Usinagem de magnésio

O magnésio tem características excepcionais, notadamente baixa densidade e boa usinabilidade, para criar resistência à corrosão em peças de alta resistência por meio de usinagem CNC. No entanto, o processo de usinagem do magnésio é um grande desafio devido à inflamabilidade do material. Ao lidar com o magnésio, são tomadas medidas de segurança para reduzir os riscos provavelmente associados a ele.

A usinagem de magnésio gera aparas e poeira, que podem ser facilmente inflamadas, o que representa um grande perigo para os operadores de máquinas CNC. Se não for bem controlado, o processo de usinagem provavelmente causará incêndios ou explosões na oficina. Este artigo descreve as principais medidas de segurança para trabalhar corretamente com magnésio e outros metais inflamáveis. Ele se concentra nos métodos adequados de remoção de cavacos e nas medidas e precauções para evitar incêndios em uma oficina mecânica.

Desafios na usinagem de magnésio

O trabalho com ligas de magnésio é sempre acompanhado de riscos que devem ser gerenciados adequadamente. Estes são alguns dos riscos que devem ser compreendidos quando se está envolvido no trabalho com ligas de magnésio. Usinagem CNC de magnésio.

Risco de incêndio

Um dos principais problemas na usinagem de ligas de magnésio é a inflamabilidade dos cavacos finos e da poeira produzida durante o processo. Essas partículas são altamente inflamáveis e até mesmo pequenas faíscas ou calor excessivo podem facilmente fazer com que elas se incendeiem, o que é um grande perigo na oficina.

Desgaste da ferramenta

Devido à sua natureza macia e abrasiva, o material de magnésio pode desgastar a ferramenta de corte durante a usinagem CNC. Isso resulta em uma taxa de usinagem mais baixa e mais ferramentas que precisam ser trocadas com mais frequência.

Geração de calor

Também está claro que as ligas de magnésio têm baixa condutividade térmica e, portanto, o calor é localizado na zona de corte. Essa alta temperatura de corte também afeta negativamente a vida útil da ferramenta. Além disso, aumenta a possibilidade de empenamento da peça de trabalho e acelera a taxa de desgaste da ferramenta.

Desafios do acabamento de superfície

Obter um alto acabamento de superfície em ligas de magnésio é um desafio devido à presença de rebarbas e deformação de usinagem. Todos esses problemas devem ser resolvidos com a aplicação dos métodos de usinagem corretos e a seleção das ferramentas certas para obter o acabamento superficial de alta qualidade desejado. Para resolver esses problemas, é necessário aderir a todas as medidas de segurança, ao uso correto das ferramentas e às informações sobre as características do magnésio e sua usinagem para obter segurança e eficácia.

Enormes benefícios da usinagem CNC de magnésio

No entanto, há algumas vantagens em usar Usinagem CNC de magnésio apesar dos riscos acima. É por isso que o magnésio é adequado para uso em setores que requerem luz, como os setores aeroespacial e automobilístico, pois aumenta a eficiência e o uso de combustível. É um material muito leve, mas ao mesmo tempo tem alta resistência. Assim, as estruturas podem ser sólidas e finas, exigindo menos material.

O magnésio é facilmente usinado e, portanto, pode ser produzido em grandes quantidades. As ferramentas usadas não são facilmente danificadas, o que reduz o custo. Devido à sua boa condutividade térmica, ele é adequado para aplicações em que o calor deve ser conduzido para longe do produto, como a carcaça de equipamentos eletrônicos. Além disso, o magnésio tem características inerentes de vedação EMI que protegem eletrônicos sensíveis contra interferências.

Do ponto de vista ambiental, o magnésio é abundante. Ele pode ser reciclado e, nos processos de usinagem, a quantidade de emissões é insignificante. Além disso, a energia utilizada é menor do que a de outros metais. Essa sustentabilidade, aliada à flexibilidade no tipo de acabamento de superfície que pode ser aplicado, como pintura ou anodização, faz do magnésio o material preferido pelos fabricantes que desejam alto desempenho e, ao mesmo tempo, querem reduzir os impactos de sua usinagem CNC no meio ambiente.

Medidas de segurança a serem adotadas na usinagem CNC de ligas de magnésio

A usinagem CNC de ligas de magnésio pode ser segura se forem observadas as seguintes medidas de segurança na usinagem de magnésio: Aqui estão dicas vitais para garantir a usinagem segura do magnésio.

1. Mantenha as ferramentas afiadas:

Um dos desafios associados à usinagem do magnésio é a produção de calor - o uso de ferramentas afiadas durante o corte também é essencial para evitar o acúmulo de calor. As ferramentas cegas provavelmente criarão muito atrito e poderão causar faíscas que levam à ignição dos cavacos de magnésio. As ferramentas com ponta de carboneto são preferíveis porque são duras e não produzem faíscas rapidamente em altas temperaturas.

2. Evite ângulos de folga apertados:

Um dos pontos cruciais a serem considerados na usinagem de ligas de magnésio é evitar ângulos de tolerância estreitos. Altos ângulos de corte resultam em cavacos maciços e consecutivos que aumentam o calor e a possibilidade de um incêndio devido à natureza do elemento magnésio.

3. Produzir chips quebrados:

Configure sua máquina CNC para produzir cavacos pequenos e intermitentes. Isso ajuda a remover o calor da ferramenta de corte e da peça de trabalho, de modo que haja chances mínimas de o material pegar uma chama aberta. Isso deve ser feito empregando pequenos ângulos de inclinação para trás, baixas taxas de avanço e velocidades de corte moderadas a altas.

4. Use líquidos de arrefecimento à base de óleo mineral:

Ao usinar magnésio, recomenda-se o uso de refrigerantes à base de óleo mineral em vez de água. O óleo mineral reduz os riscos de incêndio e explosão e melhora o acabamento da superfície. As soluções aquosas de refrigerantes podem corroer o magnésio e causar a formação de gás hidrogênio inflamável.

5. Empregar sistemas de vácuo à prova de explosão:

Empregue sistemas de vácuo à prova de explosão para ajudar a extrair lascas de magnésio e poeira das máquinas CNC. Os cavacos de magnésio descontínuos também são inflamáveis; removê-los na oficina é fundamental para não causar um incêndio.

6. Evite água em caso de incêndio:

Não tente apagar o fogo com água em um incêndio de magnésio, pois isso só piorará a situação. Os incêndios de magnésio devem ser combatidos com extintores de incêndio secos Classe D ou areia seca. Assim, seguindo as medidas acima, a usinagem cnc de magnésio pode ser feita com segurança e com menos riscos no local de trabalho.

Escolha da ferramenta de corte correta na usinagem CNC de liga de magnésio

A seleção das ferramentas de corte adequadas é fundamental para obter os melhores resultados e segurança ao usar a usinagem CNC em ligas de magnésio. Veja abaixo a categorização das ferramentas que são utilizadas com frequência:

Ferramentas de aço de alta velocidade (HSS):

As ferramentas de aço de alta velocidade são fáceis de usar e relativamente mais baratas do que outras ferramentas. Devido à sua dureza e capacidade de fazer cortes interrompidos, elas são fáceis de afiar e, portanto, adequadas para várias operações de usinagem.

Ferramentas com ponta de metal duro:

As ferramentas de metal duro são bem conhecidas por sua dureza e, portanto, dificilmente se desgastam e têm uma longa vida útil. Elas mantêm bem a afiação, o que leva a um melhor acabamento da superfície, taxas de usinagem mais altas e, portanto, maior produtividade.

Ferramentas de metal duro revestido:

As ferramentas de metal duro revestidas têm o metal duro como material de substrato, com outros materiais, como o nitreto de titânio, sendo revestidos com o substrato. Esses revestimentos melhoram a dureza e a estabilidade térmica, proporcionando à ferramenta uma vida útil mais longa e, ao mesmo tempo, melhorando a eficiência da usinagem.

Ferramentas de diamante policristalino (PCD):

As ferramentas de PCD estão entre os materiais de corte mais rígidos do mercado, oferecendo a melhor resistência ao desgaste e vida útil da ferramenta. São adequadas para operações de usinagem de alta velocidade para manter a afiação por mais tempo e produzir muitas peças com precisão.

Por que magnésio para usinagem CNC?

No entanto, o magnésio ainda é usado na usinagem CNC devido às suas propriedades desejáveis, desde que sejam implementadas medidas de segurança. Aqui estão algumas razões convincentes para considerar o magnésio:

Usinabilidade excepcional:

As ligas de magnésio são fáceis de usinar e podem ser facilmente usinadas por meio do Controle Numérico Computadorizado ou CNC. Essa característica reduz as forças de corte, melhorando assim a ferramenta e a usinagem adequada.

Geometrias complexas:

O material é mais acessível às máquinas do que outros metais, o que permite a criação de peças de formas complexas. A usinagem CNC permite a fabricação de peças de magnésio com especificações precisas de engenharia que são essenciais nos setores atuais.

Precisão e consistência:

A tecnologia CNC garante que os projetos sejam reproduzidos nos mínimos detalhes e até mesmo nas microestruturas. A usinagem de múltiplos eixos é muito útil, pois permite o contorno de ligas de magnésio em todas as direções para atender aos requisitos de diferentes projetos.

Reciclabilidade:

É importante observar que o magnésio e suas ligas são recicláveis, o que aumenta significativamente o fator ambiental na fabricação. A usinagem CNC leva à criação de magnésio reciclável, reduzindo assim o impacto sobre o meio ambiente.

Benefícios ambientais:

O magnésio não é perigoso para o meio ambiente e pode ser reciclado, o que o torna melhor do que outros materiais. Ele é ecologicamente correto, pois se alinha às tendências globais de minimizar os efeitos da produção no meio ambiente.

Vantagens exclusivas do material:

Além da facilidade de usinagem, é um material leve com alta resistência que aumenta a eficiência do combustível nos setores automotivo e aeronáutico. Isso se aplica especialmente ao acabamento da superfície, por meio do qual a ferramenta pode fornecer peças de alto desempenho.

Vários métodos de usinagem CNC para magnésio

A usinagem CNC emprega vários métodos especializados para fabricar peças de magnésio em diversas aplicações de forma eficaz.

Perfuração CNC:

A perfuração CNC consiste em fazer furos em peças de magnésio usando cortadores rotativos ou brocas em uma taxa de avanço controlada. Esse método é vantajoso em aplicações que exigem alta precisão no posicionamento dos furos e na profundidade em que eles devem ser feitos em materiais como peças aeroespaciais e automotivas.

Fresagem CNC: 

No fresamento CNC, uma fresa rotativa corta a forma e o perfil necessários do magnésio. Ele também tem um bom desempenho ao produzir características com filetes finos e pequenas folgas, vitais em aplicações que exigem estruturas como eletrônicos, equipamentos médicos e equipamentos industriais.

Torneamento CNC:

No torneamento CNC, um mandril segura a peça de trabalho feita de liga de magnésio enquanto a peça de trabalho é girada, e uma ferramenta de ponto único é usada para cortar a peça de trabalho. Esse método é ideal para a produção de produtos cilíndricos, como eixos, pinos e acessórios, com limites finos e acabamentos de superfície suaves. Ele é aplicado em peças de motores automotivos e equipamentos hidráulicos.

Corte a laser:

O corte a laser CNC envolve a fusão ou vaporização de folhas ou placas de magnésio de acordo com um caminho de corte definido. Esse método é preferido porque não envolve contato direto, pode criar bordas afiadas e características delicadas e é comumente aplicado a painéis aeroespaciais, peças decorativas e carcaças eletrônicas.

Batida:

O rosqueamento CNC é uma ferramenta de rosqueamento para produzir roscas internas nas peças de magnésio. Ela também oferece um controle razoável do passo e da profundidade das roscas, o que é essencial em fixadores e insertos roscados em estruturas aeroespaciais, montagens automotivas e produtos eletrônicos de consumo.

Resumindo

O uso do CNM de Usinagem CNC Trabalhar com magnésio leva à criação de peças leves e duráveis com dimensões precisas e boa resistência ao impacto. A usinabilidade razoavelmente boa do magnésio pode ser aplicada a uma ampla gama de produtos por meio de várias operações CNC. No entanto, a segurança operacional é primordial na usinagem de magnésio, pois isso exige o entendimento adequado e a implementação de medidas de segurança para obter uma produção de alta qualidade na CNM.