Magnesiumilla on poikkeukselliset ominaisuudet, erityisesti alhainen tiheys ja hyvä työstettävyys, joiden ansiosta CNC-työstössä voidaan luoda korroosionkestävyyttä lujia osia. Magnesiumin työstöprosessi on kuitenkin melko haastava materiaalin syttyvyyden vuoksi. Magnesiumia käsiteltäessä ryhdytään turvatoimiin, jotta siihen todennäköisesti liittyvät riskit vähenisivät.

Magnesiumin työstössä syntyy lastuja ja pölyä, jotka voivat helposti syttyä, mikä on suuri vaara CNC-koneistajille. Jos työstöprosessi ei ole hyvin hallinnassa, se aiheuttaa todennäköisesti tulipaloja tai räjähdyksiä työpajassa. Tässä artikkelissa kuvataan tärkeimmät turvatoimet magnesiumin ja muiden syttyvien metallien oikeanlaiseen työstöön. Siinä keskitytään oikeisiin lastunpoistomenetelmiin sekä toimenpiteisiin ja varotoimenpiteisiin tulipalon välttämiseksi konepajassa.

Magnesiumin työstön haasteet

Magnesiumseosten kanssa työskentelyyn liittyy aina riskejä, jotka on hallittava asianmukaisesti. Nämä ovat joitakin riskejä, jotka on ymmärrettävä, kun työskennellään seuraavissa tehtävissä Magnesiumin CNC-työstö.

Palovaara

Yksi magnesiumseosten työstön merkittävistä ongelmista on prosessin aikana syntyvien hienojen lastujen ja pölyn syttyvyys. Nämä hiukkaset ovat helposti syttyviä, ja pienetkin kipinät tai liiallinen kuumuus voivat helposti sytyttää ne tuleen, mikä on suuri vaara korjaamolla.

Työkalun kuluminen

Pehmeän ja kuluttavan luonteensa vuoksi magnesiummateriaali voi kuluttaa leikkuutyökalua CNC-työstön aikana. Tämä johtaa alhaisempaan työstönopeuteen ja useampaan työkaluun, jotka on vaihdettava useammin.

Lämmöntuotanto

On myös selvää, että magnesiumseosten lämmönjohtavuus on alhainen, ja siksi lämpö paikallistuu leikkausalueelle. Tämä korkea leikkauslämpötila vaikuttaa myös kielteisesti työkalun käyttöikään. Lisäksi se lisää työkappaleen vääntymisen mahdollisuutta ja nopeuttaa työkalun kulumista.

Pintakäsittelyn haasteet

Magnesiumseosten hyvän pinnanlaadun saavuttaminen on haastavaa, koska niissä on purseja ja työstömuodonmuutoksia. Kaikkiin näihin ongelmiin on puututtava soveltamalla oikeita työstömenetelmiä ja valitsemalla oikeat työkalut halutun laadukkaan pintakäsittelyn aikaansaamiseksi. Näiden ongelmien ratkaisemiseksi on noudatettava kaikkia turvallisuustoimenpiteitä, työkalujen oikeaa käyttöä sekä tietoa magnesiumin ominaisuuksista ja sen koneistuksesta turvallisuuden ja tehokkuuden varmistamiseksi.

Valtavat edut CNC Magnesiumin työstö

On kuitenkin olemassa joitakin etuja, jotka liittyvät Magnesiumin CNC-työstö edellä mainituista riskeistä huolimatta. Tämän vuoksi magnesium soveltuu käytettäväksi valoa vaativilla teollisuudenaloilla, kuten ilmailu- ja avaruusteollisuudessa ja autoteollisuudessa, joissa se parantaa tehokkuutta ja polttoaineen käyttöä. Se on erittäin kevyt materiaali, mutta samalla sillä on suuri lujuus. Näin rakenteet voivat olla kiinteitä ja ohuita, jolloin tarvitaan vähemmän materiaalia.

Magnesium on helposti työstettävissä, joten sitä voidaan valmistaa suuria määriä. Käytettävät työkalut eivät vaurioidu helposti, mikä alentaa kustannuksia. Hyvän lämmönjohtavuutensa ansiosta se soveltuu sovelluksiin, joissa lämpö on johdettava pois tuotteesta, kuten elektroniikkalaitteiden koteloihin. Magnesiumilla on myös luontaiset EMI-tiivistysominaisuudet, jotka suojaavat herkkää elektroniikkaa häiriöiltä.

Ympäristön kannalta magnesiumia on runsaasti. Se voidaan kierrättää, ja työstöprosesseissa päästöjen määrä on vähäinen. Lisäksi käytetty energia on pienempi kuin muiden metallien. Tämä kestävyys yhdistettynä joustavuuteen pintakäsittelyn, kuten maalauksen tai anodisoinnin, suhteen tekee magnesiumista ensisijaisen materiaalin valmistajille, jotka haluavat korkeaa suorituskykyä ja samalla vähentää CNC-koneistuksen ympäristövaikutuksia.

Magnesiumseosten CNC-työstössä toteutettavat turvatoimenpiteet

Magnesiumseosten CNC-työstö voi olla turvallista, jos noudatetaan seuraavia magnesiumin työstön turvallisuutta koskevia toimenpiteitä: Seuraavassa on tärkeitä vinkkejä magnesiumin turvallisen työstön varmistamiseksi.

1. Pidä työkalut terävinä:

Yksi magnesiumin työstöön liittyvistä haasteista on lämmöntuotanto - terävien työkalujen käyttö leikkauksessa on myös tärkeää lämmön kertymisen välttämiseksi. Tylpät työkalut aiheuttavat todennäköisesti paljon kitkaa ja voivat aiheuttaa kipinöitä, jotka johtavat magnesiumlastujen syttymiseen. Karbidikärkisiä työkaluja suositaan, koska ne ovat kovia eivätkä kipinöi nopeasti korkeissa lämpötiloissa.

2. Vältä tiukkoja vapaita kulmia:

Yksi tärkeimmistä asioista, jotka on otettava huomioon magnesiumseoksia työstettäessä, on tiiviiden toleranssikulmien välttäminen. Suuret leikkauskulmat aiheuttavat massiivisia ja peräkkäisiä lastuja, jotka lisäävät lämpöä ja palon syttymisen mahdollisuutta magnesiumin luonteen vuoksi.

3. Tuottaa rikkinäisiä siruja:

Aseta CNC-koneesi tuottamaan pieniä ja ajoittaisia lastuja. Tämä auttaa poistamaan lämpöä leikkuutyökalusta ja työkappaleesta, jolloin materiaalin mahdollisuus joutua avoliekkiin on minimaalinen. Tämä olisi tehtävä käyttämällä pieniä takaharjakulmia, alhaisia syöttönopeuksia ja kohtalaisia tai suuria leikkausnopeuksia.

4. Käytä mineraaliöljypohjaisia jäähdytysnesteitä:

Magnesiumia työstettäessä on suositeltavaa käyttää veden sijasta mineraaliöljyjä. Mineraaliöljy vähentää tulipalo- ja räjähdysvaaraa ja parantaa pintakäsittelyä. Jäähdytysnesteiden vesiliuokset voivat syövyttää magnesiumia ja aiheuttaa syttyvän vetykaasun muodostumista.

5. Käytä räjähdyssuojattuja tyhjiöjärjestelmiä:

Käytä räjähdyssuojattuja alipainejärjestelmiä, joiden avulla magnesiumlastut ja pöly saadaan poistettua CNC-koneista. Epäjatkuvat magnesiumlastut ovat myös syttyviä; niiden poistaminen korjaamolla on ratkaisevan tärkeää aiheuttamatta tulipalon puhkeamista.

6. Vältä vettä tulipalon sattuessa:

Älä yritä sammuttaa paloa vedellä magnesiumpalon aikana, sillä se vain pahentaa sitä. Magnesiumpaloja on torjuttava kuivilla D-luokan sammuttimilla tai kuivalla hiekalla. Näin ollen edellä mainittuja toimenpiteitä noudattamalla magnesiumin cnc-työstö voidaan tehdä turvallisesti ja pienemmällä riskillä työpaikalla.

Oikean leikkuutyökalun valinta magnesiumseoksen CNC-työstössä

Sopivien leikkuutyökalujen valinta on ratkaisevan tärkeää, jotta saavutetaan parhaat tulokset ja turvallisuus, kun magnesiumseoksia työstetään CNC-työstöllä. Alla on usein käytettävien työkalujen luokittelu:

HSS-työkalut:

Nopeita terästyökaluja on helppo käyttää, ja ne ovat suhteellisen edullisempia kuin muut työkalut. Kovuutensa ja katkoviiltokykynsä ansiosta niitä on helppo hioa ja ne soveltuvat siten erilaisiin työstötoimintoihin.

Karbidikärkiset työkalut:

Karbidityökalut ovat tunnettuja kovuudestaan, minkä vuoksi ne kuluvat hyvin vähän ja niiden käyttöikä on pitkä. Ne säilyttävät terävyytensä hyvin, mikä parantaa pintakäsittelyä, lisää työstönopeutta ja siten parantaa tuottavuutta.

Pinnoitetut kovametallityökalut:

Päällystetyissä kovametallityökaluissa substraattimateriaalina on kovametalli, ja muut materiaalit, kuten titaaninitridi, on päällystetty substraatin kanssa. Nämä pinnoitteet parantavat kovuutta ja lämmönkestävyyttä, mikä antaa työkalulle pidemmän käyttöiän ja parantaa samalla työstön tehokkuutta.

Polykiteisen timantin (PCD) työkalut:

PKD-työkalut ovat markkinoiden jäykimpiä leikkausmateriaaleja, jotka tarjoavat parhaan kulumiskestävyyden ja työkalun käyttöiän. Se soveltuu suurnopeustyöstöön, jotta terävyys säilyy pidempään ja monet osat voidaan valmistaa tarkasti.

Miksi magnesium CNC-työstöön?

Magnesiumia käytetään kuitenkin edelleen CNC-työstössä sen suotavien ominaisuuksien vuoksi, kunhan turvatoimet toteutetaan. Seuraavassa on pakottavia syitä harkita magnesiumia:

Poikkeuksellinen työstettävyys:

Magnesiumseokset ovat helppoja työstää, ja ne voidaan helposti työstää tietokoneen numeerisella ohjauksella (CNC). Tämä ominaisuus vähentää leikkausvoimia, mikä parantaa työkalun ja asianmukaisen työstön laatua.

Monimutkaiset geometriat:

Materiaali on muita metalleja helpommin koneistettavissa, mikä mahdollistaa monimutkaisten osien luomisen. CNC-koneistus mahdollistaa magnesiumosien valmistuksen tarkkojen teknisten eritelmien mukaisesti, jotka ovat välttämättömiä nykypäivän teollisuudessa.

Tarkkuus ja johdonmukaisuus:

CNC-tekniikka takaa, että mallit toistetaan pienimpiä yksityiskohtia ja jopa mikrorakenteita myöten. Moniakselinen työstö on erittäin hyödyllistä, koska se mahdollistaa magnesiumseosten muotoilun kaikkiin suuntiin erilaisten projektien vaatimusten mukaisesti.

Kierrätettävyys:

On tärkeää huomata, että magnesium ja sen seokset ovat kierrätettäviä, mikä lisää merkittävästi valmistuksen ympäristötekijöitä. CNC-työstö johtaa kierrätettävän magnesiumin syntymiseen, mikä vähentää ympäristövaikutuksia.

Ympäristöhyödyt:

Magnesium on ympäristölle vaaratonta ja kierrätettävää, joten se on muita materiaaleja parempi. Se on ympäristöystävällinen, koska se vastaa maailmanlaajuisia suuntauksia tuotannon ympäristövaikutusten minimoimiseksi.

Ainutlaatuiset materiaaliedut:

Sen lisäksi, että se on helppo työstää, se on kevyt materiaali, jolla on korkea lujuus ja joka parantaa polttoainetehokkuutta auto- ja lentokoneteollisuudessa. Tämä pätee erityisesti pintakäsittelyyn, jolloin työkalulla voidaan tuottaa suorituskykyisiä osia.

Magnesiumin CNC-työstön eri menetelmät

CNC-työstössä käytetään useita erikoistuneita menetelmiä magnesiumosien tehokkaaseen valmistukseen erilaisissa sovelluksissa.

CNC-poraus:

CNC-poraus on reikien poraamista magnesiumtyökappaleisiin pyörivillä jyrsimillä tai poranterillä hallitulla syöttönopeudella. Menetelmä on edullinen sovelluksissa, joissa vaaditaan suurta tarkkuutta reikien sijoittelussa ja syvyydessä, jolla ne on tehtävä materiaaleihin, kuten ilmailu- ja avaruusteollisuuden ja autoteollisuuden osiin.

CNC-jyrsintä: 

CNC-jyrsinnässä pyörivä jyrsin leikkaa magnesiumista halutun muodon ja profiilin. Se toimii hyvin myös tuotettaessa piirteitä, joissa on ohuet viilaukset ja pienet välykset, mikä on elintärkeää sovelluksissa, joissa tarvitaan rakenteita, kuten elektroniikassa, lääketieteellisissä laitteissa ja teollisuuslaitteissa.

CNC-sorvaus:

CNC-sorvauksessa magnesiumseoksesta valmistettua työkappaletta pidetään ruuvipesässä, kun työkappaletta pyöritetään, ja työkappaleen leikkaamiseen käytetään yhden pisteen työkalua. Tämä menetelmä on ihanteellinen sylinterimäisten kappaleiden, kuten akselien, tappien ja liitososien, valmistamiseen hienoihin rajoihin ja sileään pintakäsittelyyn. Sitä käytetään autojen moottorinosissa ja hydraulisissa laitteissa.

Laserleikkaus:

CNC-laserleikkauksessa magnesiumlevyjä tai -levyjä sulatetaan tai höyrystetään asetetun leikkausuran mukaisesti. Tätä menetelmää suositaan, koska siihen ei liity suoraa kosketusta, sillä voidaan luoda teräviä reunoja ja herkkiä piirteitä, ja sitä käytetään yleisesti ilmailu- ja avaruusteollisuuden paneeleissa, koristeosissa ja elektroniikkakoteloissa.

Napauttaminen:

CNC-kierrätys on kierretyökaluja, joilla valmistetaan magnesiumosien sisäkierteitä. Se tarjoaa myös kierteiden nousun ja syvyyden kohtuullisen hallinnan, mikä on olennaista kiinnittimissä ja kierteitetyissä lisäosissa ilmailu- ja avaruusrakenteissa, autojen kokoonpanoissa ja kulutuselektroniikassa.

Yhteenveto

CNM:n käyttämä CNC-työstö magnesiumin työstäminen johtaa kevyiden ja kestävien osien luomiseen, joilla on tarkat mitat ja hyvä iskunkestävyys. Magnesiumin kohtuullisen hyvää työstettävyyttä voidaan soveltaa monenlaisiin tuotteisiin erilaisilla CNC-toiminnoilla. Toiminnan turvallisuus on kuitenkin ensiarvoisen tärkeää magnesiumin työstössä, sillä se edellyttää asianmukaista ymmärrystä ja turvatoimenpiteiden toteuttamista, jotta CNM:ssä saadaan aikaan laadukasta tuotantoa.