CNC-Bearbeitung von Magnesium
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Martin.Mu

Experte für Rapid Prototyping und Rapid Manufacturing

Spezialisiert auf CNC-Bearbeitung, 3D-Druck, Urethanguss, Rapid Tooling, Spritzguss, Metallguss, Blech und Extrusion.

Der ultimative Leitfaden zur CNC-Bearbeitung von Magnesium

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AN-Prototype konzentriert sich seit vielen Jahren auf CNC-Bearbeitung Magnesium-Ersatzteilservice. Wir fertigen hauptsächlich schnelle Prototypen, kundenspezifische Teile und kleine bis mittlere Serien. Wir können 3-Achsen-, 4-Achsen-, 5-Achsen- und CNC-Drehbearbeitungen anbieten. Alle Arbeiten werden betriebsintern in unserer hochmodernen Maschinenwerkstatt durchgeführt. Nach der Bearbeitung können wir das Teil vermessen/dokumentieren und einen Bericht in 100 % voller Größe erstellen, wobei eine Vielzahl von Optionen für die Oberflächenbeschaffenheit zur Verfügung stehen.

Magnesium ist das neunthäufigste Element im Universum, das vierthäufigste Element auf der Erde und das dritthäufigste verwendete Metall (nach Eisen und Aluminium). Der Hauptvorteil von Magnesium besteht darin, dass es das leichteste Metall ist. Magnesium und seine Legierungen sind so leicht wie technische Kunststoffe, aber so zäh wie Metalle. Wenn Magnesium legiert ist, übertrifft es das Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht aller anderen Metalle. Dadurch erreicht Magnesium eine mit Stahl und Aluminium vergleichbare Zugfestigkeit und trägt zu einer Gewichtsreduzierung bei.

Die Popularität von Magnesium in der Fertigung geht auf den Ersten Weltkrieg zurück, als es zur Herstellung von Komponenten für die Luft- und Raumfahrt verwendet wurde. In den folgenden Jahrzehnten wurde Magnesium immer häufiger in der Automobil-, Luft- und Raumfahrtindustrie sowie in der Medizinindustrie eingesetzt. In den letzten zehn Jahren hat sein Einsatz in Autoteilen für neue Energie, in der chemischen Industrie, in Fotoausrüstung, Audiogeräten, 3C-Produkten, Robotern und anderen Bereichen weiter zugenommen. Die natürlichen Eigenschaften von Magnesium und die Vorteile, die es den Kunden bietet, machen es zu einer attraktiven Option für die CNC-Bearbeitung.

Vorteile der CNC-Bearbeitung von Magnesium

Im Vergleich zu anderen Metallen lässt sich Magnesium auch sehr einfach verarbeiten. Die am häufigsten verwendeten Verfahren sind: Sägen, Stanzen, Bohren, Fräsen, Drehen usw. Die Schnittkräfte und die Gesamtfertigungszeit, die für die CNC-Bearbeitung von Magnesium erforderlich sind, sind im Vergleich zu anderen deutlich geringer Metalle. Magnesium ist gut bearbeitbar und kann CNC-bearbeitet werden, um kundenspezifische Teile mit hoher Festigkeit und ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit herzustellen.

Die kurzen Späne, die bei der CNC-Bearbeitung von Magnesium entstehen, führen nicht nur zu einer hervorragenden Oberflächengüte, sondern der Spanbruch ist auch gleichmäßig und gleichmäßig, wodurch es einfacher und präziser zu bearbeiten ist als andere Metalle. Die Verwendung von Magnesium erfordert außerdem weniger Energie als andere Metalle (z. B. etwa 55 % weniger als Aluminiumlegierungen) und führt zu einem geringeren Verschleiß der Schneidwerkzeuge, was deren Lebensdauer verlängert. Am wichtigsten ist vielleicht, dass die durch den geringeren Stromverbrauch und die längere Werkzeugstandzeit erzielten Einsparungen in Kombination mit den Einsparungen durch die hohen Bearbeitungsgeschwindigkeiten und Vorschübe von Magnesium die Gesamtbearbeitungszeit verkürzen und die CNC-Bearbeitungskosten senken.

CNC-Fräsen von Magnesium

Beim CNC-Fräsen wird ein computergesteuertes System in Kombination mit einem Schneidwerkzeug oder Fräser verwendet, um Material aus einem massiven Block zu schneiden und so Teile aus Materialien wie Metall, Kunststoff, Holz und Glasfaser herzustellen.

CNC-Drehen von Edelstahlteilen

Beim CNC-Drehen wird eine Materialstange in einem Spannfutter gehalten und gedreht, während ein Werkzeug in das Werkstück eingeführt wird und Material entfernt, um das Teil in der gewünschten Form zu erzeugen. Bei CNC-Drehteilen handelt es sich meist um kreisförmige Teile.

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CNC Bohren

CNC-Bohren ist ein Bearbeitungsprozess, bei dem ein rotierendes Schneidwerkzeug verwendet wird, um ein rundes Loch in einem Werkstück zu erzeugen. Diese Löcher dienen in der Regel der Aufnahme von Schrauben oder Bolzen für Montagezwecke.

CNC-Bohren und CNC-Gewindeschneiden
CNC-Gewindeschneiden

Beim CNC-Gewindeschneiden werden Gewinde an einem Teil erstellt. Es muss mit einem Gewindebohrer gebohrt und in das Loch eingeschraubt werden, während das Ende abgeschrägt ist, damit die Schraube oder der Bolzen in das Loch eingeschraubt werden kann.

Risiken der CNC-Bearbeitung von Magnesium

Die CNC-Bearbeitung von Magnesium ist riskant und kann einen Brand oder eine Explosion verursachen, wenn nicht die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden. Für CNC-Bearbeiter stellt dies eine Gefahr dar, denn die bei der CNC-Bearbeitung von Magnesium entstehenden Späne und Stäube sind leicht entflammbar. Ohne die richtige Pflege und Vorbereitung kann die CNC-Bearbeitung von Magnesium zu einem ernsthaften Sicherheitsrisiko werden. Im Jahr 2018 brach beispielsweise in einem Werk in Michigan, das Magnesiumteile herstellt, ein Feuer aus. Trotz der Schwere des Vorfalls und der Nachrichtenberichte mussten die Feuerwehrleute warten, bis das Feuer auf natürliche Weise erlosch. da Wasser nicht in der Lage war, den Magnesiumbrand zu löschen.

Es ist erwähnenswert dass Feuerlöscher ein wesentlicher Bestandteil jeder CNC-Bearbeitungswerkstatt für Magnesium sind. Bei Magnesiumbränden benötigen Sie einen speziell für Metallbrände entwickelten Feuerlöscher der Klasse D, der in der Regel ein Löschmittel wie Natriumchlorid oder Kupferpulver enthält. Darüber hinaus kann ein Eimer Sand zum Löschen von Metallbränden verwendet werden.

Als nächstes betrachten wir Best Practices für die sichere CNC-Bearbeitung von Magnesium und anderen brennbaren Metallen. Es werden die richtige Späneentfernung, vorbeugende Maßnahmen und andere Tipps zur Reduzierung der Brandgefahr in einer Maschinenwerkstatt besprochen.

Best Practices für CNC-Bearbeiter Magnesium

Magnesium klingt sehr gefährlich, aber die CNC-Präzisionsbearbeitung ist ein vielseitiges Verfahren zur sicheren Herstellung von Magnesiumteilen, wenn die erforderlichen Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden. Im Folgenden finden Sie Best Practices für die sichere CNC-Bearbeitung von Magnesium.

Halten Sie Werkzeuge scharf

Der Einsatz scharfer Schneidwerkzeuge bei der CNC-Bearbeitung von Magnesium trägt dazu bei, die Gefahr zu mindern, da stumpfe Werkzeuge extreme Hitze verursachen. Daher kann es bei CNC-Bearbeitungsvorgängen zur Entzündung von Magnesiumspänen kommen. Hartmetallwerkzeuge behalten ihre Härte und neigen weniger zur Funkenbildung, wenn Magnesium bei höheren Temperaturen bearbeitet wird.

Schnellarbeitsstahlmesser bestehen aus gehärteten Stahllegierungen und eignen sich ideal für Bearbeitungsanwendungen mit geringerer Nachfrage und kleinen bis mittleren Fertigungsmaßstäben. Darüber hinaus sind Schnellarbeitsstahl-Schneidwerkzeuge kostengünstig und auch für die niedrigen Schnittgeschwindigkeiten geeignet, die beim Schneiden von Magnesium erforderlich sind.

Vollhartmetall-Schaftfräser, Reibahlen und Bohrer eignen sich aufgrund ihrer hervorragenden Verschleißfestigkeit und guten Hitzebeständigkeit aufgrund ihrer hohen Hitzebeständigkeit und hohen Härte ideal für anspruchsvolle Bearbeitungsanwendungen in Magnesiumlegierungen.

Dünne Beschichtungen von Schneidwerkzeugen mit speziellen Beschichtungen wie Titanaluminiumnitrid (TiAlN) oder Titannitrid (TiN) erhöhen deren Verschleißfestigkeit und reduzieren die Aufbauschneidenbildung bei der CNC-Bearbeitung von Magnesium.

Polykristalline Diamantwerkzeuge weisen eine hervorragende Verschleißfestigkeit auf und eignen sich ideal für die Herstellung von Magnesiumteilen mit einer hochwertigen Oberflächengüte.

Vermeiden Sie einen zu kleinen Freiwinkel

Es wird empfohlen, bei der CNC-Bearbeitung von Magnesium einen zu kleinen Freiwinkel zu vermeiden, da bei einem kleinen Freiwinkel bei der Bearbeitung lange, vollständige Späne entstehen, die das rotierende Schneidwerkzeug leicht verfangen können. Dies kann zu einer starken Hitzeentwicklung führen und aufgrund der Brennbarkeit von Magnesiumlegierungen eine Brandgefahr darstellen.

Vermeiden Sie kontinuierliche Chips

Überprüfen Sie rechtzeitig die Größe und Art der Späne, die bei der CNC-Bearbeitung von Magnesium entstehen. Als beste Faustregel gilt, dass diskontinuierliche Späne dazu beitragen, die Wärme effizient vom Schneidwerkzeug und der Werkstückoberfläche abzuleiten und so die Brandgefahr zu verringern. Bei niedrigen Vorschüben und mittleren bis hohen Schnittgeschwindigkeiten können diskontinuierliche Späne mit großen Schnitttiefen erzeugt werden.

Verwenden Sie Mineralöl als Kühlmittel

Bei der CNC-Bearbeitung von Magnesium müssen Sie Mineralöl als Kühlmittel verwenden. Diese Kühlmittel mindern die Brand- und Explosionsgefahr und verbessern die Oberflächenqualität von Magnesium-bearbeiteten Teilen. Es wird jedoch nicht empfohlen, bei der Bearbeitung von Magnesium wasserbasierte Kühlmittel zu verwenden. Diese wasserbasierten Kühlmittel können mit Magnesium reagieren und leicht entzündliches Wasserstoffgas erzeugen.

Verwenden Sie zur Entsorgung von Spänen einen explosionsgeschützten Staubsauger

Diskontinuierliche Magnesiumspäne, die bei der CNC-Bearbeitung entstehen, können auch dann noch gefährlich sein, wenn die Bearbeitungsparameter eingehalten werden, die zur Erzeugung diskontinuierlicher Späne erforderlich sind. Professionelle CNC-Bearbeitungswerkstätten müssen rechtzeitig explosionsgeschützte Vakuumsysteme und Absauggeräte einsetzen, um Magnesiumspäne und Staub sicher von CNC-Werkzeugmaschinen zu entfernen.

Zusammenfassung

AN-Prototype ist ein vertrauenswürdiges Rapid-Manufacturing-Unternehmen mit umfassender Erfahrung in kundenspezifischen Bearbeitungslösungen. Unsere Ingenieure verfügen über mehr als 15 Jahre Erfahrung in der Verarbeitung von Magnesiumlegierungen, Titanlegierungen, Aluminium und anderen Metallen und technischen Kunststoffen. Unabhängig davon, ob Sie in der Luft- und Raumfahrt-, Elektronik-, Militär-, Medizin-, Landwirtschafts-, Beleuchtungs- oder Automatisierungsbranche tätig sind, kann AN-Prototype hochwertige, maßgeschneiderte CNC-Bearbeitungslösungen anbieten, um den individuellen Anforderungen Ihres Projekts gerecht zu werden.

Möchten Sie mehr über die CNC-Bearbeitung von Magnesium oder anderen Materialien erfahren? Nehmen Sie jederzeit gerne Kontakt zu uns auf. Unser Expertenteam steht Ihnen jederzeit gerne zur Verfügung.

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