التصنيع الآلي باستخدام الحاسب الآلي للمغنيسيوم
لدينا مراكز الماكينات بنظام التحكم الرقمي ثلاثية المحاور ورباعية المحاور وخماسية المحاور الخاصة بنا، ويتمتع موظفونا بخبرة تزيد عن 10 سنوات في المتوسط في مجال الماكينات بنظام التحكم الرقمي. اتصل بنا للحصول على الأسعار والمزيد من المعلومات عن التصنيع الآلي باستخدام الحاسب الآلي للمغنيسيوم.
ما هو التصنيع الآلي باستخدام الحاسب الآلي للمغنيسيوم؟
التصنيع الآلي باستخدام الحاسب الآلي من سبائك المغنيسيوم تستخدم أدوات ماكينات بنظام التحكم الرقمي المبرمجة بالكمبيوتر لإجراء عمليات القطع وغيرها من العمليات على سبائك المغنيسيوم، التي هي أخف وزنًا من الألومنيوم بمقدار 30%، لتصنيع الأجزاء بدقة. وهي ذات كفاءة عالية، ومناسبة للإنتاج بكميات كبيرة، وتحقق دقة 0.005 مم. يمكنها معالجة الهياكل المعقدة بجودة سطح جيدة وتستخدم بشكل شائع في صناعات 3C، والسيارات، والفضاء.
نوع المغنيسيوم الشائع للتشغيل الآلي باستخدام الحاسب الآلي باستخدام الحاسب الآلي
سبائك المغنيسيوم AZ91D
الخصائص: نسبة عالية من الألومنيوم (حوالي 9%)، وقوة وصلابة متميزة، وتكلفة منخفضة نسبيًا، مما يجعلها واحدة من أكثر سبائك المغنيسيوم استخدامًا. تصل صلابته إلى 76.2، وتتفوق مقاومته للتآكل على بعض سبائك الألومنيوم.
سبيكة المغنيسيوم AZ31
الخصائص: محتوى أقل من الألومنيوم (حوالي 3%)، ومرونة جيدة، ولكن قوة وصلابة أقل قليلاً من AZ91D (صلابة Knoop HK هي 51.1).
سبيكة المغنيسيوم ZK60
الخصائص: سبائك المغنيسيوم عالية القوة، ومناسبة للهياكل الحاملة، ومقاومة جيدة للتآكل، ولكنها هشة نسبيًا، مما يجعل من الصعب معالجتها.
سبائك المغنيسيوم-المنغنيز: مقاومة ممتازة للتآكل، ومناسبة للأجزاء في المعدات الكيميائية والبيئات الرطبة.
سبائك Mg-RE: تحتوي على عناصر أرضية نادرة، وأداء مستقر في درجات الحرارة العالية، وتستخدم في مكونات المحركات ذات درجات الحرارة العالية.
سبائك المغنيسيوم والليثيوم: منخفضة الكثافة للغاية، وهي أخف مادة هيكلية معدنية معروفة، ومناسبة للتطبيقات التي يكون فيها الوزن حساسًا للغاية (مثل مكونات الأقمار الصناعية).
تشطيب السطح لقطع المغنيسيوم بالقطع باستخدام الحاسب الآلي باستخدام الحاسب الآلي
استنادًا إلى أكثر من 15 عامًا من خبرة في التصنيع الآلي باستخدام الحاسب الآلي الرقمي، قمنا بتجميع القائمة التالية من عمليات تشطيب الأسطح المستخدمة في مختلف القِطع المشكّلة بدقة والمصنوعة من مادة المغنيسيوم.
تشطيب آلي
يحتفظ النموذج الأولي الذي تمت معالجته بواسطة أداة الماكينة بآثار التصنيع الآلي للأداة.
الطلاء بأكسيد الألومنيوم
تعزز عملية الأنودة من مقاومة المعادن للتآكل والتآكل وتتيح إمكانية التلوين والطلاء، وهي مناسبة للمعادن مثل الألومنيوم والمغنيسيوم والتيتانيوم.
البولندية
يعمل التلميع على تحسين تشطيب السطح والمظهر الجمالي، وهو مناسب لمواد مثل المعادن والسيراميك والبلاستيك و ب م أ م أ.
السفع بالرمل
ينطوي السفع الرملي على دفع المواد الكاشطة بضغط عالٍ أو ميكانيكيًا على قطعة العمل للحصول على طبقة نهائية نظيفة وخشنة وغير لامعة.
لمسة نهائية مصقولة
تُضفي اللمسة النهائية المصقولة نقشاً مزخرفاً على الأسطح المعدنية مما يعزز المظهر الجمالي. مناسب للألومنيوم والنحاس والفولاذ المقاوم للصدأ والمواد الأخرى.
طلاء المسحوق
يتم تطبيق طلاء المسحوق على سطح قطعة العمل عن طريق الالتصاق الكهروستاتيكي، ثم يتم معالجته في درجات حرارة عالية لتشكيل طلاء كثيف، مما يعزز مقاومة التآكل للأسطح المعدنية والبلاستيكية.
تشطيب بالطلاء الكهربائي
يتم ترسيب الطلاء المعدني على أسطح المواد من خلال عمليات التحليل الكهربائي لتعزيز مقاومة التآكل ومقاومة التآكل. هذه التقنية مناسبة للمعادن وبعض المواد البلاستيكية.
الأكسدة السوداء
يتم تشكيل طلاء الأكسيد الأسود على الأسطح المعدنية من خلال الأكسدة الكيميائية، مما يوفر تكلفة منخفضة وعملية بسيطة وانعكاسًا منخفضًا للضوء.
إلكتروبوليش
يزيل النتوءات المجهرية من أسطح المعادن من خلال الذوبان الكهروكيميائي الأنودي، مما يخلق سطحاً أملس وكثيفاً خالياً من الإجهاد المتبقي ومقاوم للتآكل بدرجة عالية. قادرة على معالجة المعادن المعقدة والمواد الموصلة.
الألودين
يشكل طبقة واقية على الأسطح من خلال التحويل الكيميائي، مما يعزز مقاومة التآكل والالتصاق. صديق للبيئة مع موصلية ممتازة، ومناسب لسبائك الألومنيوم والمغنيسيوم.
المعالجة الحرارية
من خلال تغيير البنية المجهرية الداخلية للمواد المعدنية من خلال التسخين، تعزز هذه العملية الصلابة والقوة والمتانة ومقاومة التآكل. وهي مناسبة للمعادن مثل الفولاذ وسبائك الألومنيوم وسبائك النحاس وسبائك التيتانيوم.
مزايا التصنيع الآلي باستخدام الحاسب الآلي باستخدام الحاسب الآلي للمغنيسيوم
مزايا كبيرة وخفيفة الوزن
تبلغ كثافة سبيكة المغنيسيوم 1.74 جم/سم مكعب فقط (2/3 من الألومنيوم و1/4 من الفولاذ)، مما يجعلها أخف مادة هيكلية معدنية للتطبيقات الهندسية.
الفوائد: يمكن أن تقلل الأجزاء المصنعة باستخدام التصنيع باستخدام الحاسب الآلي من وزن المنتج بشكل كبير، مما يحسن من كفاءة الطاقة (على سبيل المثال، مدى السيارة الكهربائية) أو قابلية النقل (على سبيل المثال، المنتجات الإلكترونية).
دقة وكفاءة عالية في التصنيع
خصائص تقنية التحكم الرقمي باستخدام الحاسب الآلي: يحقق التحكم في البرمجة الحاسوبية دقة على مستوى الميكرون (± 0.01 مم)، مما يتيح تصنيع الأسطح المنحنية المعقدة والثقوب غير المنتظمة الشكل وغيرها من الهياكل التي يصعب تحقيقها بالعمليات التقليدية.
تحسين الكفاءة: يقلل التصنيع الآلي من التدخل اليدوي، مما يجعله مناسبًا للإنتاج بكميات كبيرة (على سبيل المثال، القدرة الإنتاجية اليومية لآلاف الإطارات الوسطى للهواتف المحمولة).
جودة سطح ممتازة
تتمتع سبائك المغنيسيوم بخشونة سطح منخفضة بعد التصنيع الآلي (Ra≤0.8 ميكرومتر)، مما يسمح باستخدامها مباشرةً للتجميع، مما يقلل من خطوات ما بعد المعالجة مثل التلميع والسفع الرملي، ويقلل من التكاليف الإجمالية.
أداء ممتاز في تبديد الحرارة: تتمتع سبائك المغنيسيوم بموصلية حرارية تبلغ 156 واط/(م-ك) (1.5 مرة من الألومنيوم). يعمل الهيكل الدقيق المُشكَّل باستخدام الحاسب الآلي على تحسين مسارات تبديد الحرارة، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات عالية الكثافة في الطاقة (مثل محطات الجيل الخامس الأساسية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة المخصصة للألعاب).
أداء التدريع الكهرومغناطيسي: توفر سبائك المغنيسيوم حماية ممتازة ضد الموجات الكهرومغناطيسية. ويعزز هيكل الختم المصنوع باستخدام الحاسب الآلي باستخدام الحاسب الآلي من كفاءة التدريع، مما يلبي متطلبات مقاومة التداخل في الأجهزة الإلكترونية.
قابلية عالية لإعادة التدوير: تتمتع سبائك المغنيسيوم بمعدل إعادة تدوير يتجاوز 95%، ويمكن إعادة تدوير الخردة المصنعة باستخدام الحاسب الآلي 100% وإعادة استخدامها، بما يتماشى مع اتجاهات التصنيع الأخضر.
استخدامات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي باستخدام الحاسب الآلي للمغنيسيوم
3C إلكترونيات
التطبيقات: أغلفة الكمبيوتر المحمول وإطارات الهواتف المحمولة وحوامل الأجهزة اللوحية.
المزايا: يحسّن التصميم خفيف الوزن من قابلية النقل، ويؤدي تحسين تبديد الحرارة إلى إطالة عمر الجهاز، ويقلل التدريع الكهرومغناطيسي من تداخل الإشارة.
صناعة السيارات
التطبيقات: إطارات عجلة القيادة، ودعامات لوحة القيادة، وآليات ضبط المقاعد.
المزايا: تقليل الوزن بمقدار 10%-15% يمكن أن يقلل من استهلاك الوقود بمقدار 5%-8%؛ هياكل دقيقة مُشكَّلة باستخدام الحاسب الآلي تفي بمعايير السلامة (مثل اختبارات التصادم).
الطيران والفضاء
التطبيقات: أذرع الطائرات بدون طيار، والمكونات الهيكلية للأقمار الصناعية، وأبواب الطائرات.
المزايا: كل تخفيض بمقدار 1 كجم يوفر للرحلات التجارية أكثر من $3,000 من تكاليف الوقود سنوياً؛ حيث إن الهياكل خفيفة الوزن وعالية القوة مصنوعة باستخدام الحاسب الآلي.
الأجهزة الطبية
التطبيقات: أغلفة أجهزة الموجات فوق الصوتية المحمولة، ومفاصل الروبوتات الجراحية.
المزايا: توافق حيوي ممتاز؛ تقلل الأسطح الخالية من النتوءات المشغولة باستخدام الحاسب الآلي من مخاطر العدوى مع تلبية متطلبات النقل الدقيق.
معدات رياضية
التطبيقات: إطارات الدراجات، ورؤوس مضارب الغولف، وحلقات تسلق الحلقات.
المزايا: يحسّن التصميم خفيف الوزن من أداء الحركة، كما أن التصميم الانسيابي المغزول بواسطة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي يحسّن الديناميكية الهوائية.
الأسئلة الشائعة حول التصنيع الآلي باستخدام الحاسب الآلي باستخدام الحاسب الآلي
كيف يتم اختيار أدوات القطع ومعلمات القطع المناسبة في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي لسبائك المغنيسيوم؟
مادة الأداة: يوصى باستخدام كربيد أسمنتي دقيق الحبيبات/فائق الدقة (من النوع K/منظمة ISO N)، أو أدوات مغلفة بالماس (مناسبة للإنتاج بكميات كبيرة).
هندسة الأداة: تقلل زاوية أشعل النار الكبيرة (> 10 درجات) من قوى القطع وتوفر حافة قطع حادة؛ تقلل زاوية الخلوص الكبيرة (> 10 درجات) من الاحتكاك.
تحسين معلمة القطع: سرعة عمود الدوران العالية: يتمتع المغنيسيوم بتوصيل حراري جيد ويمكنه تحمل سرعات عمود الدوران > 300 م/دقيقة (عادةً أعلى من سبائك الألومنيوم).
معدل تغذية كبير: الاستفادة من خصائص قوة القطع المنخفضة؛ تغذية لكل سن (fz)> 0.1 مم/سن.
عمق قطع كبير/عرض قطع كبير: في حدود صلابة أداة الماكينة، استخدم أكبر عمق ممكن للقطع (ap) وعرض القطع (ae) لتقليل عدد التمريرات.
المبدأ: الحفاظ على معدل إزالة المعادن العالي (MRR) مع تجنب تراكم الحرارة المفرط في منطقة القطع.
تخطيط المسار: ضمان القطع المستمر باستخدام الأداة، وتجنب الانقطاعات التي تولد درجات حرارة عالية؛ تحسين المسار لتقليل الحركة الخاملة؛ يركز التخشين على الكفاءة، بينما يركز التشطيب على الدقة.
ما هي المزايا الرئيسية للتصنيع الآلي باستخدام الحاسب الآلي لسبائك المغنيسيوم؟
خفيف الوزن: تبلغ الكثافة 1.74 جم/سم مكعب فقط (2/3 من الألومنيوم و1/4 من الفولاذ)، مما يقلل من وزن المنتج بشكل كبير (على سبيل المثال، تخفيض وزن 15%-20% لقطع غيار السيارات).
دقة وكفاءة عالية: تحقق تقنية التحكم الرقمي باستخدام الحاسب الآلي دقة بمستوى ± 0.01 مم، وتشغيل الهياكل المعقدة (مثل الثقوب غير المنتظمة في منتجات 3C، وقطع غيار الطيران رقيقة الجدران).
تبديد الحرارة والوقاية الكهرومغناطيسية: موصلية حرارية تبلغ 156 واط/(م-ك)، متفوقة على الألومنيوم والفولاذ؛ تحمي بشكل طبيعي من التداخل الكهرومغناطيسي، ومناسبة للأجهزة عالية الطاقة (مثل محطات الجيل الخامس الأساسية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة المخصصة للألعاب).
قابلية إعادة التدوير: يتجاوز معدل إعادة تدوير المواد الخردة 95%، بما يتماشى مع اتجاهات التصنيع الأخضر.
أداء امتصاص الصدمات: تعمل خصائص امتصاص الصدمات المرنة على امتصاص الاهتزازات والضوضاء، مما يحسّن من راحة المكونات مثل مقاعد السيارة وأنظمة نقل الحركة.
ما هي بعض طرق المعالجة السطحية الشائعة بعد التصنيع باستخدام الحاسب الآلي لسبائك المغنيسيوم؟
الأكسدة الكيميائية: منخفضة التكلفة وبسيطة التشغيل، ولكن الطبقة رقيقة (1-5 ميكرومتر) ذات مقاومة محدودة للتآكل، ومناسبة للحماية المؤقتة أو كطبقة أساسية.
الأنودة: يولد طبقة سيراميك صلبة ذات مقاومة أفضل للتآكل والتآكل من الأكسدة الكيميائية، ولكنها تتطلب معالجة مانعة للتسرب (مثل راتنجات الإيبوكسي المعالجة بدرجة حرارة عالية).
أكسدة القوس الدقيق (MAO): يولد طبقة سيراميك بسماكة 10-30 ميكرومتر، مما يحسن بشكل كبير من مقاومة التآكل والتآكل، ومناسبة للبيئات الخارجية/المتآكلة للغاية (مثل عجلات السيارات).
الطلاء الكهربائي: مواد الطلاء الشائعة الاستخدام هي النيكل أو النحاس أو الكروم، والتي تتطلب معالجة مسبقة (مثل الغمر بالزنك) لتحسين الالتصاق، ومناسبة للاحتياجات التزيينية أو الوظيفية (مثل التوصيل).
تقنية الأكسدة المركبة ذاتية الشفاء: تولد طبقة سيراميك كثيفة من 10-120 ميكرومتر مع قدرات إصلاح نشطة/سلبية، تحقق مقاومة 500-1000 ساعة من مقاومة رش الملح، وهي مناسبة للمجالات المتطورة (مثل الفضاء الجوي ومركبات الطاقة الجديدة).
هل يشكل التصنيع الآلي باستخدام الحاسب الآلي لسبائك المغنيسيوم مخاطر تتعلق بالسلامة؟ كيف يمكن التخفيف من هذه المخاطر؟
المخاطر: تتولد الشرارات ذات درجة الحرارة العالية بسهولة أثناء قطع سبائك المغنيسيوم، وقد يحترق الغبار تلقائيًا (نقطة الاشتعال حوالي 500 ℃).
الاحتياطات: القطع الرطب: استخدم مستحلب أو رذاذ الزيت للتبريد لتقليل درجة حرارة منطقة القطع.
حماية المعدات: تجهيز أداة الماكينة بنظام إطفاء حريق أوتوماتيكي (مثل جهاز إطفاء حريق CO₂) وجهاز تجميع الغبار.
يعد الختم الجيد ضروريًا لمنع تسرب الغبار/رذاذ الزيت.
إجراءات التشغيل: لا تستخدم الهواء المضغوط لنفخ الغبار (قد يتسبب في حدوث شرارات كهربائية ساكنة).
حافظ على نظافة منطقة القطع وإزالة البُرادة المتراكمة يومياً.
اختيار المواد: إعطاء الأولوية لسبائك المغنيسيوم المثبطة للهب (مثل سبائك المغنيسيوم من سلسلة AZ التي تحتوي على الكالسيوم والسترونتيوم).
ما هي الصناعات التي تُستخدم فيها الماكينات باستخدام الحاسب الآلي لسبائك المغنيسيوم عادةً؟
إلكترونيات 3C: أغلفة الحواسيب المحمولة وإطارات الهواتف المحمولة (تقليل الوزن + تبديد الحرارة + التدريع الكهرومغناطيسي).
صناعة السيارات: كتل المحرك، وأغطية ناقل الحركة (تخفيض الوزن 30%-40%)، والعجلات، والمحاور (تقليل الكتلة غير المستدامة)، وإطارات المقاعد، وعجلات التوجيه (تحسين السلامة والراحة).
الفضاء الجوي: إطارات جسم الطائرة، وأجنحة الأجنحة (تخفيض وزن 15%-20%)، وحوامل المحرك، ومفصلات التحكم (مقاومة درجات الحرارة العالية/مقاومة الاهتزازات العالية).
الأجهزة الطبية: أجهزة الأشعة السينية المحمولة، وأغلفة أدوات التشخيص بالموجات فوق الصوتية (خفيفة الوزن + التوافق الحيوي)، ومسامير العظام، وألواح العظام (قابلة للتحلل الحيوي).
الروبوتات والأتمتة: مفاصل الروبوتات، والأذرع (خفيفة الوزن + قوة عالية)، وأغلفة المعدات الآلية (مقاومة للتآكل + حماية المكونات الدقيقة).
