Co je CNC obrábění hořčíkových slitin
CNC obrábění hořčíkových slitin označuje proces použití počítačem řízených obráběcích strojů k řezání, tvarování a dokončování součástí vyrobených ze slitin na bázi hořčíku. Tato metoda umožňuje přesnou, opakovatelnou a efektivní výrobu lehkých hořčíkových dílů používaných v odvětvích, jako je letecký a kosmický průmysl, automobilový průmysl, lékařství a elektronika.
Výhody CNC obrábění hořčíkových slitin
Přestože CNC obrábění hořčíkových slitin je velmi riskantní, pokud dodržujeme bezpečnostní pokyny, hořčíkové slitiny jsou materiály pro CNC obrábění. A co je nejdůležitější, hořčíkové slitiny jsou ideální materiály pro CNC obrábění díky své nízké hmotnosti, vynikající povrchové úpravě a vynikajícímu obráběcímu výkonu.
1. Lehký materiál :
Hořčík je nejlehčí konstrukční kov používaný při obrábění, s hustotou přibližně dvě třetiny hustoty hliníku. Díky tomu je ideální pro součásti, u kterých je snížení hmotnosti zásadní (např. letecký a automobilový průmysl).
2. Vynikající obrobitelnost :
Hořčíkové slitiny mají nízké řezné síly a dobrou tvorbu třísek, díky čemuž se snadno a rychle obrábějí. Ve srovnání s tvrdšími kovy, jako je titan nebo nerezová ocel, způsobují menší opotřebení nástroje.
Je možné vysokorychlostní obrábění, což zkracuje doby cyklů.
3. Vysoký poměr pevnosti k hmotnosti :
Přestože jsou lehké, hořčíkové slitiny nabízejí dobrou mechanickou pevnost, zejména pro nenosné konstrukční prvky.
4. Dobrá tepelná a elektrická vodivost :
Díky této vlastnosti je hořčík vhodný pro elektronické kryty, chladiče a součástky pro tepelný management.
5. Vynikající povrchová úprava :
CNC obráběné hořčíkové součásti často vyžadují minimální následné zpracování díky hladkému povrchu, který vzniká během obrábění.
6. Recyklovatelnost :
Hořčík je vysoce recyklovatelný, což z něj činí ekologickou volbu pro udržitelné výrobní postupy.
7. Tlumení vibrací :
Hořčíkové slitiny mají dobrou tlumicí schopnost, což pomáhá snižovat hluk a vibrace v mechanických systémech, čímž zlepšuje výkon a pohodlí v koncových aplikacích (např. automobilové palubní desky, panely v leteckém průmyslu).
8. Kompatibilita s nátěry :
Hořčíkové povrchy jsou velmi dobře náchylné k povrchovým úpravám (eloxování, lakování, galvanické pokovování), které zvyšují odolnost proti korozi a estetický vzhled.
9. Kratší doby cyklů :
Kombinace rychlého úběru materiálu a nižšího opotřebení nástroje umožňuje kratší výrobní časy, což vede ke zvýšení produktivity v CNC operacích.
Rizika a řešení při obrábění hořčíkových slitin
🔥1. Nebezpečí požáru a výbuchu
Hořčík je vysoce hořlavý, zejména ve formě jemných třísek, prachu nebo prášku.
Obrábění nasucho, vysoké otáčky vřetena nebo špatný odvod třísek mohou zvýšit riziko požáru.
Hořčíkové ohně hoří při velmi vysokých teplotách a nelze je uhasit vodou – mohlo by to způsobit prudké reakce.
Odpovídající řešení :
Používejte nehořlavé řezné kapaliny (vyhněte se chladicím kapalinám na vodní bázi, pokud nejsou výslovně schváleny).
Mějte po ruce hasicí přístroj třídy D (kovový typ).
Konstrukce pro efektivní odvod třísek a minimalizaci hromadění prachu.
V případě potřeby používejte mokré obrábění nebo udržujte řádné větrání a systémy pro sběr třísek.
Použili jste někdy vodu k uhašení požáru hořčíku? Pokud během zpracování hořčíku dojde k požáru hořčíku, nedoporučuje se používat k hašení ohně vodu. To není ideální, protože použití vody požár pouze zhorší.
🛠️2. Opotřebení a poškození nástroje
I když se hořčík snadno řeže, nesprávný výběr nástroje nebo nadměrný posuv/rychlost mohou způsobit nánosy nebo odírání, což vede k předčasnému opotřebení nástroje nebo poškození povrchu.
Odpovídající řešení :
Používejte ostré karbidové nebo povlakované nástroje.
Optimalizujte řezné parametry (nízký posuv a střední rychlost) pro čisté řezy.
🌬️3. Tvorba prachu a riziko dýchacích cest
Obrábění může vytvářet jemné částice ve vzduchu, které představují riziko pro dýchací cesty a zvyšují nebezpečí požáru.
Odpovídající řešení :
Používejte vhodné větrací a odsávací systémy.
Ve špatně větraných prostředích vybavte obsluhu vhodnými dýchacími osobními prostředky.
🌧️4. Náchylnost ke korozi
Slitiny hořčíku jsou náchylnější ke korozi než hliník nebo nerezová ocel, zejména ve vlhkém nebo slaném prostředí.
Odpovídající řešení :
Po obrábění naneste ochranné povlaky, eloxujte nebo pasivaci.
Během skladování a manipulace minimalizujte vystavení vlhkosti.
⚖️5. Dimenzionální nestabilita
Hořčík má vysoký koeficient tepelné roztažnosti, což znamená, že se může během obrábění deformovat v důsledku nahromadění tepla.
Odpovídající řešení :
Používejte chladicí kapaliny nebo kontrolované strategie řezání k minimalizaci tepla.
Pokud je přesnost kritická, je třeba po obrábění umožnit procesy stárnutí nebo odbourávání pnutí.
🧩6. Omezený výběr slitin
Ne všechny slitiny hořčíku jsou vhodné pro každou aplikaci; některé mají omezenou mechanickou pevnost nebo špatnou odolnost proti korozi.
Odpovídající řešení :
Vyberte správnou slitinu na základě aplikace (např. AZ31, AZ91, AM60 pro všeobecné použití).
Ne všechny slitiny hořčíku jsou vhodné pro každou aplikaci; některé mají omezenou mechanickou pevnost nebo špatnou odolnost proti korozi.
Odpovídající řešení :
Vyberte správnou slitinu na základě aplikace (např. AZ31, AZ91, AM60 pro všeobecné použití).
⏱️7. Krátká životnost nástroje v nevhodných podmínkách:
Pokud se použijí nesprávné parametry obrábění, může hořčík způsobit vibrace nebo chvění, což zkrátí životnost nástroje a ovlivní kvalitu obrobené plochy.
Odpovídající řešení :
Nejlepší je používat karbidové nástroje, protože si zachovávají tvrdost i při vysokých teplotách, čímž prodlužují životnost a snižují možnost jisker způsobujících vznícení.
✅Shrnutí řešení rizik pro hořčíkovou slitinu obrábění
| rizika | Strategie řešení |
| Nebezpečí ohně | Používejte hasicí přístroje třídy D, zařízení na kontrolu třísek a chladicí kapaliny bez obsahu vody. |
| Prach a výbuch | Používejte odsávací systémy, osobní ochranné prostředky a dodržujte řádný úklid |
| Koroze | Nanášejte nátěry a správně skladujte |
| Opotřebení nástroje | Používejte ostré nástroje, správné posuvy/rychlosti |
| Rozměrová nestabilita | Řízení tepla, používání chladicích kapalin |
| Respirační expozice | OOP + dobré větrání |
Výběr nástrojů pro obrábění hořčíkových slitin
Výběr správných nástrojů pro obrábění hořčíkových slitin je zásadní pro dosažení vysoce kvalitních výsledků, udržení bezpečnosti a maximalizaci efektivity. Hořčík je relativně měkký a snadno se obrábí, ale výběr nástrojů musí stále zohledňovat jeho jedinečné vlastnosti, zejména jeho hořlavost a tendenci k zadírání nebo tvorbě nárůstků na hranách za špatných podmínek.
1. Materiál nástroje :
| Materiál nástroje | Vhodnost | Poznámky |
| Karbid (slinutý karbid) | ✅ Výborně | Nejlepší volba pro vysokorychlostní obrábění, vynikající odolnost proti opotřebení |
| Vysokorychlostní ocel (HSS) | ✅ Dobré (pro práci s nízkou rychlostí) | Cenově dostupnější, ale rychleji se opotřebovává |
| Povlakovaný karbid (TiAlN, TiN, DLC) | ✅ Výborně | Snižuje tření a opotřebení, zlepšuje tepelnou odolnost |
| Polykrystalický diamant (PCD) | ✅ Vynikající (pro konečnou úpravu) | Ideální pro vysoce přesné nebo abrazivní operace |
Poznámka: Nízká tvrdost hořčíku umožňuje širokou škálu nástrojů, ale ostrost a celistvost břitu jsou zásadní pro prevenci svařování a rozmazávání třísek.
2. Geometrie nástroje
- Ostré řezné hranyZabraňuje rozmazávání materiálu a snižuje teplo.
- Velké úhly sklonu (Pozitivní úhel čela): Zlepšuje tvorbu třísek a snižuje řezné síly.
- Vysoké úhly šrouboviceZlepšuje odvod třísek při vrtání a frézování.
- Velké úhly odlehčeníPomáhá minimalizovat tření a odírání nástroje.
- Leštěné povrchy nástrojůSnižuje přilnavost třísek a zlepšuje kvalitu povrchu.
3. Geometrie nástroje
- CNC soustružení: Karbid břitové destičky s pozitivním úhlem, ostré hrany
- CNC frézování: Celokovové karbidové frézy, konstrukce s vysokým úhlem šroubovice
- CNC vrtání: Vrtáky z rychlořezné oceli nebo karbidové vrtáky s děleným hrotem, doporučuje se strategie vrtání s peckováním
- CNC závitování: Závitníky se spirálovým hrotem, nejlépe z rychlořezné oceli s dobrým odvodem třísek
- CNC nuda： Ostré karbidové vyvrtávací tyče s vysokými úhly hřbetu
4. Řezné kapaliny / Mazání
-
-
-
Suché obrábění je běžné pro hořčík kvůli jeho nízkému odporu při řezání.
-
K odstranění třísek a ochlazení nástrojů použijte proud vzduchu nebo inertní plyn
-
Pokud je nutné mazání, použijte kapaliny odolné vůči ohni, které nejsou na bázi vody (např. chladicí kapaliny na bázi minerálního oleje nebo esterů).
-
-
5. Sledování opotřebení nástroje:
Hořčík způsobuje relativně nízké opotřebení nástroje, ale i tak se mohou tvořit nárůstky na břitech.
Dávejte pozor na drsnost povrchu nebo zvýšené řezné teploty – to může signalizovat otupení nebo nesprávné odvádění třísek.
6. Obrábění hořčíku ve srovnání s jinými materiály:
| metal | Zvrtnutí se | Soustružení Dokončování | Frézování 100 mm fréza, řez 1 mm | Vrtání (vrták 5-10 mm) m/min | |
| Magnézium | Až 1200 | 1800-2400 | 200-500 | 150-500 | |
| Litina | 30-90 | 60-120 | 15-20 | 10-40 | |
| Hliník | 75-750 | 120-1200 | 200-300 | 60-400 | |
| Ocel | 40-200 | 60-300 | 20-25 | 15-30 |
Hořčíková slitina je nejlehčí kovový konstrukční materiál, jehož měrná hmotnost je pouze 1.8, hliník 2/3 a železo 1/4, ale pevnost dosahuje až 133, což je ne méně než u hliníku. Má silnou odolnost proti nárazům, elektromagnetické zátěži, tepelnou vodivost, elektrickou vodivost a další vynikající vlastnosti a lze ji plně recyklovat bez znečištění.
Hořčíková slitina, jakožto nejlehčí kovový materiál, spolu s vysokou specifickou pevností, dobrým rozptylem vibrací a schopností odolávat rázovému zatížení lépe než hliníková slitina, přináší do leteckého průmyslu obrovské výhody v oblasti snížení hmotnosti a výrazné zlepšení bojových výkonů letadel. Běžně se používá v letadlových podvozcích, poklopech, výztuhách, částech motorů, vrtulích, přímých konstrukcích atd.
Významnou roli hrají také elektronické výrobky, doprava a další oblasti, které vyžadují lehké materiály. Elektronické výrobky ze slitiny hořčíku 3C jsou lehčí, lesklejší a mají dobré zbarvení a mohou splňovat individuální estetické požadavky lidí; zároveň recyklovatelnost splňuje požadavky dnešní společnosti na ochranu životního prostředí. V současné době se slitina hořčíku používá nejen k výrobě notebooků, přehrávačů Walkman a digitálních fotoaparátů, ale také ve většině tří hlavních produktů, jako jsou vojenské počítače, komunikační zařízení, jako jsou mobilní telefony, televizory, plazmové displeje, pevné disky, pokročilá audiovizuální zařízení a vybavení, LED osvětlení a další.
Dobrá biokompatibilita a odbouratelnost hořčíkové slitiny z ní činí žádané místo pro studium v lékařství a přitahuje pozornost stále více výzkumníků v tuzemsku i v zahraničí. Hořčík je jedním z běžných stopových prvků v lidském těle, který se podílí na téměř všech metabolických procesech v lidském těle. Jeho dobré mechanické vlastnosti, velmi blízké modulu pružnosti lidské kosti, mohou snížit nežádoucí reakce způsobené nesouladem modulu pružnosti mezi implantátem a lidskou kostí, a tím podpořit hojení kostní tkáně. Je biologicky odbouratelný a zabraňuje bolesti a psychickému stresu spojenému s následným chirurgickým odstraněním hořčíkové slitiny.
Spojením všech těchto vlastností vzniká ekologický materiál, který je lehčí, pevnější a používá se častěji než hliník.
Odkud pochází hořčík a hořčíkové slitiny?
Hořčík je jedním z deseti nejrozšířenějších prvků v přírodě (hořčík je osmým nejhojnějším prvkem v zemské kůře, tvoří asi 2 % hmotnosti, a je také devátým nejhojnějším prvkem ve vesmíru).
Současná metoda tavení hořčíku má dva hlavní procesy: elektrolytickou metodu a metodu s křemíkovým teplem.
1. V případě ferosilicia se oxid hořečnatý vyrobený z uhličitanové rudy kalcinací tepelnou redukcí nazývá metoda tepelné redukce (známá také jako metoda Lijiang). Metoda Lijiang je typičtější metodou výroby kovového hořčíku. Tato metoda vyžaduje suroviny, jako je dolomitová ruda, fluorit, křemičitá ruda, koks a železný odpad. Během výrobního procesu se dolomitová ruda kalcinuje v rotační peci za účelem výroby albitu, poté se drtí, poté se drtí fluorit a směs obou se vloží do míchací koule. Křemičitá ruda, koks a železný šrot se vloží do elektrické obloukové pece k reakci a poté se drtí za účelem výroby ferosiliciového prášku, který se vloží do mísicího stroje na výrobu koulí a poté se vloží do redukční pece a přidají se pelety obsahující ferosilicium a fluorit. Po redukční reakci se vytvoří krystaly hořčíku, které se poté roztaví a vyčistí za účelem výroby kovového hořčíku. Doba výroby této metody je přibližně 10 hodin. Jeho proces je rozdělen do téměř tří fází, včetně období předehřívání, období ohřevu v nízkém vakuu a období ohřevu ve vysokém vakuu.
2. Roztok chloridu hořečnatého se získává dehydratací nebo vypálením taveniny chloridu hořečnatého ze spinelu, solanky nebo mořské vody a následnou elektrolýzou. Tato metoda se nazývá elektrolýza. Princip elektrolýzy spočívá v elektrolýze roztaveného bezvodého chloridu hořečnatého za vysoké teploty, kdy se rozkládá na kovový hořčík a plynný chlór. Elektrolýza je velmi slibnou metodou rafinace hořčíku díky pokročilému výrobnímu procesu a nízké spotřebě energie. V současné době se v rozvinutých zemích více než osmdesát procent kovového hořčíku vyrábí elektrolýzou. Slitiny hořčíku se tvoří přidáním dalších prvků do rafinovaného kovového hořčíku. Nejběžnějšími slitinami hořčíku jsou desky, sochory, tyče, trubky, plechy, tyče a dráty. Poté se nařezávají na různé tvary a velikosti a odesílají se jiné společnosti nebo výrobci, který je zpracovává na různé výrobky.
Na jaké druhy hořčíkových slitin lze rozdělit?
Jak všichni víme, hořčíková slitina je založena na kovovém hořčíku; přidáním některých dalších prvků a vytvořením slitiny se do hořčíkové slitiny přidávají zejména prvky jako Al, Zn, Mn, Si, X, Cu, Li a některé prvky skupiny vzácných zemin atd. Hořčíkové slitiny lze klasifikovat podle složení slitiny, ale také podle metod zpracování hořčíkové slitiny a použitých vlastností. Hořčíkové slitiny lze rozdělit do následujících tří skupin.
1. Podle klasifikace složení hořčíkových slitin.
Podle chemického složení, na základě pěti hlavních slitinových prvků Mn, Al, Zn, Zr a vzácných hliněných slitin, je lze rozdělit na Mg-Mn, Mg-AL-Mn, Mg-Al-Zn-Mn, Mg-Zr, Mg-Zn-Zr, Mg-Re-Zr, Mg-Ag-Re-Zr, Mg-Y-Re-Zr.
2. Podle metody zpracování klasifikace hořčíkových slitin.
Hořčíkové slitiny lze podle metod zpracování jednoduše rozdělit do tří kategorií: lití hořčíkových slitin, deformace hořčíkových slitin a žárové pokovování hořčíkových slitin ponorem. Lití a deformace se běžně používají ve dvou kategoriích. Tyto dva typy slitin se velmi liší ve složení a metalurgických vlastnostech. Lití hořčíkových slitin se používá hlavně pro tlakové lití dopravních zařízení, strojů, elektrických a elektronických výrobků a dalších náhradních dílů. Lití hořčíkových slitin má vysokou účinnost odlévání, vynikající kvalitu povrchu, jemnou a rovnoměrnou zrnitost a umožňuje dosáhnout tenkých stěn a složitých tvarů obrobků. Transformace hořčíkových slitin se používá hlavně pro kování a extruzi. Má vysokou pevnost a velmi dobrou plasticitu.
3. Podle výkonu a použití klasifikace hořčíkových slitin.
Lze ji rozdělit na hořčíkovou slitinu odolnou proti tečení, formu hořčíkové slitiny, hořčíkovou slitinu odolnou proti opotřebení, hořčíkovou slitinu odolnou proti korozi a konstrukční hořčíkovou slitinu.
Jaké typy hořčíkových slitin se používají při CNC obrábění?
Podle klasifikace procesu tváření lze hořčíkové slitiny rozdělit na lité hořčíkové slitiny a deformované hořčíkové slitiny; ve složení a organizačních vlastnostech existují velké rozdíly.
1. CNC obrábění odlitků z hořčíkové slitiny.
Odlévání hořčíkových slitin je založeno na hořčíku, který spojuje legující prvky a vytváří hořčíkovou slitinu vhodnou pro výrobu dílů metodou odlévání. Nejčastěji používanou hořčíkovou slitinou je odlévání hořčíkových slitin. Metoda odlévání hořčíkových slitin zahrnuje především odlévání do písku, odlévání kovů, extruzní odlévání a tavné odlévání. Odlévání hořčíkových slitin se používá hlavně v automobilových dílech, strojních dílech, krytech plášťů, elektrických součástkách atd. Odlévání hořčíkových slitin se častěji vyrábí tlakovým litím, jehož hlavními procesními charakteristikami jsou vysoká výrobní účinnost, vysoká přesnost a dobrá kvalita odlitků atd.
2. CNC obrábění deformované hořčíkové slitiny.
Přestože je současné množství odlévaných hořčíkových slitin větší než u hořčíkových slitin, deformace hořčíkových slitin může snížit organizační vady, dosáhnout vyšší pevnosti, lepší tažnosti a rozmanitých mechanických vlastností a splnit požadavky na použití v různých konstrukčních dílech. Hlavními metodami deformace hořčíkových slitin jsou protlačování, válcování a kování. Deformované hořčíkové slitiny jsou nejrozšířenějším materiálem pro CNC obrábění hořčíkových slitin. To je dáno jejich vynikajícími mechanickými vlastnostmi a strukturální integritou ve srovnání s litými slitinami. Snazší se obrábějí, mají lepší povrchovou úpravu a menší opotřebení hran řezných nástrojů.
3. Typy zpracování hořčíkových slitin:AZ31: Dobrý obráběcí výkon, univerzální použití.
AZ91: Vysoká pevnost, odolnost proti korozi.
AM60: Vynikající absorpce energie, používaná pro automobilové díly.
Jaké jsou běžné CNC obráběcí procesy pro hořčíkovou slitinu?
1. CNC frézka na hořčíkové slitiny CNC obrábění:
CNC frézka je nejběžnější a nejvšestrannější metodou pro obrábění dílů ze slitin hořčíku. Stroj používá rotační řezný nástroj k efektivnímu a přesnému řezání materiálu z pevného bloku materiálu.
CNC frézky lze použít k obrábění plochých povrchů, vnitřních a vnějších obrysů, otvorů, závitů atd. součástí. Ploché obrysy součásti se obrábějí dvouosým spojením a prostorové povrchy součásti se obrábějí dvouapůlosým, tříosým nebo víceosým spojením. Na základě charakteristik rozložení pohybu obráběcího stroje lze CNC frézku použít také jako CNC vrtačku nebo CNC vyvrtávačku, kompletní frézování, vyvrtávání, vrtání, vystružování, řezání závitů a další procesy.
2. CNC obrábění laserem řezané hořčíkové slitiny:
CNC laserový řezací stroj využívá laserové ozařování povrchu kovového plechu, při kterém se uvolní energie a plech se roztaví.
taví a poté je plyn odfoukává, aby se struska rozpustila. Plech se položí naplocho na řezací stůl a počítač řídí dráhu výkonného laserového paprsku. Laserové řezací stroje spotřebovávají méně energie a jsou přesnější než plazmové řezací stroje, takže jsou vhodnější pro řezání tenkých plechů. Pouze nejvýkonnější a nejdražší laserový řezací stroj dokáže řezat silný nebo hustý materiál.
3. CNC obrábění hořčíkové slitiny řezáním vodou :
CNC vodní řezací stroj, známý také jako vodní paprsek, využívá k řezání materiálu vysokotlaké vodní paprsky protlačované úzkou tryskou. Pod kontrolou počítače může obrábět obrobek dle libosti a je ovlivněn drobnou texturou materiálu. Řezání vodou je proces řezání kovu za studena, při kterém se k němu přidávají abraziva, bez chemické reakce, bez tepelné deformace a bez vlivu na fyzikální a chemické vlastnosti řezaného materiálu.
Jaký je rozdíl mezi hliníkovou slitinou a hořčíkovou slitinou?
1. Pevnost v tahu hořčíkových a hliníkových slitin se liší.
Stejný objem materiálu z hořčíkové slitiny vyrobeného z rámu není tak pevný jako hliníková slitina. Z hlediska hmotnosti jsou hliníková slitina a hořčíková slitina srovnatelné a hliníková slitina má větší pevnost v tahu.
2. Měrná hmotnost hořčíkových a hliníkových slitin se liší.
Obecně platí, že stejný objem se používá u hořčíkových slitin jako u hliníkových slitin; to je výhoda hořčíkových slitin. To je výhoda zpracování automobilových dílů ze slitin hořčíku: může snížit hmotnost karoserie, urychlit jízdu a ušetřit energii.
3. Oxidace kovů hořčíku a hliníku je odlišná.
Z periodické tabulky prvků můžeme usoudit, že slitina hořčíku je náchylnější k oxidaci a korozi než slitina hliníku, takže hliníková slitina je používána častěji než slitina hořčíku a je odolnější vůči korozi.
4. Náklady na CNC obrábění hořčíkových a hliníkových slitin se liší.
Protože hořčíková slitina je aktivní kov, mají výrobní zařízení a prostředí vysoké požadavky, což má za následek relativně vysoké náklady na zpracování hořčíkové slitiny, ale zpracování hořčíkové slitiny z rámu jízdního kola je mnohem méně nákladově efektivní než zpracování hliníkové slitiny z rámu.
5. Únavová pevnost při zpracování hořčíkových a hliníkových slitin se liší.
Obecně platí, že stejný objem zpracování hořčíkových slitin do rámu je špatný, pokud jde o trvanlivost a výkon, jako při zpracování hliníkových slitin. Hořčíkové slitiny jsou také fatálními nedostatky při zpracování materiálu, takže zpracování hliníkových slitin je rozsáhlejší než zpracování hořčíkových slitin.
Jaké jsou běžné dodatečné úpravy povrchů obráběných hořčíkovými slitinami?
Díky nízkým hustotním vlastnostem a vysoké pevnosti hořčíkové slitiny odolává rázovému zatížení lépe než hliníkové slitiny a má další výhody známé jako zelené kovové materiály, které se široce používají v oblasti zpracování automobilových dílů. Hořčíková slitina má však nízké vlastnosti při vysokých teplotách a korozi a vyžaduje určité povrchové úpravy nebo ošetření vrstev, aby se zlepšily její vlastnosti. Povrchová úprava hořčíkové slitiny se provádí zejména následujícími metodami.
1. Předúprava hořčíkové slitiny.
Odstraněním oleje, rzi a dalších cizích látek z povrchu hořčíkové slitiny se dosáhne izolace podkladové vrstvy od vlivů prostředí; běžnými metodami čištění jsou mechanické a chemické čištění.
2. Galvanické pokovování/chemické pokovování hořčíkových slitin.
Ochrana substrátu z hořčíkové slitiny zlepšuje elektrickou vodivost hořčíkové slitiny, odolnost proti opotřebení, korozi a oxidaci.
3. Zpracování konverzní vrstvy z hořčíkové slitiny.
Provádíme zpracování konverzní fólie z hořčíkových slitin, abychom na povrchu hořčíkové slitiny vytvořili stabilní, nerozpustnou složenou vrstvu filmu; následující metoda je uvedena pro zpracování konverzní fólie z hořčíkových slitin:
3.1. Chemická přeměna hořčíkové slitiny: jednoduchá obsluha, nízké náklady, ale tvorba ochranného filmu je křehká a porézní, což nestačí k dlouhodobé ochraně proti korozi jako u hořčíkové slitiny.
3.2. Anodická a mikrooblouková oxidace hořčíkových slitin: anodická oxidace využívající elektrolýzu k vytvoření oxidového filmu na povrchu hořčíkové slitiny; průlomová technologie anodické oxidace s mikroobloukovou oxidací, která má jak anodický oxidový film, tak i keramický povlak na povrchu, ale tato technologie není dostatečně vyspělá a není nutný další výzkum.
3.3. Povlak E z hořčíkové slitiny: Díky této metodě může povrch hořčíkové slitiny získat dobrou odolnost proti korozi.
4. Povlak z hořčíkové slitiny.
4.1. Žárové stříkání hořčíkových slitin: pomocí plamene, laseru, oblouku, plazmy a dalších zdrojů tepla se stříkaný materiál zahřívá a taví, přičemž tryska o určité rychlosti vede povrch hořčíkové slitiny a vytváří ochrannou vrstvu.
4.2. organický povlak z hořčíkové slitiny, práškové lakování: organická vrstva je tenká, snadno odpadává; práškové lakování na některých skrytých místech není snadné.
4.3. Napařování hořčíkových slitin: zlepšení korozní odolnosti hořčíkových slitin
5. Modifikace povrchu hořčíkové slitiny.
Modifikace povrchu hořčíkových slitin se dělí na expanzi hořčíkových slitin, infiltraci a vstřikování iontů do hořčíkových slitin.
6. Obrábění hořčíkových slitin vysokoenergetickým paprskem.
Použití laseru, plazmy atd. na povrchu hořčíkové slitiny pro rychlé tepelné zpracování, za účelem dosažení kalení, rychlého tuhnutí nebo tavení povrchové vrstvy.
Jak vybrat řeznou kapalinu používanou při obrábění hořčíkových slitin?
1. Úloha řezné kapaliny v procesu obrábění hořčíkových slitin:
Řezná kapalina v procesu řezání a broušení hořčíkových slitin hraje roli chlazení a mazání obrobku a zároveň čistí třísky, brusné třísky a kaly vznikající při obrábění hořčíkových slitin a hraje roli prevence koroze.
2. Klasifikace řezné kapaliny ze slitin hořčíku.
Můžeme se nejprve rozhodnout podle typu řezné kapaliny ze slitin hořčíku, kterou rozdělíme na řeznou kapalinu na bázi oleje a řeznou kapalinu na bázi vody.
2.1 Řezná kapalina na bázi oleje z hořčíkových slitin: také známá jako řezný olej, mazací olej, má dobré antikorozní vlastnosti, ale chladicí a čisticí vlastnosti jsou nízké. Při řezání hořčíkových slitin snadno dochází k ulpívání třísek na nástroji a dokonce k jejich spálení, proto se v současnosti používá jen zřídka. 2.2 Řezná kapalina na bázi vody z hořčíkových slitin: dělí se na emulzní, polosyntetické a plně syntetické typy.
2.2.1 Emulze hořčíkové slitiny: dobrá mazací schopnost, nízká cena, ale špatné antibakteriální vlastnosti. Během procesu zpracování hořčíkové slitiny nedokáže kontrola chladicího výkonu účinně snížit teplotu; snadné usazování srážek vede k lepení nástrojů a vzniku bakterií se zápachem. Čisticí výkon je špatný a snadno se poškrábe povrch obrobku.
2.2.2 Polosyntetická řezná kapalina ze slitiny hořčíku: mezi emulgovanou a plně syntetickou variantou je její výkon podobný emulzi; chladicí a čisticí výkon je nízký, proces řezání, reakce slitiny hořčíku s vodou produkuje velké množství iontů hořčíku, což vede k destabilizaci řezné kapaliny, poklesu obráběcího výkonu a dalším nepříznivým jevům.
2.2.3 Plně syntetická řezná kapalina ze slitiny hořčíku: bez základního oleje a emulgátoru, dobrý chladicí výkon, může rychle snížit teplotu řezné oblasti, snížit opotřebení nástroje, vysoký obsah povrchově aktivních složek, dobrý čisticí výkon, dobrá stabilita.
3. Volba řezné kapaliny v procesu obrábění hořčíkových slitin.
Vzhledem k výše uvedeným vlastnostem řezné kapaliny pro hořčíkové slitiny by se v případě potřeby měla zvolit plně syntetická řezná kapalina. Výběr řezné kapaliny pro hořčíkové slitiny je samozřejmě jistě důležitý; velmi důležitý je také výběr silné továrny na obrábění hořčíkových slitin; silné CNC obráběcí závody pro hořčíkové slitiny nejen zlepšují kvalitu obrábění hořčíkových slitin, ale také poskytují komplexní poprodejní servis pro CNC obrábění.
Jaká jsou opatření potřebná při CNC obrábění hořčíkové slitiny?
1. Udržujte řezné nástroje ze slitiny hořčíku ostré.
Při řezání nástroje pro udržení jeho ostrosti a broušení většího úhlu hřbetu a úhlu hřbetu se nesmí používat tupé, lepkavé třísky nebo zlomené nástroje; nesmí se nástroj zastavit uprostřed obrobku.
2. Větší posuv. Obecně se snažte používat větší posuvy pro CNC obrábění hořčíkových slitin, vyhýbejte se malým posuvům pro výrobu větších třísek a používejte malý řezný objem pro použití minerálního oleje pro snížení chlazení. Pokud mají součásti z hořčíkových slitin ocelové jádro, buďte opatrní, abyste se dotkli nástroje a nevznikaly jískry.
3. Výběr řezné kapaliny pro obrábění hořčíkových slitin.
Při výrobě věnujte pozornost také výběru řezné kapaliny; nevybírejte hořlavou kapalinu. Většina částí obráběcího stroje obsahuje maziva a existují i jiné hořlavé kapaliny; věnujte pozornost bezpečnostním otázkám, abyste zabránili vznícení hořčíkové slitiny. Jakmile hořčíková tříska vzplane, při hašení nelze použít vodu; hasicí prostředek na bázi oxidu uhličitého vyvolá chemickou reakci, která uvolní velké množství tepelné energie a zesílí požár. Pokud k uhašení použijete suchý hasicí přístroj, můžete požár účinně uhasit.
4. Dokončovací práce ve výrobním prostředí s CNC obráběním hořčíkových slitin.
Udržujte prostředí čisté a uklizené. Kouření, pobyt a svařování v pracovní oblasti obrábění jsou přísně zakázány a v pracovní oblasti by mělo být dostatečné množství hasicích prostředků.
🏭Aplikace CNC obrábění hořčíkových slitin
✈</s> Letecký a kosmický průmysl:
Hořčíkové slitiny jsou vysoce ceněny pro svou nízkou hmotnost a vysokou pevnost, což pomáhá snižovat hmotnost letadel a zlepšovat spotřebu paliva.
Konstrukční konzoly: Montážní body pro vnitřní a vnější komponenty.
Kryty: Kryty avioniky, převodovek a kryty aktuátorů.
Vnitřní komponenty: Rámy sedadel, panely a pouzdra ovládacích prvků.
Součásti pohlcující vibrace: Součásti používané ke snížení vibrací a hluku.
🚗 Automobilový průmysl：
Používá se ke zlepšení výkonu, snížení emisí a zlepšení spotřeby paliva.
Sloupky řízení: Pevné a lehké komponenty, které jsou klíčové pro ovládání vozidla.
Převodovky: Snižují hmotnost hnacího ústrojí při zachování odolnosti.
Kola: Lehčí než hliník, zlepšují akceleraci a účinnost.
Rámy a konzole palubní desky: Strukturální podpora pro přístroje a informační a zábavní systémy.
Konstrukce absorbující tlak: V bezpečnostních oblastech lze použít absorpci energie hořčíkem.
💻 Elektronický průmysl：
Díky svým vlastnostem stínění proti elektromagnetickému rušení (EMI), tepelné vodivosti a nízké hmotnosti jsou hořčíkové slitiny ideální pro moderní elektronická zařízení.
Lehká pouzdra: pro notebooky, chytré telefony, tablety a fotoaparáty.
Chladiče: efektivní odvod tepla v kompaktní elektronice.
Stínění: ochrana proti elektromagnetickému rušení (EMI).
Kryty konektorů: odolné vodivé struktury pro porty a zástrčky.
🏥 Průmysl zdravotnických prostředků ：
Některé slitiny hořčíku jsou biokompatibilní a biologicky odbouratelné, vhodné pro externí chirurgické nástroje a interní implantáty.
Ortopedické nástroje: rukojeti, vodítka a chirurgické nástroje.
Implantáty (výzkum a testování): biologicky odbouratelné šrouby, čepy a dlahy, které se časem v těle rozpustí, čímž se snižuje potřeba sekundárních operací.
Bezpečnostní komponenty pro zobrazování: slitiny hořčíku jsou kompatibilní s magnetickou rezonancí a lze je použít v chirurgických nástrojích z neželezných kovů.
🔩 Průmysl robotiky a dronů:
Lehké rámy a pouzdra pro lepší výkon a účinnost.
Průmyslové stroje: zakázkové konzole, úchyty nebo kryty, snížení hmotnosti pomáhá zvýšit rychlost a efektivitu automatizace.
Proč si pro obrábění hořčíkových slitin vybrat NOBLE?
1. Profil výrobce zakázkového CNC obrábění v Číně.
Ltd. je čínsko-britský společný podnik, kterému vláda udělila kvalifikaci „Národní high-tech podnik“. Společnost se zaměřuje na dva hlavní směry: inteligentní výrobu a produktovou činnost. Inteligentní výroba společnosti Noplato se specializuje na poskytování vysoce přesných CNC obrábění dílů zákazníkům (obrábění hliníku, obrábění hořčíku atd.), včetně nových... Hlavními odvětvími jsou CNC obrábění robotických dílů, automobilových dílů, leteckých a kosmických zařízení, lékařských dílů, automatizačních dílů a dalších high-tech oblastí. Pomáhá zákazníkům s optimalizací návrhu, výběrem správného procesu, snižováním nákladů a dosahováním rychlé hromadné výroby.
2. Vyznamenání a certifikáty z továrny na CNC obrábění v Číně.
Společnost Noplato, dodavatel CNC obrábění v Číně, byla založena v roce 2012 a začínala s výrobou inovativních produktů pro ruční obrábění modelů a malosériovou CNC výrobou. Po letech úsilí a vývoje se společnost Noplato postupně transformovala z podniku zabývajícího se výrobou přesných CNC dílů s perfektním podpůrným řetězcem v průmyslovém řetězci na servisní podnik, který poskytuje komplexní podporu pro všechny projekty CNC obrábění zákazníků. Naše společnost se transformovala z výrobce přesných dílů a komponentů s kompletním podpůrným řetězcem v servisní společnost poskytující komplexní podporu pro všechny projekty CNC obrábění zákazníků. Nashromáždila bohaté zkušenosti a plodné výsledky v mnoha inovativních oblastech, jako je obrábění inteligentních součástí zdravotnických zařízení, obrábění součástí lékařských zařízení, obrábění dílů automobilové dopravy, obrábění robotických dílů, komerční letecký a kosmický průmysl a automatizační zařízení.
Od roku 2015 společnost poskytuje služby projektové podpory a dosáhla stabilní spolupráce s mnoha domácími i zahraničními zákazníky, jako je nová americká robotická společnost a společnost zabývající se inteligentní medicínou, britský výzkumný a vývojový tým pro inteligentní automobily, přední domácí robotické společnosti, Huawei a další známé domácí podniky, Univerzita Tsinghua a Nemocnice Xiangya a další univerzity a výzkumné instituce.
Společnost má standardizovaný management a získala certifikace ISO9001-2015 a ISO13485-2016 a brzy získá licenci na výrobu zdravotnických prostředků třídy II.
3. Výhoda továrny na obrábění CNC na zakázku v Číně.
| CNC servis Noble | Zahrnout |
| Hlavní služba | 1. Optimalizace návrhu struktury;
2, CNC obrábění: pro výrobu kovových dílů středního a nízkého objemu 3, Rychlé prototypování : CNC, 3D tisk (SLA, SLS); Také můžeme poskytnout následující služby, abychom splnili vaši poptávku; Rychlé nástroje, tlakové lití, vytlačování plastů, vakuové lití silikonových forem atd. |
| Kresby | 3D: krok/stop, igs, prt, sld atd.
2D: .dwg .pdf .cdr .AI, další obrazové formáty. |
| 3D software | Pro-e (Creo)
UG Solidní práce Catia nosorožec 3dmax |
| 2D software | AutoCAD
Photoshop CorelDraw Adobe Illustrator |
| Plastový materiál | ABS, akryl/PMMA, PP (polypropylen), PC (polykarbonát), PU (polyuretan), POM (delran, acetyl), PVC, PE (polyethylen), PA (nylon, polyamid), PEEK (polyetheretherketon), chemické dřevo atd.; |
| Kovový materiál | hliník, slitina hliníku a hořčíku, slitina hliníku a zinku, měď, mosaz, bronz, nerezová ocel, SUS303, SUS304, ocel 45, železo, pozinkovaný ocelový plech, plech, SPCC atd. |
| Výrobní proces | 1. CNC obráběcí centrum: Frézování, vrtání, soustružení, závitování, řezání závitů, vyvrtávání, čelní soustružení, bodové frézování, zahloubení.
2. CNC frézování : Vysoce přesné frézování, numericky řízené řezbářství a frézování, CNC gravírování a frézování. 3. Ohýbání plechů : Ohýbání - Vysoce přesné bezešvé ohýbání, ohýbání plechů. 4. CNC děrování: Děrování/ražení - Vysoce přesná výroba plechů. 5. Svařování plechů : GMAW, MIG, laserové svařování. 6. Řezání plechů laserem : Vysoce přesné řezání. 7. Formování/nástroje: Rychlé nástroje , tlakové lití , vytlačování, vakuové lití do silikonových forem atd. 8. Služby 3D tisku : SLA, SLS, FDM. |
4. Továrna na CNC obrábění náhradních dílů NOBLE na zakázku v Číně může podporovat služby CNC obrábění.
Z firmy zabývající se výrobou vysoce přesných CNC dílů s perfektním řetězcem podpory v oboru se Nobu postupně transformovala na společnost orientovanou na služby, která podporuje veškeré projekty CNC obrábění pro zákazníky.
Výroba dílů CNC obráběním: zaměření na obrábění hliníkových dílů, CNC obrábění dílů z nerezové oceli, CNC obrábění dílů z hořčíkových slitin, CNC obrábění mosazných a měděných dílů, CNC obrábění plastových dílů a CNC obrábění kovových dílů.
Projektové podpůrné služby: Máme bohaté zkušenosti v oboru CNC obrábění automobilových dílů a komponentů pro nové energetické systémy, obrábění dílů zdravotnických zařízení, obrábění dílů servisních robotů , zpracování dílů a komponentů dronů, obrábění dílů a komponentů automatických přístrojových zařízení, obrábění inteligentních dílů a komponentů pro osobní péči atd.
