Usinage CNC du magnésium : Défis et mesures de sécurité

De nombreuses listes de matériaux d'usinage innovants ne peuvent être complétées sans le magnésium, en raison de ses qualités. Cependant, l'usinage comporte son lot de défis en raison de sa nature inflammable.

Cet article traite des défis liés à l'usinage CNC du magnésium et de ses alliages, ainsi que des précautions à prendre en matière de sécurité.

Alliages de magnésium et leurs propriétés

Le magnésium et ses alliages sont naturellement excellents en termes de rapport résistance/poids et d'usinabilité. C'est l'un des matériaux structurels les plus légers avec un rapport résistance/poids incroyable, ce qui signifie qu'il peut offrir une plus grande durabilité et de meilleures performances tout en étant léger.

Outre une résistance et une compatibilité excellentes, l'usinage CNC du magnésium et de ses alliages apporte beaucoup d'autres avantages. Par exemple, le matériau offre naturellement un amortissement des vibrations, un blindage électromagnétique et une conductivité thermique élevée pour les applications spécialisées. Plus important encore, le magnésium et ses alliages sont également hautement recyclables.

Le tableau ci-dessus présente les propriétés des alliages de magnésium. Référence de l'article

Principaux défis de l'usinage CNC du magnésium

Le magnésium, bien qu'usinable, est un peu dangereux à traiter. Il s'agit d'un matériau inflammable qui nécessite de nombreuses mesures de sécurité. Examinons les principaux défis associés à l'usinage CNC du magnésium.

"Le magnésium est inflammable pendant l'usinage en raison de la forte production de chaleur. Cela peut conduire à l'inflammation et à la combustion des copeaux. Le processus d'usinage produit également des poussières potentiellement explosives et des copeaux de magnésium discontinus. Même une source d'inflammation mineure peut déclencher une explosion lorsque ces particules s'accumulent". Guo, ingénieur en usinage CNC chez XinCheng, explique.

Risques d'incendie

L'usinage CNC du magnésium est un matériau réactif et la fine poussière ou les copeaux créés peuvent s'enflammer très facilement. En outre, les incendies de magnésium ne sont pas faciles à éteindre, car le matériau lui-même peut réagir avec l'eau et créer de l'hydrogène, qui est encore plus inflammable.

Production excessive de chaleur

L'usinage CNC du magnésium est un excellent conducteur et si cela peut être un avantage pour certaines applications, cela entrave le processus d'usinage, qui crée une chaleur excessive. Les différentes concentrations de chaleur dans la pièce à usiner peuvent créer de nombreux problèmes de durabilité et même provoquer des déformations dans la pièce elle-même. En outre, la chaleur excessive contribue également à l'usure de l'outil et à la propagation des dommages.

Susceptible de se déformer

Comme nous l'avons vu, la chaleur excessive générée lors de l'usinage du magnésium peut entraîner des déformations de la pièce. Tout matériau proche de son point de fusion perd son intégrité mécanique et se ramollit. Le magnésium, qui est déjà un matériau plus mou, peut se déformer sous l'effet d'une force excessive exercée par l'outil d'usinage à des températures élevées.

Problèmes de corrosion

Le magnésium est un élément réactif qui peut conduire à la corrosion. De nombreux post-traitements tels que l'oxydation peuvent prévenir la corrosion, mais il existe des risques de réaction pendant le processus d'usinage. C'est précisément la raison pour laquelle l'usinage CNC du magnésium ou de l'alliage de magnésium utilise des liquides de refroidissement spécialisés.

Mesures de sécurité importantes pour l'usinage CNC du magnésium

Les défis posés par l'usinage des alliages de magnésium peuvent sembler décourageants. Cependant, le processus est en réalité très efficace et gérable. Il suffit d'être prudent et de respecter quelques mesures de sécurité de base. Voici quelques mesures de sécurité importantes pour l'usinage CNC du magnésium.

Éviter les espaces restreints

Les pièces en magnésium peuvent être usinées à des vitesses plus élevées sans compromettre la qualité. Toutefois, il est recommandé d'éviter les jeux serrés, car il se forme alors des copeaux plus longs et non brisés qui s'enchevêtrent dans l'outil de coupe. Les copeaux de magnésium sont inflammables, ce qui peut constituer un risque d'incendie.

Choisir les bons outils de coupe

Il est essentiel de garder les outils de coupe bien affûtés. Des outils émoussés causeront plus de friction en restant en contact plus longtemps, ce qui peut à nouveau constituer un risque d'incendie. L'un des meilleurs moyens d'éviter ce problème est d'utiliser des outils en carbure. Ils conservent leur dureté plus longtemps et ne produisent pas d'étincelles. Usinage de prototypes CNC et ses alliages.

Ne pas utiliser de liquides de refroidissement à base d'eau

Dans certains cas, il est impossible d'éviter la production de chaleur pendant le processus d'usinage. Les liquides de refroidissement sont conçus pour de tels cas, afin d'éviter la production excessive de chaleur. Toutefois, il est important de se rappeler que les liquides de refroidissement à base d'eau ne conviennent pas à l'usinage du magnésium. Les copeaux de magnésium utilisés pour l'usinage CNC sont inflammables et réagissent avec l'eau pour créer de l'hydrogène, ce qui aggrave encore le risque d'incendie.

Les liquides de refroidissement à base d'huile minérale sont meilleurs pour l'usinage du magnésium. Ils réduisent considérablement le risque d'incendie et améliorent même la qualité globale de la surface du produit.

Fabriquer des copeaux discontinus

Le type et la taille des copeaux formés pendant le processus d'usinage ont un impact direct sur la dissipation de la chaleur du processus. Les copeaux discontinus évacuent la chaleur de la pièce et sont moins susceptibles de s'enflammer. Un angle de coupe arrière faible, des vitesses de coupe modérées, une faible vitesse d'avance et, enfin, de grandes profondeurs de coupe sont les paramètres idéaux qui garantissent la formation de copeaux discontinus lors de l'usinage CNC du magnésium.

Protection contre l'incendie de l'installation d'usinage

Il est évident que l'installation CNC pour l'usinage du magnésium doit être ignifugée. Cependant, de nombreuses installations ignorent le processus d'enlèvement des copeaux, qui doit également être ignifugé. extraction sous vide pour éviter tout risque d'inflammation. Le risque d'incendie subsiste même après la fin du processus d'usinage, il est donc important de traiter tous les processus ultérieurs avec le même soin.

Techniques d'usinage CNC pour les pièces en magnésium

Tout d'abord, il n'y a pas de bons ou de mauvais procédés en matière de fabrication. Il en va de même pour l'usinage CNC du magnésium : il n'y a pas de bon choix. Tout dépend de la complexité du projet et de ses contraintes. En général, les techniques CNC suivantes sont courantes pour l'usinage du magnésium et de ses alliages :

• Perçage CNC
• Fraisage CNC
• Tournage CNC
• Taraudage

Le fraisage et le tournage CNC sont les techniques les plus courantes, car toutes les autres ne sont utilisées que lorsque la conception présente une caractéristique particulière. Par exemple, les filets internes de la pièce devront être taraudés. Dans le cas contraire, le processus n'est pas nécessaire.

Examinons de plus près les techniques de fraisage et de tournage pour l'usinage CNC du magnésium.

Techniques de fraisage CNC pour les pièces en magnésium

Les fraiseuses jouent un rôle essentiel dans l'usinage du magnésium et de ses alliages. Le processus pour le magnésium lui-même est exactement le même que tout autre processus de fraisage, mais il exige une meilleure précision et une meilleure sélection des outils de coupe.

Usinage à grande vitesse (UGV) pour les alliages de magnésium

Lorsqu'on parle d'usinage, et plus particulièrement de fraisage du magnésium, l'usinage à grande vitesse apparaît comme une technique avancée particulièrement adaptée à la fabrication du magnésium. L'UGV repose sur l'engagement continu de l'outil et sur des vitesses élevées pour les matériaux de faible densité, comme l'usinage CNC du magnésium. Cela permet de réduire considérablement l'effort de coupe et d'améliorer la productivité globale du processus d'usinage.

Techniques de tournage CNC pour les pièces en magnésium

Le tournage est un processus fondamental pour la fabrication. Il fonctionne sur des pièces présentant une symétrie de rotation et n'a pas de besoins spécifiques en matière de matériaux. Cela signifie que le processus de tournage du magnésium est identique à celui de n'importe quel autre matériau. Les seules considérations supplémentaires sont celles relatives à la sécurité, qui ont déjà été abordées dans le présent document.

Relativement, le tournage n'est pas un processus courant car ses applications sont limitées aux produits présentant une symétrie restreinte. Cependant, il s'agit certainement d'un processus précieux qui offre un délai d'exécution rapide et d'excellentes tolérances.

Pratiques et conseils pour l'usinage du magnésium

La fabrication du magnésium exige de la précision et de l'attention pour obtenir d'excellentes performances. Voici quelques conseils d'usinage qui vous aideront à tirer le meilleur parti de votre installation d'usinage du magnésium.

La sécurité en point de mire

Donnez la priorité à la sécurité en investissant dans des extincteurs de classe D et des seaux à sable. Veillez également à ce que tous les équipements de protection appropriés, les vêtements résistants au feu et les autres articles nécessaires soient disponibles à tout moment.

Sélection des alliages

Les alliages de magnésium ne sont pas tous identiques, car différents alliages sont fabriqués pour différentes applications. En outre, la pureté du magnésium usiné par CNC influe également sur l'usinabilité. Il est donc essentiel de veiller à sélectionner le bon type de matériau pour obtenir des performances optimales.

Outils et vitesse de coupe appropriés

Il existe de nombreuses options d'outils de coupe, mais le carbure est le plus performant pour le traitement du magnésium. De même, les bonnes vitesses de coupe et d'avance sont très importantes. Pour obtenir les meilleurs résultats, il est préférable de consulter les recommandations du fabricant de l'outil pour des alliages spécifiques.

Attention au contrôle des puces

Les copeaux de magnésium constituent un risque pour la sécurité et peuvent également affecter la qualité globale de l'usinage. Il est donc important de maintenir des mesures efficaces de contrôle des copeaux et d'ajuster les paramètres de coupe pour créer des copeaux discontinus qui dissipent la chaleur plus efficacement.

Minimiser les vibrations pour une meilleure précision

Il est essentiel de faire attention aux montages utilisés. Le montage approprié peut avoir un effet d'amortissement qui minimise le broutage et améliore la précision globale du processus d'usinage du magnésium.

Applications des pièces en magnésium usinées par CNC 

L'usinage CNC de pièces en magnésium est courant dans de nombreuses industries en raison de ses avantages uniques. Le magnésium est naturellement léger, durable et présente un rapport résistance/poids élevé. Ses alliages ont également des propriétés de résistance à la corrosion et toutes ces caractéristiques en font un choix polyvalent pour de nombreuses industries.

Voici quelques exemples :

• Structures aérospatiales
• Dispositifs médicaux
• Électronique et biens de consommation
• Applications militaires
• Télécommunications
• Machines industrielles
• Énergies renouvelables
• Applications marines

Services d'usinage du magnésium chez XinCheng

Usinage CNC du magnésium La précision et l'expérience sont nécessaires et un partenaire fiable comme Xcmachining peut les apporter. De l'usinage de pièces de prototypage rapide à la création de pièces complexes pour des applications automobiles ou aérospatiales, nous sommes capables de répondre à vos besoins et nous nous engageons à le faire.

En outre, notre engagement en faveur de la qualité se reflète dans nos capacités d'usinage. Que vous ayez besoin de fraisage, de tournage ou de procédés d'usinage spécialisés, nous disposons de la technologie et de l'expertise nécessaires pour traiter les composants en magnésium. Xcmachining utilise des technologies de pointe Usinage CNC et de l'équipement, garantissant ainsi la précision et l'efficacité de chaque projet.

FAQ

Quelles sont les mesures de sécurité les plus importantes pour l'usinage du magnésium ?

La chose la plus importante à retenir est d'éviter tout incendie pendant le processus d'usinage. Les pièces en magnésium ne prennent pas feu, mais les petits copeaux et la poussière produits pendant l'usinage sont susceptibles de s'enflammer et il est important d'éviter que cela ne se produise.

L'usinage du magnésium est-il considéré comme coûteux ?

En général, l'usinage du magnésium n'est pas aussi coûteux que celui d'autres matériaux comme le titane, mais cela ne signifie pas que les coûts impliqués ne sont pas significatifs. Des facteurs tels que la complexité de l'usinage, le post-traitement et le coût des outils sont quelques-uns des principaux facteurs qui influencent le prix global de l'usinage des pièces en magnésium.