Magnesium cnc-Bearbeitung
Wir verfügen über eigene 3-Achsen-, 4-Achsen- und 5-Achsen-CNC-Bearbeitungszentren, und unsere Mitarbeiter haben durchschnittlich über 10 Jahre Erfahrung in der CNC-Bearbeitung. Kontaktieren Sie uns für Preise und weitere Informationen zur CNC-Bearbeitung von Magnesium.
Was ist Magnesium-CNC-Bearbeitung?
CNC-Bearbeitung Bei der Bearbeitung von Magnesiumlegierungen werden computerprogrammierte CNC-Werkzeugmaschinen eingesetzt, um Magnesiumlegierungen, die 30% leichter sind als Aluminium, zu schneiden und andere Operationen durchzuführen, um Teile präzise herzustellen. Sie ist hocheffizient, für die Massenproduktion geeignet und erreicht eine Genauigkeit von 0,005 mm. Sie kann komplexe Strukturen mit guter Oberflächenqualität bearbeiten und wird häufig in der 3C-, Automobil- und Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt.
Üblicher Magnesiumtyp für die CNC-Bearbeitung
AZ91D Magnesiumlegierung
Eigenschaften: Hoher Aluminiumgehalt (ca. 9%), hervorragende Festigkeit und Härte, relativ niedrige Kosten, was es zu einer der am häufigsten verwendeten Magnesiumlegierungen macht. Seine Knoop-Härte (HK) erreicht 76,2, und seine Korrosionsbeständigkeit ist besser als die einiger Aluminiumlegierungen.
AZ31 Magnesium-Legierung
Eigenschaften: Geringerer Aluminiumgehalt (ca. 3%), gute Plastizität, aber etwas geringere Festigkeit und Härte als AZ91D (Knoop-Härte HK ist 51,1).
ZK60 Magnesium-Legierung
Eigenschaften: Hochfeste Magnesiumlegierung, geeignet für tragende Konstruktionen, gute Verschleißfestigkeit, aber relativ spröde und daher schwer zu verarbeiten.
Mg-Mn-Legierungen: Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, geeignet für Teile in chemischen Anlagen und feuchten Umgebungen.
Mg-RE-Legierungen: Enthält Seltene Erden, stabile Hochtemperaturleistung, verwendet in Hochtemperatur-Motorkomponenten.
Mg-Li-Legierungen: Extrem niedrige Dichte, der leichteste bekannte metallische Konstruktionswerkstoff, geeignet für Anwendungen, bei denen das Gewicht eine große Rolle spielt (z. B. Satellitenkomponenten).
Oberflächengüte bei der CNC-Bearbeitung von Magnesiumteilen
Auf der Grundlage von über 15 Jahren Erfahrung mit CNC-Bearbeitunghaben wir die folgende Liste von Oberflächenbearbeitungsverfahren für verschiedene Präzisionsdrehteile aus Magnesium zusammengestellt.
Bearbeitete Oberfläche
Der von der Werkzeugmaschine bearbeitete Prototyp weist Spuren der Werkzeugbearbeitung auf.
Eloxieren
Das Eloxieren verbessert die Korrosions- und Verschleißfestigkeit von Metallen und ermöglicht die Färbung und Beschichtung von Metallen wie Aluminium, Magnesium und Titan.
Polnisch
Polieren verbessert die Oberflächengüte und Ästhetik, geeignet für Materialien wie Metalle, Keramik, Kunststoffe und PMMA.
Sandstrahlen
Beim Sandstrahlen wird ein Strahlmittel mit hohem Druck oder mechanisch auf ein Werkstück geschleudert, um eine saubere, aufgeraute und matte Oberfläche zu erhalten.
Gebürstete Oberfläche
Die gebürstete Oberfläche erzeugt ein strukturiertes Muster auf Metalloberflächen, das die Ästhetik verbessert. Geeignet für Aluminium, Kupfer, Edelstahl und andere Materialien.
Pulverbeschichtung
Die Pulverbeschichtung wird durch elektrostatische Adhäsion auf die Werkstückoberfläche aufgetragen und härtet dann bei hohen Temperaturen zu einer dichten Schicht aus, die die Korrosionsbeständigkeit von Metall- und Kunststoffoberflächen erhöht.
Galvanische Beschichtung
Metallbeschichtungen werden durch elektrolytische Verfahren auf Materialoberflächen aufgebracht, um die Korrosions- und Verschleißbeständigkeit zu erhöhen. Diese Technik ist für Metalle und bestimmte Kunststoffe geeignet.
Schwarz oxidieren
Eine schwarze Oxidschicht wird durch chemische Oxidation auf Metalloberflächen gebildet und bietet niedrige Kosten, ein einfaches Verfahren und reduzierte Lichtreflexion.
Elektropolieren
Entfernt mikroskopisch kleine Überstände von Metalloberflächen durch elektrochemische anodische Auflösung, wodurch eine glatte, dichte Oberfläche entsteht, die frei von Eigenspannungen und äußerst korrosionsbeständig ist. Geeignet für die Bearbeitung komplexer Metalle und leitfähiger Materialien.
Alodine
Bildet durch chemische Umwandlung eine Schutzschicht auf Oberflächen und verbessert die Korrosionsbeständigkeit und Haftung. Umweltfreundlich mit ausgezeichneter Leitfähigkeit, geeignet für Aluminium- und Magnesiumlegierungen.
Wärmebehandlung
Durch die Veränderung der inneren Mikrostruktur von metallischen Werkstoffen durch Erhitzung verbessert dieses Verfahren die Härte, Festigkeit, Zähigkeit und Verschleißfestigkeit. Es eignet sich für Metalle wie Stahl, Aluminium- und Kupferlegierungen sowie Titanlegierungen.
Vorteil der cnc-Bearbeitung von Magnesium
Erhebliche Vorteile durch geringes Gewicht
Die Magnesiumlegierung hat eine Dichte von nur 1,74 g/cm³ (2/3 der Dichte von Aluminium, 1/4 der Dichte von Stahl) und ist damit das leichteste metallische Strukturmaterial für technische Anwendungen.
Vorteile: Durch CNC-Bearbeitung hergestellte Teile können das Produktgewicht erheblich reduzieren und so die Energieeffizienz (z. B. die Reichweite von Elektrofahrzeugen) oder die Tragbarkeit (z. B. von Elektronikprodukten) verbessern.
Hohe Präzision und Effizienz bei der Bearbeitung
Merkmale der CNC-Technologie: Die Computerprogrammiersteuerung erreicht eine Präzision im Mikrometerbereich (±0,01 mm) und ermöglicht die Bearbeitung komplexer gekrümmter Oberflächen, unregelmäßig geformter Löcher und anderer Strukturen, die mit herkömmlichen Verfahren nur schwer zu erreichen sind.
Verbesserung der Effizienz: Durch die automatisierte Bearbeitung werden manuelle Eingriffe reduziert, was sie für die Massenproduktion geeignet macht (z. B. tägliche Produktionskapazität von Tausenden von Mobiltelefon-Mittelteilen).
Ausgezeichnete Oberflächenqualität
Die Magnesiumlegierung weist nach der Bearbeitung eine geringe Oberflächenrauheit auf (Ra≤0,8μm), so dass sie direkt für die Montage verwendet werden kann, was Nachbearbeitungsschritte wie Polieren und Sandstrahlen reduziert und die Gesamtkosten senkt.
Hervorragende Wärmeableitungsleistung: Magnesiumlegierungen haben eine Wärmeleitfähigkeit von 156 W/(m-K) (1,5 Mal so hoch wie die von Aluminium). Die präzise CNC-gefräste Struktur optimiert die Wärmeableitung und eignet sich daher für Anwendungen mit hoher Leistungsdichte (z. B. 5G-Basisstationen und Gaming-Laptops).
Elektromagnetische Abschirmungsleistung: Magnesiumlegierungen bieten eine hervorragende Abschirmung gegen elektromagnetische Wellen. Die CNC-gefräste Dichtungsstruktur erhöht die Abschirmungseffizienz weiter und erfüllt die Anforderungen an die Störfestigkeit elektronischer Geräte.
Hohe Wiederverwertbarkeit: Magnesiumlegierungen haben eine Recyclingrate von mehr als 95%, und CNC-gefertigte Abfälle können 100% recycelt und wiederverwendet werden, was dem Trend zur umweltfreundlichen Fertigung entspricht.
Anwendung der cnc-Bearbeitung von Magnesium
3C Elektronik
Anwendungen: Laptop-Gehäuse, Handy-Rahmen, Tablet-Ständer.
Vorteile: Das leichte Design verbessert die Tragbarkeit, die verbesserte Wärmeableitung verlängert die Lebensdauer des Geräts, und die elektromagnetische Abschirmung reduziert Signalstörungen.
Autoindustrie
Anwendungen: Lenkradrahmen, Armaturenbretthalterungen, Sitzverstellmechanismen.
Vorteile: 10%-15% Gewichtsreduzierung kann den Kraftstoffverbrauch um 5%-8% reduzieren; CNC-gefräste Präzisionsstrukturen erfüllen Sicherheitsstandards (z.B. Crash-Tests).
Luft- und Raumfahrt
Anwendungen: Drohnenarme, Strukturteile von Satelliten, Flugzeugtüren.
Vorteile: Jedes reduzierte Gewicht von 1 kg spart bei kommerziellen Flügen jährlich über $3.000 an Treibstoffkosten; CNC-gefräste leichte, hochfeste Strukturen sind der Schlüssel.
Medizinische Geräte
Anwendungen: Gehäuse für tragbare Ultraschallgeräte, Gelenke für chirurgische Roboter.
Vorteile: Hervorragende Biokompatibilität; CNC-gefräste, gratfreie Oberflächen reduzieren das Infektionsrisiko und erfüllen gleichzeitig die Anforderungen an eine präzise Übertragung.
Sportgeräte
Anwendungen: Fahrradrahmen, Golfschlägerköpfe, Karabinerhaken.
Vorteile: Leichtes Design verbessert die Bewegungsleistung, und das stromlinienförmige Design, das durch CNC-Bearbeitung entsteht, optimiert die Aerodynamik.
FAQ zur cnc-Bearbeitung von Magnesium
Wie wählt man geeignete Schneidwerkzeuge und Schneidparameter für die CNC-Bearbeitung von Magnesiumlegierungen aus?
Werkzeugmaterial: Empfohlen werden feinkörnige/ultrafeinkörnige Hartmetalle (Typ K/ISO N) oder diamantbeschichtete Werkzeuge (geeignet für die Massenproduktion).
Werkzeuggeometrie: Ein großer Spanwinkel (>10°) reduziert die Schnittkräfte und sorgt für eine scharfe Schneide; ein großer Freiwinkel (>10°) reduziert die Reibung.
Optimierung der Schnittparameter: Hohe Spindeldrehzahlen: Magnesium hat eine gute Wärmeleitfähigkeit und kann Spindeldrehzahlen von >300 m/min standhalten (in der Regel höher als bei Aluminiumlegierungen).
Große Vorschubgeschwindigkeit: Nutzen Sie die Eigenschaften der geringen Schnittkraft; Vorschub pro Zahn (fz) >0,1 mm/Zahn.
Große Schnitttiefe/Schnittbreite: Verwenden Sie innerhalb der Grenzen der Steifigkeit der Werkzeugmaschine die größtmögliche Schnitttiefe (ap) und Schnittbreite (ae), um die Anzahl der Durchgänge zu reduzieren.
Das Prinzip: Aufrechterhaltung eines hohen Zeitspanungsvolumens (MRR) bei gleichzeitiger Vermeidung eines übermäßigen Wärmestaus in der Schneidzone.
Bahnplanung: Sorgen Sie für einen kontinuierlichen Schnitt mit dem Werkzeug und vermeiden Sie Unterbrechungen, die zu hohen Temperaturen führen; optimieren Sie die Bahn, um Leerlaufzeiten zu reduzieren; beim Schruppen liegt der Schwerpunkt auf Effizienz, beim Schlichten auf Präzision.
Was sind die wichtigsten Vorteile der CNC-Bearbeitung von Magnesiumlegierungen?
Geringes Gewicht: Die Dichte beträgt nur 1,74 g/cm³ (2/3 von Aluminium, 1/4 von Stahl), was das Produktgewicht erheblich reduziert (z. B. 15%-20% Gewichtsreduzierung für Automobilteile).
Hohe Präzision und Effizienz: Die CNC-Technologie erreicht eine Präzision von ±0,01 mm und ermöglicht die Bearbeitung komplexer Strukturen (z. B. unregelmäßige Löcher in 3K-Produkten, dünnwandige Teile für die Luft- und Raumfahrt).
Wärmeableitung und elektromagnetische Abschirmung: Wärmeleitfähigkeit von 156 W/(m-K), besser als Aluminium und Stahl; natürliche Abschirmung gegen elektromagnetische Störungen, geeignet für Geräte mit hoher Leistung (z. B. 5G-Basisstationen, Gaming-Laptops).
Wiederverwertbarkeit: Die Recyclingquote für Schrott übersteigt 95% und entspricht damit dem Trend zur umweltfreundlichen Produktion.
Stoßdämpfungsleistung: Elastische Stoßdämpfungseigenschaften absorbieren Vibrationen und Geräusche und verbessern so den Komfort von Komponenten wie Autositzen und Getriebesystemen.
Was sind einige gängige Methoden der Oberflächenbehandlung nach der CNC-Bearbeitung von Magnesiumlegierungen?
Chemische Oxidation: Geringe Kosten und einfaches Verfahren, aber der Film ist dünn (1-5μm) mit begrenzter Korrosionsbeständigkeit, geeignet für vorübergehenden Schutz oder als Grundierung.
Eloxieren: Erzeugt eine harte keramische Schicht mit besserer Korrosions- und Verschleißfestigkeit als die chemische Oxidation, erfordert jedoch eine Versiegelungsbehandlung (z. B. bei hohen Temperaturen aushärtendes Epoxidharz).
Mikro-Lichtbogen-Oxidation (MAO): Erzeugt eine 10-30μm dicke Keramikschicht, die die Korrosions- und Verschleißbeständigkeit deutlich verbessert und sich für den Einsatz im Freien und in stark korrosiven Umgebungen eignet (z. B. bei Fahrzeugrädern).
Galvanische Beschichtung: Die üblicherweise verwendeten Beschichtungsmaterialien sind Nickel, Kupfer oder Chrom, die eine Vorbehandlung (z. B. Verzinkung) zur Verbesserung der Haftung erfordern und für dekorative oder funktionale Zwecke (z. B. Leitfähigkeit) geeignet sind.
Selbstheilende Verbundstoff-Oxidationstechnologie: Erzeugt eine dichte 10-120μm dicke Keramikschicht mit aktiven/passiven Reparaturfähigkeiten, die 500-1000 Stunden Salzsprühnebelbeständigkeit erreicht und für High-End-Bereiche geeignet ist (z. B. Luft- und Raumfahrt, neue Energiefahrzeuge).
Stellt die CNC-Bearbeitung von Magnesiumlegierungen ein Sicherheitsrisiko dar? Wie können diese gemildert werden?
Risken: Beim Schneiden von Magnesiumlegierungen entstehen leicht Hochtemperaturfunken, und der Staub kann sich spontan entzünden (Zündpunkt ca. 500℃).
Vorsichtsmaßnahmen: Nasses Schneiden: Verwenden Sie eine Emulsions- oder Ölnebelkühlung, um die Temperatur in der Schneidzone zu senken.
Schutz der Ausrüstung: Rüsten Sie die Werkzeugmaschine mit einem automatischen Feuerlöschsystem (z. B. einem CO₂-Feuerlöscher) und einer Staubauffangvorrichtung aus.
Eine gute Abdichtung ist wichtig, um das Austreten von Staub/Ölnebel zu verhindern.
Betriebsverfahren: Verwenden Sie keine Druckluft, um Staub wegzublasen (kann statische Funken verursachen).
Halten Sie den Schneidbereich sauber und entfernen Sie täglich die angesammelten Späne.
Materialauswahl: Bevorzugen Sie schwer entflammbare Magnesiumlegierungen (z. B. Varianten der AZ-Serie, die Kalzium und Strontium enthalten).
In welchen Branchen wird die CNC-Bearbeitung von Magnesiumlegierungen typischerweise eingesetzt?
3C-Elektronik: Laptop-Gehäuse, Handy-Gehäuse (Gewichtsreduzierung + Wärmeableitung + elektromagnetische Abschirmung).
Automobilindustrie: Motorblöcke, Getriebegehäuse (30%-40% Gewichtsreduzierung), Räder, Naben (Reduzierung der nicht tragfähigen Masse), Sitzrahmen, Lenkräder (verbesserte Sicherheit und Komfort).
Luft- und Raumfahrt: Flugzeugrumpfrahmen, Flügelholme (15%-20% Gewichtsreduzierung), Motorlager, Steuerscharniere (hohe Temperatur-/Vibrationsbeständigkeit).
Medizinische Geräte: Tragbare Röntgengeräte, Gehäuse für Ultraschalldiagnosegeräte (leicht + biokompatibel), Knochenschrauben, Knochenplatten (biologisch abbaubar).
Robotik und Automatisierung: Robotergelenke, Arme (leicht + hochfest), Gehäuse für automatisierte Anlagen (korrosionsbeständig + Schutz von Präzisionskomponenten).
