El magnesio es un material versátil adecuado para diversas aplicaciones en una variedad de sectores. Aunque se pueden utilizar aleaciones de magnesio para crear componentes de alta calidad con excelente resistencia a la corrosión, el magnesio es altamente inflamable en las operaciones de mecanizado CNC.
Por lo tanto, es útil tomar las precauciones necesarias para procesar el magnesio de forma segura. Tener cuidado al mecanizar CNC con magnesio ayudará a minimizar los riesgos de seguridad.
Riesgos del procesamiento de magnesio
El mecanizado de aleaciones de magnesio presenta riesgos que deben tratarse con cuidado. Es posible que conozca algunos de los riesgos del mecanizado CNC de magnesio.
Riesgo de incendio
Las finas virutas y el polvo que se producen al mecanizar aleaciones de magnesio son altamente inflamables y pueden provocar fácilmente un incendio. El fuego puede resultar del calor excesivo o de pequeñas chispas creadas durante el procesamiento.
Desgaste de la herramienta
El mecanizado CNC de magnesio da como resultado un desgaste de herramientas más rápido que otros materiales metálicos debido a sus propiedades relativamente blandas y abrasivas. Esto reduce significativamente la eficiencia del mecanizado y aumenta los costos de reemplazo de herramientas.
Generación de calor
El magnesio tiene una baja conductividad térmica, lo que resulta en una alta concentración de calor en la zona de corte. Además, una temperatura de corte elevada reduce la vida útil de la herramienta, deforma la pieza de trabajo y desgasta la herramienta.
Deformación de la textura superficial
Las aleaciones de magnesio suelen ser propensas a la formación de rebabas y deformaciones debido al mecanizado. Por lo tanto, sin estrategias de mecanizado y selección de herramientas adecuadas, es difícil lograr la alta calidad superficial deseada.
Consejos importantes para procesar magnesio de forma segura
Si se toman las precauciones necesarias, el mecanizado CNC de precisión es un método versátil para mecanizar magnesio de forma segura. A continuación encontrará consejos para procesar magnesio de forma segura.
Mantén tus herramientas en buenas condiciones.
El uso de herramientas de corte afiladas para el mecanizado CNC de magnesio ayudará a reducir los peligros, ya que las herramientas desafiladas pueden provocar un calor extremo. Como resultado, las virutas del proceso de mecanizado CNC pueden incendiarse.
Sin embargo, las herramientas con punta de carburo mantienen su dureza y no tienden a producir chispas al mecanizar magnesio a temperaturas más altas.
Evite ángulos libres estrechos
Es aconsejable evitar ángulos libres estrechos al mecanizar aleaciones de magnesio, aunque se pueden mecanizar a velocidades más altas sin comprometer la calidad de la pieza. Al mecanizar con ángulos libres estrechos, se crean virutas más largas y continuas en las que la herramienta de corte giratoria puede quedar atrapada fácilmente. Esto puede provocar altos niveles de calor y la inflamabilidad de las aleaciones de magnesio puede suponer un grave riesgo de incendio.
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Examine el tamaño y el tipo de virutas producidas durante el proceso de mecanizado CNC de magnesio. Como regla general, programe sus máquinas CNC para que produzcan virutas bien rotas o discontinuas. Las virutas ininterrumpidas ayudan a disipar eficientemente el calor de la herramienta de corte y la superficie de la pieza de trabajo, lo que reduce el riesgo de ignición.
Programe su herramienta de corte para que utilice un ángulo de ataque pequeño para producir virutas bien rotas. Luego utilice velocidades de avance bajas y una velocidad de corte de media a alta. Sin embargo, también se pueden obtener virutas interrumpidas con grandes profundidades de corte.
Evite los refrescos a base de agua
El mecanizado CNC de magnesio probablemente generará calor excesivo si su proyecto no utiliza ángulos de desprendimiento pequeños, velocidades de avance bajas o velocidades de corte moderadas. Por lo tanto, debe utilizar refrigerante de aceite mineral durante el mecanizado. Estos refrigerantes reducen el riesgo de incendio y explosión y mejoran la calidad de la superficie de las piezas mecanizadas de magnesio.
Sin embargo, no es aconsejable utilizar refrigerantes a base de agua al mecanizar magnesio. Estos refrigerantes a base de agua pueden reaccionar con el magnesio para formar gas hidrógeno altamente inflamable.
Para las virutas, utilice una aspiradora a prueba de explosiones.
Las virutas de magnesio creadas durante el procesamiento siguen siendo un peligro incluso después de que se hayan respetado los parámetros de procesamiento necesarios para la producción de virutas de magnesio. Los talleres CNC modernos ahora utilizan sistemas de vacío y sistemas de extracción a prueba de explosiones para eliminar de forma segura las virutas de magnesio y el polvo de las máquinas CNC.
Nunca apagues incendios de magnesio con agua
Si durante el procesamiento se produce un accidente de incendio provocado por magnesio, no es aconsejable apagarlo con agua. Esta no es una opción ideal ya que usar agua sólo empeoraría la gravedad del incendio. Por lo tanto, puede utilizar extintores secos Clase D para contener rápidamente el fuego de magnesio. Asimismo, la arena seca es una alternativa fácil a la hora de intentar apagar pequeños incendios.
¿Por qué elegir magnesio para el mecanizado CNC?
Dado que el mecanizado CNC de magnesio implica riesgos, surge la pregunta de por qué utilizarlo. Esa es una pregunta legítima. Sin embargo, el magnesio es ideal para el mecanizado CNC si se siguen las pautas de seguridad. El magnesio es un metal estructural liviano con excelente acabado superficial y maquinabilidad. Existen razones típicas por las que debería elegir magnesio para el mecanizado CNC.
Excelente maquinabilidad
El magnesio es mucho más fácil de cortar y dar forma mediante procesos de mecanizado CNC porque el material tiene excelentes propiedades de maquinabilidad. Las aleaciones de magnesio tienen fuerzas de corte más bajas, lo que reduce el desgaste de la herramienta de corte.
Geometrías complejas
Como las aleaciones de magnesio son muy fáciles de mecanizar, son perfectas para mecanizar piezas especiales con geometrías complejas. Además, el mecanizado CNC de magnesio proporciona componentes de magnesio con características precisas y complejas que cumplen con los rigurosos requisitos de los proyectos de ingeniería modernos.
Con el mecanizado CNC, no hay margen de error en la producción de piezas de magnesio con precisión microscópica cuando el proceso se basa en instrucciones programadas. Además, el centro de mecanizado de las máquinas CNC de ejes múltiples tiene múltiples husillos que pueden mecanizar aleaciones de magnesio desde diferentes ángulos según los requisitos.
Reciclabilidad
El magnesio se puede reciclar porque sus aleaciones son respetuosas con el medio ambiente. Por tanto, el magnesio es un material ideal para procesos de fabricación sostenibles. Los procesos de mecanizado CNC también producen residuos de magnesio que pueden reciclarse.
Selección de herramientas para mecanizar aleaciones de magnesio.
La elección de una herramienta de corte CNC es un factor crucial a la hora de mecanizar aleaciones de magnesio. Es importante utilizar herramientas afiladas para evitar la generación excesiva de calor durante las operaciones de mecanizado. A continuación encontrará herramientas típicas utilizadas en el mecanizado de magnesio.
Herramientas de acero de alta velocidad
Las cortadoras de acero de alta velocidad están hechas de acero aleado endurecido, lo que las hace ideales para aplicaciones de mecanizado con requisitos más bajos y volúmenes de producción bajos a medianos. Las herramientas HSS son económicas, fáciles de conseguir y proporcionan la baja velocidad de corte necesaria para cortar materiales de magnesio.
Herramientas de carburo
Las fresas, escariadores y brocas de carburo son herramientas de mecanizado CNC de magnesio ampliamente utilizadas debido a su excelente resistencia al calor y alta dureza. Estas herramientas de carburo son notablemente resistentes al desgaste y al calor, lo que las hace perfectas para aplicaciones exigentes de mecanizado de aleaciones de magnesio.
Herramientas de carburo recubiertas
Herramientas de corte con recubrimientos especiales como nitruro de titanio y aluminio (TiAlN) o nitruro de titanio (TiN). El fino recubrimiento de estas herramientas aumenta su resistencia al desgaste y reduce la formación de filos acumulados al mecanizar magnesio.
Además, estas herramientas recubiertas exhiben una estabilidad térmica impresionante, lo que les permite funcionar bien a pesar de las altas temperaturas generadas durante el mecanizado de magnesio.
Herramientas de diamante policristalino
Estas herramientas ofrecen una excelente resistencia al desgaste y son ideales para mecanizar superficies de alta calidad en piezas fabricadas con magnesio. Los maquinistas suelen utilizar estas herramientas para mecanizar aleaciones de magnesio porque son eficaces para mecanizar materiales duros o aleaciones de magnesio con alta abrasividad.
Varios procesos de mecanizado CNC para magnesio
Utilizando métodos de mecanizado CNC, el magnesio se puede cortar de manera eficiente para producir varias piezas para diferentes aplicaciones.
Perforación CNC
La perforación CNC es un método versátil para perforar agujeros en piezas de magnesio utilizando fresas o brocas giratorias. La mayoría de las aplicaciones requieren una perforación precisa y las máquinas CNC proporcionan la alta precisión necesaria para crear patrones de agujeros complejos.
Fresado CNC
El fresado CNC es una de las técnicas de mecanizado CNC más populares para materiales de magnesio. Este método utiliza una herramienta de corte giratoria para crear la forma deseada al fresar magnesio. El fresado CNC es extremadamente eficaz y adecuado para mecanizar geometrías simples y complejas.
torneado CNC
El torneado CNC implica cortar material de una aleación de magnesio giratoria sujeta en un mandril. Este proceso es perfecto para mecanizar formas cilíndricas como pasadores, ejes y piezas roscadas.
Corte con laser
Este es otro proceso de mecanizado CNC común para magnesio. Los láseres de alto rendimiento se utilizan para lograr cortes precisos en láminas o placas de magnesio. El corte por láser es ideal para producir piezas delgadas y complejas de forma rápida y eficiente.
Tocar
El roscado es un método confiable que utilizan los maquinistas para crear roscas internas en componentes mecanizados de magnesio. El mecanizado CNC ayuda a automatizar este método. Esto le permite obtener dimensiones y pasos de rosca precisos.
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Concluyendo
El mecanizado con magnesio crea componentes livianos con alta resistencia, resistencia al impacto y buena estabilidad dimensional. Sin embargo, existen varios procesos de mecanizado CNC de magnesio para producir diferentes piezas para diferentes aplicaciones.
Aunque el magnesio tiene excelentes propiedades de maquinabilidad y el mecanizado CNC es muy versátil, el mecanizado de magnesio está asociado con ciertos peligros. Por lo tanto, es útil comprender cómo se mecanizan las aleaciones de magnesio para garantizar la seguridad durante las operaciones de mecanizado.
Preguntas frecuentes
¿Qué aleación de magnesio es mejor para mecanizar?
Las mejores aleaciones de magnesio utilizadas habitualmente en el mecanizado son AZ91 y AZ31. Sin embargo, AZ91 presenta una dureza Knoop (HK) más alta de 76,2, mientras que AZ31 ofrece 51,1 HK.
¿Cuáles son las desventajas del mecanizado de aleaciones de magnesio?
A pesar de los amplios beneficios que ofrece el mecanizado de magnesio, su disponibilidad relativamente limitada, su falta de resistencia a la corrosión y su menor densidad representan limitaciones significativas.
¿Para qué se utiliza comúnmente el magnesio?
Las aleaciones de magnesio son materiales versátiles que se utilizan comúnmente para fabricar componentes livianos, como carcasas de cámaras, dispositivos médicos y productos electrónicos como teléfonos y computadoras portátiles. Además, las aleaciones de magnesio se utilizan en la construcción de determinados vehículos de alto rendimiento.
¿Puedo soldar magnesio?
Puede soldar fácilmente aleaciones de magnesio utilizando procesos de soldadura por arco y por resistencia, así como tecnología de soldadura con gas oxicombustible.
