza la reproducción de los diseños hasta el más mínimo detalle e incluso las microestructuras. El mecanizado multieje es muy útil, ya que permite contornear las aleaciones de magnesio en todas las direcciones para satisfacer los requisitos de los distintos proyectos.

Reciclabilidad:

Es importante señalar que el magnesio y sus aleaciones son reciclables, lo que contribuye significativamente al factor medioambiental en la fabricación. El mecanizado CNC permite crear magnesio reciclable, reduciendo así el impacto en el entorno.

Beneficios medioambientales:

El magnesio no es peligroso para el medio ambiente y puede reciclarse, por lo que es mejor que otros materiales. Es respetuoso con el medio ambiente, ya que se ajusta a las tendencias mundiales de minimizar los efectos de la producción sobre el medio ambiente.

Ventajas únicas del material:

Además de la facilidad de mecanizado, es un material ligero de gran resistencia que mejora la eficiencia del combustible en las industrias del automóvil y aeronáutica. Esto es especialmente cierto en el caso del acabado superficial, por el que la herramienta puede proporcionar piezas de alto rendimiento.

Diversos métodos de mecanizado CNC para magnesio

El mecanizado CNC emplea varios métodos especializados para fabricar piezas de magnesio en diversas aplicaciones de forma eficaz.

Taladrado CNC:

El taladrado CNC consiste en perforar orificios en piezas de magnesio utilizando fresas o brocas giratorias a una velocidad de avance controlada. Este método resulta ventajoso en aplicaciones que requieren una gran precisión en el posicionamiento de los orificios y la profundidad a la que deben realizarse en materiales como piezas aeroespaciales y de automoción.

Fresado CNC: 

En el fresado CNC, una fresa giratoria corta la forma y el perfil requeridos del magnesio. También rinde bien en la producción de elementos con filetes finos y holguras pequeñas, vitales en aplicaciones que requieren estructuras como la electrónica, los equipos médicos y los equipos industriales.

Torneado CNC:

En el torneado CNC, un mandril sujeta la pieza de aleación de magnesio mientras ésta gira, y se utiliza una herramienta de una sola punta para cortar la pieza. Este método es ideal para producir artículos cilíndricos como ejes, pasadores y accesorios con límites finos y acabados superficiales lisos. Se aplica en piezas de motores de automóviles y equipos hidráulicos.

Corte por láser:

El corte por láser CNC consiste en fundir o vaporizar láminas o placas de magnesio según una trayectoria de corte establecida. Este método es el preferido porque no implica contacto directo, puede crear bordes afilados y características delicadas, y se aplica comúnmente a paneles aeroespaciales, piezas decorativas y carcasas electrónicas.

Tapping:

El roscado CNC es una herramienta de roscado para producir roscas internas en las piezas de magnesio. También ofrece un control razonable del paso y la profundidad de las roscas, esencial en elementos de fijación e insertos roscados en estructuras aeroespaciales, ensamblajes de automoción y electrónica de consumo.

Resumen

El uso de la CNM de Mecanizado CNC trabajar el magnesio permite crear piezas ligeras y duraderas con dimensiones precisas y una buena resistencia al impacto. La razonablemente buena mecanizabilidad del magnesio puede aplicarse a una amplia gama de productos mediante diversas operaciones CNC. Sin embargo, la seguridad operativa es primordial en el mecanizado del magnesio, ya que esto exige una comprensión y una aplicación adecuadas de las medidas de seguridad para lograr una producción de alta calidad en el CNM.