Mecanizado CNC del magnesio: Retos y medidas de seguridad

Muchas listas de materiales de mecanizado innovadores no pueden completarse sin el magnesio debido a sus cualidades. Sin embargo, el mecanizado conlleva su buena dosis de desafíos debido a su naturaleza inflamable.

Este artículo abordará los retos del mecanizado CNC del magnesio y sus aleaciones, junto con las precauciones de seguridad pertinentes.

Aleaciones de magnesio y sus propiedades

El magnesio y sus aleaciones son excelentes por naturaleza en lo que se refiere a relación resistencia-peso y mecanizabilidad. Es uno de los materiales estructurales más ligeros con una increíble relación resistencia-peso, lo que significa que puede ofrecer mayor durabilidad y rendimiento sin dejar de ser ligero.

Aparte de su excelente resistencia y compatibilidad, el mecanizado CNC del magnesio y sus aleaciones aportan muchas otras cosas. Por ejemplo, el material ofrece naturalmente amortiguación de vibraciones, blindaje electromagnético y alta conductividad térmica para aplicaciones especializadas. Y lo que es más importante, el magnesio y sus aleaciones también son altamente reciclables.

El gráfico anterior muestra las propiedades de las aleaciones de magnesio. Referencia

Principales retos en el mecanizado CNC de magnesio

El magnesio, aunque mecanizable, es un poco peligroso de procesar. Es un material inflamable y requiere muchas consideraciones de seguridad. Analicemos los principales retos asociados al mecanizado CNC del magnesio.

"El magnesio es inflamable durante el mecanizado debido a la elevada generación de calor. Esto puede provocar la ignición y la combustión de las virutas. El proceso de mecanizado también produce polvo potencialmente explosivo y virutas de magnesio discontinuas. Incluso una fuente de ignición menor puede desencadenar una explosión cuando se acumulan estas partículas". afirma Guo, ingeniero de mecanizado CNC de XinCheng.

Peligros de incendio

El magnesio mecanizado por CNC es un material reactivo y el polvo fino o las virutas que se crean pueden incendiarse muy fácilmente. Además, los incendios de magnesio no son tan fáciles de extinguir, ya que el propio material puede reaccionar con el agua y crear gas hidrógeno, que es aún más inflamable.

Generación excesiva de calor

El magnesio de mecanizado CNC es un excelente conductor y, aunque eso puede ser una ventaja para algunas aplicaciones, dificulta el proceso de mecanizado, que crea un calor excesivo. Las diferentes concentraciones de calor en la pieza pueden crear muchos problemas de durabilidad e incluso provocar deformaciones en la propia pieza. Además, el calor excesivo también contribuye al desgaste de la herramienta y propaga daños en ella.

Propenso a la deformación

Como ya se ha comentado, el calor excesivo generado en el mecanizado del magnesio puede provocar deformaciones en la pieza. Cualquier material cercano a su punto de fusión pierde su integridad mecánica y se ablanda. El magnesio, que ya es un material más blando, puede sufrir deformaciones debido a cualquier fuerza excesiva de la herramienta de mecanizado con temperaturas elevadas.

Problemas de corrosión

El magnesio es un elemento reactivo que puede provocar corrosión. Muchos procesos posteriores, como la oxidación, pueden evitar la corrosión, pero existe la posibilidad de que se produzca una reacción durante el proceso de mecanizado. Precisamente por eso, en el mecanizado CNC de magnesio o aleaciones de magnesio se utilizan refrigerantes especializados.

Medidas de seguridad importantes para el mecanizado CNC de magnesio

Los retos que plantea el mecanizado de aleaciones de magnesio pueden parecer desalentadores. Sin embargo, el proceso es bastante eficaz y manejable en realidad. Todo lo que se necesita es tener cuidado y seguir algunas precauciones de seguridad básicas. A continuación se indican algunas precauciones de seguridad importantes para el mecanizado CNC de magnesio.

Evitar espacios reducidos

Las piezas de magnesio pueden mecanizarse a mayor velocidad sin comprometer la calidad. Sin embargo, se recomienda evitar las holguras estrechas, ya que al hacerlo se forman virutas más largas e intactas que se enredan con la herramienta de corte. Las virutas de magnesio son inflamables, lo que puede suponer un riesgo de incendio.

Elija las herramientas de corte adecuadas

Es esencial mantener afiladas las herramientas de corte. Las herramientas desafiladas provocarán más fricción al estar en contacto durante más tiempo y eso puede volver a ser un peligro de incendio. Una de las mejores formas de evitar este problema es utilizar herramientas de carburo. Conservan su dureza durante más tiempo y no producen chispas, lo que es ideal para Mecanizado de prototipos CNC y sus aleaciones.

No utilice refrigerantes a base de agua

En algunos casos, no se puede evitar la generación de calor durante el proceso de mecanizado. Los refrigerantes se fabrican para estos casos con el fin de evitar la generación excesiva de calor. Sin embargo, es importante recordar que los refrigerantes a base de agua no son adecuados para el mecanizado de magnesio. Las virutas de magnesio del mecanizado CNC son inflamables y reaccionan con el agua para crear gas hidrógeno, lo que agrava aún más el riesgo de incendio.

Los refrigerantes de aceite mineral son mejores para el mecanizado de magnesio. Reducen considerablemente el riesgo de incendio e incluso mejoran la calidad general de la superficie del producto.

Hacer Fichas Discontinuas

El tipo y el tamaño de las virutas que se forman durante el proceso de mecanizado influyen directamente en la disipación del calor del proceso. Las virutas discontinuas retiran el calor de la pieza y tienen menos probabilidades de inflamarse. Un ángulo de retroceso pequeño, velocidades de corte moderadas, un avance bajo y, por último, grandes profundidades de corte son los ajustes ideales que garantizan la formación de virutas discontinuas durante el mecanizado CNC del magnesio.

Instalación de mecanizado a prueba de incendios

Es un hecho que la configuración CNC para el mecanizado de magnesio necesita ignifugación. Sin embargo, muchas instalaciones ignoran el proceso de eliminación de virutas, que también necesita una protección ignífuga. extracción al vacío para garantizar que no se produzca ninguna ignición. El riesgo de incendio persiste incluso después de finalizar el proceso de mecanizado, por lo que es importante tratar todos los procesos posteriores con el mismo cuidado.

Técnicas de mecanizado CNC para piezas de magnesio

En primer lugar, no hay procesos correctos o incorrectos cuando se trata de fabricación. Lo mismo ocurre con el mecanizado CNC del magnesio: no hay una elección correcta. Todo depende de las complejidades del proyecto y de sus limitaciones. En general, las siguientes técnicas CNC son comunes para tratar el magnesio y sus aleaciones:

• Taladrado CNC
• Fresado CNC
• Torneado CNC
• Tapping

De todos ellos, el fresado y el torneado CNC son los más habituales, ya que los demás sólo se utilizan cuando el diseño presenta alguna característica especial. Por ejemplo, las roscas internas del diseño necesitarán roscado. De lo contrario, el proceso no será necesario.

Veamos más de cerca las técnicas de fresado y torneado para el mecanizado CNC de magnesio.

Técnicas de fresado CNC para piezas de magnesio

Las fresadoras desempeñan un papel fundamental en el mecanizado del magnesio y sus aleaciones. El proceso para el magnesio en sí es exactamente el mismo que cualquier otro proceso de fresado, pero requiere una mayor precisión y una mejor selección de la herramienta de corte.

Mecanizado de alta velocidad (HSM) para aleaciones de magnesio

Cuando se habla de mecanizado, especialmente de fresado de magnesio, el mecanizado de alta velocidad destaca como una técnica avanzada especialmente adecuada para la fabricación de magnesio. El mecanizado de alta velocidad se basa en un acoplamiento continuo de la herramienta y en altas velocidades para materiales de baja densidad, como el magnesio mecanizado por CNC. Esto reduce significativamente la fuerza de corte y aumenta la productividad global del proceso de mecanizado.

Técnicas de torneado CNC para piezas de magnesio

El torneado es un proceso fundamental para la fabricación. Funciona en piezas con simetría rotacional y no tiene necesidades específicas de material. Esto significa que el proceso de torneado del magnesio es el mismo que el de cualquier otro material. Las únicas consideraciones adicionales son las relativas a la seguridad, que ya se han tratado en este documento.

Relativamente, el torneado no es un proceso habitual, ya que sus aplicaciones se limitan únicamente a productos con una simetría limitada. Sin embargo, no cabe duda de que se trata de un proceso valioso, con un plazo de entrega rápido y excelentes tolerancias.

Prácticas y consejos para el mecanizado de magnesio

La fabricación de magnesio requiere precisión y cuidado para obtener un rendimiento excelente. Estos son algunos consejos de mecanizado que le ayudarán a sacar el máximo partido de cualquier instalación de mecanizado de magnesio.

Centrarse en la seguridad

Dé prioridad a la seguridad sobre todas las cosas invirtiendo en extintores de clase D y cubos de arena. Asegúrese también de disponer en todo momento de todo el equipo de protección adecuado, ropa ignífuga y otros artículos necesarios.

Selección de aleaciones

Las aleaciones de magnesio no están cortadas por el mismo patrón, ya que se fabrican diferentes aleaciones para distintas aplicaciones. Además, la pureza del magnesio de mecanizado CNC también afecta a la maquinabilidad. Por tanto, es esencial asegurarse de que se selecciona el tipo de material adecuado para obtener un rendimiento óptimo.

Herramientas adecuadas y velocidad de corte

Existen múltiples opciones de herramientas de corte, pero las de metal duro son las más adecuadas para procesar magnesio. Del mismo modo, las velocidades de corte y avance adecuadas son muy importantes. Para obtener los mejores resultados, lo mejor es consultar las recomendaciones del fabricante de la herramienta para aleaciones específicas.

Cuidado con el control de virutas

Las virutas de magnesio son un riesgo para la seguridad y también pueden afectar a la calidad general del mecanizado. Por ello, es importante mantener medidas eficaces de control de virutas y ajustar los parámetros de corte para crear virutas discontinuas que disipen el calor con mayor eficacia.

Minimiza las vibraciones para mejorar la precisión

Es esencial tener cuidado con las fijaciones que se utilizan. La fijación adecuada puede tener un efecto amortiguador que minimice las vibraciones y mejore la precisión general del proceso de mecanizado del magnesio.

Aplicaciones de las piezas de magnesio mecanizadas por CNC 

El mecanizado CNC de piezas de magnesio es común en muchas industrias debido a sus ventajas únicas. El magnesio es ligero por naturaleza, duradero y tiene una elevada relación resistencia-peso. Sus aleaciones también tienen propiedades resistentes a la corrosión y todas estas características lo convierten en una opción versátil para muchas industrias.

He aquí algunos ejemplos:

• Estructuras aeroespaciales
• Productos sanitarios
• Electrónica y bienes de consumo
• Aplicaciones militares
• Telecomunicaciones
• Maquinaria industrial
• Energías renovables
• Aplicaciones marinas

Servicios de mecanizado de magnesio en XinCheng

Mecanizado CNC de magnesio requiere precisión y experiencia que un socio fiable como Xcmachining puede aportar. Desde el mecanizado de piezas de prototipado rápido hasta la creación de piezas complejas para aplicaciones de automoción o aeroespaciales, estamos capacitados y comprometidos para satisfacer sus requisitos.

Además, nuestro compromiso con la calidad se refleja en nuestras capacidades de mecanizado. Tanto si necesita procesos de fresado, torneado o mecanizado especializado, disponemos de la tecnología y los conocimientos necesarios para manipular componentes de magnesio. Xcmachining emplea avanzados Mecanizado CNC equipos, garantizando precisión y eficacia en cada proyecto.

Preguntas frecuentes

¿Cuáles son las precauciones de seguridad más importantes para el mecanizado del magnesio?

Lo más importante es evitar cualquier incendio durante el proceso de mecanizado. Las piezas de magnesio no se incendian, pero las pequeñas virutas y el polvo que se producen durante el mecanizado son propensos al fuego y es importante evitar que eso ocurra.

¿El mecanizado del magnesio se considera caro?

En general, el mecanizado del magnesio no es tan caro como el de otros materiales como el titanio, pero eso no significa que los costes que conlleva no sean significativos. Factores como la complejidad del mecanizado, el postprocesado y el coste de las herramientas son algunos de los principales factores que influyen en los precios globales del mecanizado de piezas de magnesio.