Lavorazione del magnesio

Il magnesio ha caratteristiche eccezionali, in particolare la bassa densità e la buona lavorabilità, per creare resistenza alla corrosione in pezzi ad alta resistenza attraverso la lavorazione CNC. Tuttavia, il processo di lavorazione del magnesio rappresenta una sfida a causa dell'infiammabilità del materiale. Quando si tratta il magnesio, si adottano misure di sicurezza per ridurre i rischi ad esso associati.

La lavorazione del magnesio genera trucioli e polvere che possono facilmente incendiarsi, il che rappresenta un grande pericolo per i macchinisti CNC. Se non ben controllato, il processo di lavorazione può causare incendi o esplosioni in officina. Questo articolo descrive le principali misure di sicurezza per lavorare correttamente con il magnesio e altri metalli infiammabili. Si concentra sui metodi corretti di evacuazione dei trucioli e sulle misure e precauzioni per evitare incendi in officina.

Sfide nella lavorazione del magnesio

La lavorazione delle leghe di magnesio è sempre accompagnata da rischi che devono essere gestiti in modo adeguato. Questi sono alcuni dei rischi che dovrebbero essere compresi quando si è coinvolti nel Lavorazione CNC del magnesio.

Pericolo di incendio

Uno dei problemi principali nella lavorazione delle leghe di magnesio è l'infiammabilità dei trucioli e delle polveri sottili prodotti durante il processo. Queste particelle sono altamente infiammabili e anche piccole scintille o un calore eccessivo possono facilmente provocare un incendio, il che rappresenta un grande pericolo in officina.

Usura degli utensili

A causa della sua natura morbida e abrasiva, il magnesio può usurare l'utensile da taglio durante la lavorazione CNC. Ciò si traduce in una minore velocità di lavorazione e in un numero maggiore di utensili che devono essere sostituiti più spesso.

Generazione di calore

È inoltre evidente che le leghe di magnesio hanno una bassa conducibilità termica e quindi il calore si localizza nella zona di taglio. Questa elevata temperatura di taglio influisce negativamente sulla durata dell'utensile. Inoltre, aumenta la possibilità di deformazione del pezzo e accelera il tasso di usura dell'utensile.

Sfide di finitura superficiale

Ottenere un'elevata finitura superficiale sulle leghe di magnesio è una sfida a causa della presenza di bave e deformazioni di lavorazione. Tutti questi problemi devono essere affrontati applicando i metodi di lavorazione corretti e selezionando gli utensili giusti per ottenere la finitura superficiale di alta qualità desiderata. Per affrontare questi problemi, è necessario attenersi a tutte le misure di sicurezza, all'uso corretto degli utensili e alle informazioni sulle caratteristiche del magnesio e della sua lavorazione per garantire sicurezza ed efficacia.

Enormi vantaggi della lavorazione CNC del magnesio

Tuttavia, vi sono alcuni vantaggi nell'utilizzo di Lavorazione CNC del magnesio nonostante i rischi di cui sopra. Per questo motivo il magnesio è adatto all'impiego in settori che richiedono leggerezza, come l'industria aerospaziale e automobilistica, dove migliora l'efficienza e il consumo di carburante. È un materiale molto leggero, ma allo stesso tempo molto resistente. In questo modo, le strutture possono essere solide e sottili, richiedendo meno materiale.

Il magnesio è facilmente lavorabile e quindi può essere prodotto in grandi quantità. Gli utensili utilizzati non si danneggiano facilmente, riducendo i costi. Grazie alla sua buona conducibilità termica, è adatto ad applicazioni in cui il calore deve essere condotto lontano dal prodotto, come ad esempio l'involucro delle apparecchiature elettroniche. Inoltre, il magnesio ha caratteristiche intrinseche di guarnizione EMI che proteggono i dispositivi elettronici sensibili dalle interferenze.

Dal punto di vista ambientale, il magnesio è abbondante. Può essere riciclato e nei processi di lavorazione la quantità di emissioni è trascurabile. Inoltre, l'energia utilizzata è inferiore a quella di altri metalli. Questa sostenibilità, unita alla flessibilità nel tipo di finitura superficiale che può essere applicata, come la verniciatura o l'anodizzazione, rende il magnesio un materiale preferito dai produttori che desiderano prestazioni elevate e, allo stesso tempo, vogliono ridurre l'impatto della loro lavorazione CNC sull'ambiente.

Misure di sicurezza da adottare nella lavorazione CNC delle leghe di magnesio

La lavorazione CNC delle leghe di magnesio può essere sicura se si osservano le seguenti misure per la sicurezza della lavorazione del magnesio: Ecco alcuni consigli fondamentali per garantire una lavorazione sicura del magnesio.

1. Mantenere gli strumenti affilati:

Una delle sfide associate alla lavorazione del magnesio è la produzione di calore: l'uso di utensili affilati durante il taglio è essenziale per evitare l'accumulo di calore. Gli utensili smussati possono creare molto attrito e provocare scintille che portano all'accensione dei trucioli di magnesio. Gli utensili con punta in carburo sono da preferire perché sono duri e non producono scintille ad alte temperature.

2. Evitare gli angoli di passaggio stretti:

Uno degli aspetti cruciali da considerare quando si lavorano le leghe di magnesio è quello di evitare angoli di tolleranza stretti. Angoli di taglio elevati producono trucioli massicci e consecutivi che aumentano il calore e la possibilità di incendio a causa della natura dell'elemento magnesio.

3. Produrre patatine rotte:

Impostate la macchina CNC in modo che produca trucioli piccoli e intermittenti. Ciò contribuisce a rimuovere il calore dall'utensile da taglio e dal pezzo in lavorazione, in modo da ridurre al minimo le possibilità che il materiale prenda fuoco. A tal fine, è necessario utilizzare angoli di spoglia ridotti, avanzamenti ridotti e velocità di taglio da moderate ad elevate.

4. Utilizzare refrigeranti a base di olio minerale:

Quando si lavora il magnesio, si consiglia di utilizzare refrigeranti a base di olio minerale anziché acqua. L'olio minerale riduce i rischi di incendio e di esplosione e migliora la finitura superficiale. Le soluzioni acquose di refrigeranti possono corrodere il magnesio e causare la formazione di idrogeno gassoso infiammabile.

5. Utilizzare sistemi di vuoto a prova di esplosione:

Utilizzate sistemi di aspirazione a prova di esplosione per estrarre i trucioli di magnesio e la polvere dalle macchine CNC. I trucioli di magnesio discontinui sono anche infiammabili; la loro rimozione in officina è fondamentale per non provocare incendi.

6. Evitare l'acqua in caso di incendio:

Non tentare di spegnere il fuoco con l'acqua durante un incendio di magnesio, perché questo peggiorerebbe solo la situazione. Gli incendi di magnesio devono essere combattuti con estintori secchi di classe D o con sabbia asciutta. Pertanto, seguendo le misure sopra descritte, la lavorazione cnc del magnesio può essere eseguita in modo sicuro e con minori rischi sul luogo di lavoro.

Scelta del giusto utensile da taglio nella lavorazione CNC della lega di magnesio

La scelta degli utensili da taglio appropriati è fondamentale per ottenere i migliori risultati e la massima sicurezza nella lavorazione CNC delle leghe di magnesio. Di seguito è riportata la categorizzazione degli utensili che vengono utilizzati di frequente:

Utensili in acciaio ad alta velocità (HSS):

Gli utensili in acciaio rapido sono facili da usare e relativamente più economici di altri utensili. Grazie alla loro durezza e alla capacità di eseguire tagli interrotti, sono facili da affilare e quindi adatti a varie lavorazioni.

Utensili con punta in metallo duro:

Gli utensili in metallo duro sono noti per la loro durezza e, pertanto, si usurano molto difficilmente e hanno una lunga durata. Mantengono bene la loro affilatura, il che porta a una migliore finitura superficiale, a tassi di lavorazione più elevati e, quindi, a una maggiore produttività.

Utensili in carburo rivestito:

Gli utensili in carburo rivestito hanno il carburo come materiale di supporto, con altri materiali come il nitruro di titanio che vengono rivestiti con il substrato. Questi rivestimenti migliorano la durezza e la stabilità al calore, conferendo all'utensile una maggiore durata e, allo stesso tempo, migliorando l'efficienza della lavorazione.

Utensili in diamante policristallino (PCD):

Gli utensili in PCD sono tra i materiali da taglio più rigidi del mercato e offrono la migliore resistenza all'usura e durata. Sono adatti a lavorazioni ad alta velocità per mantenere più a lungo l'affilatura e produrre con precisione molti pezzi.

Perché il magnesio per la lavorazione CNC?

Tuttavia, il magnesio è ancora utilizzato nelle lavorazioni CNC grazie alle sue proprietà desiderabili, a patto che vengano adottate misure di sicurezza. Ecco alcuni motivi validi per prendere in considerazione il magnesio:

Eccezionale lavorabilità:

Le leghe di magnesio sono facili da lavorare e possono essere facilmente lavorate con il controllo numerico computerizzato o CNC. Questa caratteristica riduce le forze di taglio, migliorando così l'utensile e la lavorazione.

Geometrie complesse:

Il materiale è più accessibile alle macchine rispetto ad altri metalli, il che consente di creare pezzi di forma complessa. La lavorazione CNC consente di fabbricare pezzi in magnesio secondo precise specifiche ingegneristiche, essenziali nelle industrie di oggi.

Precisione e coerenza:

La tecnologia CNC garantisce la riproduzione dei progetti nei minimi dettagli e persino delle microstrutture. La lavorazione multiasse è molto utile perché consente di contornare le leghe di magnesio in tutte le direzioni per soddisfare le esigenze dei diversi progetti.

Riciclabilità:

È importante notare che il magnesio e le sue leghe sono riciclabili, il che aumenta notevolmente il fattore ambientale nella produzione. La lavorazione CNC porta alla creazione di magnesio riciclabile, riducendo così l'impatto sull'ambiente circostante.

Vantaggi ambientali:

Il magnesio non è pericoloso per l'ambiente e può essere riciclato, il che lo rende migliore di altri materiali. È rispettoso dell'ambiente poiché si allinea alle tendenze globali di minimizzare gli effetti della produzione sull'ambiente.

Vantaggi del materiale unico:

Oltre alla facilità di lavorazione, è un materiale leggero e ad alta resistenza che migliora l'efficienza del carburante nell'industria automobilistica e aeronautica. Questo vale soprattutto per la finitura superficiale, grazie alla quale l'utensile può fornire pezzi ad alte prestazioni.

Vari metodi di lavorazione CNC per il magnesio

La lavorazione CNC impiega diversi metodi specializzati per fabbricare efficacemente pezzi di magnesio in diverse applicazioni.

Foratura CNC:

La foratura CNC consiste nel praticare fori in pezzi di magnesio utilizzando frese o punte rotanti a velocità di avanzamento controllata. Questo metodo è vantaggioso nelle applicazioni che richiedono un'elevata precisione nel posizionamento dei fori e nella profondità a cui devono essere eseguiti in materiali come i componenti aerospaziali e automobilistici.

Fresatura CNC: 

Nella fresatura CNC, una fresa rotante taglia la forma e il profilo richiesti del magnesio. Si comporta bene anche nella produzione di elementi con filetti sottili e piccole distanze, indispensabili in applicazioni che richiedono strutture come l'elettronica, le apparecchiature mediche e le attrezzature industriali.

Tornitura CNC:

Nella tornitura CNC, un mandrino sostiene il pezzo in lega di magnesio mentre il pezzo viene ruotato e un utensile a punta singola viene utilizzato per tagliare il pezzo. Questo metodo è ideale per produrre prodotti cilindrici come alberi, perni e raccordi con limiti precisi e finiture superficiali lisce. Trova applicazione nei componenti dei motori automobilistici e nelle apparecchiature idrauliche.

Taglio laser:

Il taglio laser CNC prevede la fusione o la vaporizzazione di fogli o lastre di magnesio secondo un percorso di taglio prestabilito. Questo metodo è preferito perché non prevede il contatto diretto, può creare bordi taglienti e caratteristiche delicate ed è comunemente applicato a pannelli aerospaziali, parti decorative e involucri elettronici.

Picchiettatura:

La maschiatura CNC è uno strumento per produrre filettature interne nei componenti in magnesio. Offre inoltre un ragionevole controllo del passo e della profondità della filettatura, essenziale per gli elementi di fissaggio e gli inserti filettati nelle strutture aerospaziali, negli assemblaggi automobilistici e nell'elettronica di consumo.

Riassunto

L'uso da parte del CNM di Lavorazione CNC di lavorare il magnesio porta alla creazione di pezzi leggeri e durevoli, con dimensioni precise e una buona resistenza agli urti. La discreta lavorabilità del magnesio può essere applicata a un'ampia gamma di prodotti attraverso varie operazioni CNC. Tuttavia, la sicurezza operativa è fondamentale nella lavorazione del magnesio, in quanto richiede un'adeguata comprensione e attuazione delle misure di sicurezza per ottenere una produzione di alta qualità al CNM.