マグネシウムの加工

マグネシウムは、CNC機械加工によって高強度部品に耐食性を持たせるための優れた特性、特に低密度と良好な被削性を持っている。しかし、マグネシウムは可燃性であるため、加工工程は非常に困難です。マグネシウムを扱う際には、マグネシウムに関連しそうなリスクを軽減するための安全対策が取られる。

マグネシウムの加工では、削り屑や粉塵が発生するが、これらは発火しやすく、CNC加工者にとって大きな危険となる。うまく管理されなければ、加工工程は作業場で火災や爆発を引き起こす可能性が高い。この記事では、マグネシウムやその他の可燃性金属を正しく扱うための主な安全対策について説明する。機械工場での火災を避けるための、切り屑処理の適切な方法と対策、予防措置に焦点を当てている。

マグネシウム加工における課題

マグネシウム合金を扱う作業には、常に適切な管理が必要なリスクが伴います。以下は、マグネシウム合金の加工に携わる際に理解すべきリスクの一部である。 マグネシウムのCNC加工.

火災の危険性

マグネシウム合金の加工における重大な問題のひとつは、加工中に発生する微細な切粉や粉塵の引火性である。これらの微粒子は引火性が高く、小さな火花や過度の熱でも容易に引火し、作業場では大きな危険となる。

工具摩耗

マグネシウムは柔らかく研磨性が高いため、CNC加工中に切削工具が摩耗することがある。その結果、加工率が低下し、工具を頻繁に交換しなければならなくなる。

発熱

マグネシウム合金は熱伝導率が低いため、熱が切削部分に集中することも明らかです。この高い切削温度は、工具の寿命にも悪影響を及ぼす。また、被削材に反りが生じる可能性が高くなり、工具の摩耗速度も速まる。

表面仕上げの課題

マグネシウム合金の高い表面仕上げを達成することは、バリや加工変形の存在により困難である。これらの問題はすべて、正しい加工方法を適用し、適切な工具を選択することで、望ましい高品質の表面仕上げを達成するために対処しなければならない。これらの問題に対処するためには、安全対策、工具の正しい使用法、マグネシウムの特性とその加工に関する情報をすべて順守し、安全かつ効果的な加工を行うことが求められます。

大きなメリット CNCマグネシウム加工

しかし、次のような利点もある。 マグネシウムのCNC加工 上記のようなリスクがあるにもかかわらず。そのため、マグネシウムは航空宇宙産業や自動車産業など、軽さを必要とする産業での使用に適しており、それによって効率や燃費が向上する。マグネシウムは非常に軽量な素材だが、同時に高い強度を持つ。そのため、構造体を堅固でスリムなものにすることができ、材料も少なくて済む。

マグネシウムは加工しやすいため、大量生産が可能だ。使用する工具が破損しにくいため、コストを削減できる。熱伝導性に優れているため、電子機器のケーシングなど、製品から熱を逃がす用途に適している。また、マグネシウムにはEMIガスケット特性があり、繊細な電子機器を干渉から保護します。

環境面では、マグネシウムは豊富にある。マグネシウムはリサイクル可能であり、加工工程における排出量はごくわずかである。さらに、使用されるエネルギーは他の金属よりも少ない。この持続可能性と、塗装や陽極酸化処理などの表面仕上げの柔軟性が相まって、マグネシウムは、高性能を望むと同時に、CNC加工が環境に与える影響を軽減したいと考える製造業者に好まれる材料となっています。

マグネシウム合金のCNC加工における安全対策

マグネシウム合金のCNC加工は、以下のマグネシウム加工の安全対策が守られていれば安全である：マグネシウムを安全に加工するための重要なヒントを以下に示す。

1. 道具の切れ味を保つ：

マグネシウムの加工に関連する課題のひとつは、熱の発生である。熱の蓄積を避けるためには、切削時に鋭利な工具を使用することも不可欠である。鈍い工具は摩擦が大きく、マグネシウム切粉の発火につながる火花を起こす可能性がある。先端が超硬の工具は硬く、高温でもすぐに火花が散らないので好まれる。

2. 狭いクリアランス角を避ける：

マグネシウム合金を加工する際に考慮すべき重要なことのひとつは、公差の近い角度を避けることです。切削角度が高いと、切りくずが大量かつ連続的に発生し、マグネシウムという元素の性質上、発熱や火災発生の可能性が高まります。

3. 割れたチップスを生産する：

断続的に小さな切りくずが出るように、CNCマシンをセットアップしてください。これにより、切削工具と加工物から熱を取り除くことができ、材料が炎に包まれる可能性を最小限に抑えることができる。このためには、小さなバックすくい角、低い送り速度、中速から高速の切削速度を採用する必要がある。

4. 鉱物油ベースのクーラントを使用する：

マグネシウムを加工する際には、水の代わりに鉱油クーラントを使用することを推奨する。鉱油は火災や爆発の危険性を減らし、表面仕上げを向上させる。クーラントの水溶液はマグネシウムを腐食させ、可燃性の水素ガスを発生させる可能性がある。

5. 防爆型真空システムの採用：

CNCマシンからマグネシウムの切り屑や粉塵を取り除くために、防爆型のバキュームシステムを採用する。不連続なマグネシウム切粉は可燃性でもあるため、火災を起こさずに作業場で取り除くことが重要である。

6. 火災の場合は水を避ける：

マグネシウム火災の際に水で消火しようとすると、火災を悪化させるだけである。マグネシウム火災は、乾燥したD級消火器または乾燥砂で消火すべきである。以上のように、マグネシウムのCNC加工は、職場のリスクを減らし、安全に行うことができる。

マグネシウム合金のCNC加工における適切な切削工具の選択

マグネシウム合金にCNC加工を行う場合、最高の結果と安全性を達成するためには、適切な切削工具を選択することが重要です。以下は、頻繁に使用される工具の分類です：

高速度鋼（HSS）工具：

高速度鋼工具は使いやすく、他の工具に比べて比較的安価である。硬度が高く、断続切削が可能なため、ホーニングが容易で、さまざまな加工に適している。

超硬工具：

超硬工具は、その硬さでよく知られているため、ほとんど摩耗せず、工具寿命が長い。切れ味が持続するため、仕上げ面精度が向上し、加工率が上がり、生産性が向上します。

コーティングされた超硬工具：

コーティング超硬工具は、超硬合金を基材とし、窒化チタンのような他の材料を基材にコーティングしたものです。これらのコーティングにより、硬度と熱安定性が向上し、工具の寿命が延びると同時に、加工効率も向上します。

多結晶ダイヤモンド（PCD）工具：

PCD工具は、市場で最も剛性の高い切削材料の一つであり、最高の耐摩耗性と工具寿命を提供します。切れ味を長く維持し、多くの部品を正確に加工する高速加工に適している。

なぜCNC加工にマグネシウムなのか？

しかし、マグネシウムは、安全対策が実施されている限り、その望ましい特性により、CNC加工で依然として使用されている。マグネシウムを検討する説得力のある理由がここにある：

卓越した加工性：

マグネシウム合金は機械加工が容易で、コンピュータ数値制御（CNC）により容易に加工できる。この特性は、切削力を低減し、工具と適切な加工を改善します。

複雑な幾何学：

マグネシウムは他の金属よりも機械加工がしやすい素材であるため、複雑な形状の部品を作ることができます。CNC機械加工は、今日の産業界で不可欠な精密工学仕様のマグネシウム部品の製造を可能にします。

正確さと一貫性：

CNC技術は、設計の細部や微細構造まで確実に再現します。多軸加工は、マグネシウム合金のあらゆる方向への輪郭加工を可能にし、さまざまなプロジェクトの要件を満たすことができるため、非常に便利です。

リサイクル可能：

マグネシウムとその合金はリサイクル可能であることが重要であり、製造における環境要因に大きく貢献する。CNC加工は、リサイクル可能なマグネシウムの生成につながるため、周囲への影響を軽減することができます。

環境への恩恵：

マグネシウムは環境に無害で、リサイクルも可能なため、他の素材よりも優れている。生産が環境に与える影響を最小限に抑えるという世界的なトレンドに合致しているため、環境に優しい。

ユニークな素材の利点：

加工のしやすさに加え、軽量で強度が高く、自動車や航空機産業の燃費を向上させる素材である。これは特に表面仕上げにおいて顕著で、この工具は高性能部品を提供することができる。

マグネシウムのCNC加工の様々な方法

CNCマシニングは、さまざまな用途のマグネシウム部品を効率的に製造するために、いくつかの特殊な方法を採用しています。

CNCドリル：

CNCドリル加工は、回転するカッターまたはドリルビットを使用して、制御された送り速度でマグネシウム工作物に穴を開けることである。この方法は、航空宇宙や自動車部品など、穴の位置や深さに高い精度が要求される用途に有利です。

CNCフライス加工： 

CNCフライス加工では、回転するカッターがマグネシウムの必要な形状とプロファイルを切り出します。また、電子機器、医療機器、産業機器などの構造を必要とする用途に不可欠な、薄いフィレットや小さなクリアランスを持つフィーチャーを製造する際にも優れた性能を発揮します。

CNC旋盤加工：

CNC旋盤加工では、マグネシウム合金でできた工作物を回転させながらチャックで保持し、一点工具で工作物を切削する。この方法は、シャフト、ピン、金具のような円筒形状の製品を、微細な限界と滑らかな表面仕上げで製造するのに理想的である。自動車エンジン部品や油圧機器などに応用されている。

レーザー切断：

CNCレーザー切断では、設定された切断経路に従ってマグネシウムシートまたはプレートを溶融または蒸発させる。この方法は、直接触れることがなく、鋭いエッジや繊細な特徴を作り出すことができるため好まれ、航空宇宙パネル、装飾部品、電子筐体などによく適用されている。

タッピング：

CNCタッピングは、マグネシウム部品に内ねじを形成するためのタッピングツールです。また、ねじ山のピッチと深さを合理的に制御することができ、これは、航空宇宙構造、自動車アセンブリ、家電製品のファスナーやねじインサートに不可欠です。

まとめ

CNMの使用方法 CNC加工 マグネシウムを加工することで、正確な寸法と優れた衝撃強度を持つ、軽量で耐久性のある部品を作ることができます。マグネシウムの適度な機械加工性は、様々なCNC加工を通じて幅広い製品に応用できる。しかし、マグネシウムの機械加工では、作業の安全性が最も重要であり、CNMで高品質の生産を達成するためには、安全対策を正しく理解し、実施する必要がある。