Usinage CNC du magnésium
Nous disposons de nos propres centres d'usinage CNC à 3, 4 et 5 axes, et nos employés ont en moyenne plus de 10 ans d'expérience dans l'usinage CNC. Contactez-nous pour connaître nos tarifs et obtenir plus d'informations sur l'usinage CNC du magnésium.
Qu'est-ce que l'usinage CNC du magnésium ?
Usinage CNC d'alliages de magnésium utilise des machines-outils CNC programmées par ordinateur pour effectuer des coupes et d'autres opérations sur des alliages de magnésium, qui sont 30% plus légers que l'aluminium, afin de fabriquer des pièces avec précision. Elle est très efficace, adaptée à la production de masse et permet d'atteindre une précision de 0,005 mm. Il peut traiter des structures complexes avec une bonne qualité de surface et est couramment utilisé dans les industries 3C, automobile et aérospatiale.
Type de magnésium commun pour l'usinage CNC
AZ91D Alliage de magnésium
Caractéristiques : Haute teneur en aluminium (environ 9%), résistance et dureté exceptionnelles, coût relativement faible, ce qui en fait l'un des alliages de magnésium les plus utilisés. Sa dureté Knoop (HK) atteint 76,2 et sa résistance à la corrosion est supérieure à celle de certains alliages d'aluminium.
AZ31 Alliage de magnésium
Caractéristiques : Faible teneur en aluminium (environ 3%), bonne plasticité, mais résistance et dureté légèrement inférieures à celles de l'AZ91D (dureté Knoop HK de 51,1).
Alliage de magnésium ZK60
Caractéristiques : Alliage de magnésium à haute résistance, adapté aux structures porteuses, bonne résistance à l'usure, mais relativement fragile, ce qui le rend difficile à traiter.
Alliages Mg-Mn: Excellente résistance à la corrosion, convient pour les pièces dans les équipements chimiques et les environnements humides.
Alliages Mg-RE: Contient des éléments de terres rares, performances stables à haute température, utilisé dans les composants de moteurs à haute température.
Alliages Mg-Li: Densité extrêmement faible, le matériau structurel métallique le plus léger connu, adapté aux applications où le poids est extrêmement important (comme les composants de satellites).
Finition de surface pour l'usinage CNC d'une pièce en magnésium
Sur la base de plus de 15 ans d'expérience Expérience de l'usinage CNCNous avons dressé la liste suivante des procédés de finition de surface utilisés pour diverses pièces usinées de précision en magnésium.
Finition usinée
Le prototype traité par la machine-outil conserve des traces d'usinage de l'outil.
Anodisation
L'anodisation améliore la résistance à la corrosion et à l'usure des métaux et permet de les colorer et de les recouvrir. Elle convient aux métaux tels que l'aluminium, le magnésium et le titane.
Polonais
Le polissage améliore la finition de la surface et l'attrait esthétique. Il convient aux matériaux tels que les métaux, les céramiques, les plastiques et le bois. PMMA.
Sablage
Le sablage consiste à propulser un matériau abrasif à haute pression ou mécaniquement sur une pièce afin d'obtenir une finition propre, rugueuse et mate.
Finition brossée
La finition brossée crée un motif texturé sur les surfaces métalliques, ce qui renforce l'attrait esthétique. Convient à l'aluminium, au cuivre, à l'acier inoxydable et à d'autres matériaux.
Revêtement en poudre
Le revêtement en poudre est appliqué à la surface de la pièce par adhésion électrostatique, puis durci à haute température pour former un revêtement dense, améliorant la résistance à la corrosion des surfaces métalliques et plastiques.
Finition par galvanoplastie
Le placage métallique est déposé sur les surfaces des matériaux par des procédés électrolytiques afin d'améliorer la résistance à la corrosion et à l'usure. Cette technique convient aux métaux et à certains plastiques.
Oxydation noire
Un revêtement d'oxyde noir est formé sur les surfaces métalliques par oxydation chimique, offrant un faible coût, un processus simple et une réduction de la réflexion de la lumière.
Électropolissage
Élimine les protubérances microscopiques des surfaces métalliques par dissolution anodique électrochimique, créant une surface lisse et dense, exempte de contraintes résiduelles et hautement résistante à la corrosion. Capable de traiter des métaux complexes et des matériaux conducteurs.
Alodine
Forme un revêtement protecteur sur les surfaces par conversion chimique, améliorant la résistance à la corrosion et l'adhérence. Respectueux de l'environnement et doté d'une excellente conductivité, il convient aux alliages d'aluminium et de magnésium.
Traitement thermique
En modifiant la microstructure interne des matériaux métalliques par chauffage, ce procédé améliore la dureté, la solidité, la ténacité et la résistance à l'usure. Il convient aux métaux tels que l'acier, les alliages d'aluminium, les alliages de cuivre et les alliages de titane.
Avantages de l'usinage CNC du magnésium
Des avantages considérables en termes de légèreté
L'alliage de magnésium a une densité de seulement 1,74 g/cm³ (2/3 de celle de l'aluminium, 1/4 de celle de l'acier), ce qui en fait le matériau structurel métallique le plus léger pour les applications d'ingénierie.
Avantages : Les pièces fabriquées à l'aide de l'usinage CNC peuvent réduire considérablement le poids des produits, améliorant ainsi l'efficacité énergétique (par exemple, l'autonomie des véhicules électriques) ou la portabilité (par exemple, les produits électroniques).
Précision et efficacité élevées de l'usinage
Caractéristiques de la technologie CNC : La programmation par ordinateur permet d'atteindre une précision de l'ordre du micron (±0,01 mm), ce qui permet d'usiner des surfaces courbes complexes, des trous de forme irrégulière et d'autres structures difficiles à réaliser avec les procédés traditionnels.
Amélioration de l'efficacité : L'usinage automatisé réduit les interventions manuelles, ce qui le rend adapté à la production de masse (par exemple, capacité de production quotidienne de milliers de cadres intermédiaires de téléphones portables).
Excellente qualité de surface
L'alliage de magnésium présente une faible rugosité de surface après usinage (Ra≤0,8μm), ce qui permet de l'utiliser directement pour l'assemblage, de réduire les étapes de post-traitement telles que le polissage et le sablage, et de diminuer les coûts globaux.
Excellentes performances en matière de dissipation de la chaleur : Les alliages de magnésium ont une conductivité thermique de 156 W/(m-K) (1,5 fois celle de l'aluminium). La structure de précision usinée par CNC optimise les voies de dissipation de la chaleur, ce qui la rend adaptée aux applications à haute densité de puissance (telles que les stations de base 5G et les ordinateurs portables de jeu).
Performance de blindage électromagnétique : Les alliages de magnésium offrent un excellent blindage contre les ondes électromagnétiques. La structure d'étanchéité usinée CNC améliore encore l'efficacité du blindage et répond aux exigences des appareils électroniques en matière d'antiparasitage.
Recyclabilité élevée : Les alliages de magnésium ont un taux de recyclage supérieur à 95%, et les déchets d'usinage CNC peuvent être recyclés et réutilisés à 100%, ce qui correspond aux tendances de la fabrication écologique.
Application de l'usinage CNC du magnésium
3C Electronics
Applications : Boîtiers d'ordinateurs portables, cadres de téléphones portables, supports de tablettes.
Avantages : La conception légère améliore la portabilité, la dissipation thermique améliorée prolonge la durée de vie de l'appareil et le blindage électromagnétique réduit les interférences de signal.
Industrie automobile
Applications : Cadres de volant, supports de tableau de bord, mécanismes de réglage des sièges.
Avantages : La réduction du poids de 10%-15% permet de réduire la consommation de carburant de 5%-8% ; les structures de précision usinées CNC répondent aux normes de sécurité (telles que les tests de collision).
Aérospatiale
Applications : Bras de drones, composants structurels de satellites, portes d'avions.
Avantages : Chaque réduction de 1 kg permet aux vols commerciaux d'économiser plus de $3 000 euros par an en frais de carburant ; les structures légères et très résistantes usinées par CNC sont essentielles.
Dispositifs médicaux
Applications : Boîtiers d'échographes portables, articulations de robots chirurgicaux.
Avantages : Excellente biocompatibilité ; les surfaces sans bavures usinées CNC réduisent le risque d'infection tout en répondant aux exigences de transmission de précision.
Équipement sportif
Applications : Cadres de bicyclettes, têtes de clubs de golf, mousquetons.
Avantages : La conception légère améliore les performances de mouvement, et la conception profilée obtenue par usinage CNC optimise l'aérodynamisme.
FAQ de l'usinage CNC du magnésium
Comment sélectionner les outils et les paramètres de coupe appropriés pour l'usinage CNC des alliages de magnésium ?
Matériau de l'outil : Il est recommandé d'utiliser du carbure cémenté à grain fin/ultra-fin (type K/ISO N) ou des outils revêtus de diamant (adaptés à la production de masse).
Géométrie de l'outil : Un angle de coupe important (>10°) réduit les efforts de coupe et permet d'obtenir une arête de coupe vive ; un angle de dépouille important (>10°) réduit les frottements.
Optimisation des paramètres de coupe : Vitesse de broche élevée : le magnésium présente une bonne conductivité thermique et peut supporter des vitesses de broche supérieures à 300 m/min (généralement plus élevées que celles des alliages d'aluminium).
Grande vitesse d'avance : Utilise les caractéristiques de faible effort de coupe ; avance par dent (fz) >0,1 mm/dent.
Grande profondeur de coupe/largeur de coupe : Dans les limites de la rigidité de la machine-outil, utilisez la plus grande profondeur de coupe (ap) et la plus grande largeur de coupe (ae) possibles pour réduire le nombre de passes.
Principe : Maintenir un taux d'enlèvement de métal élevé (MRR) tout en évitant une accumulation excessive de chaleur dans la zone de coupe.
Planification de la trajectoire : Assurer une coupe continue avec l'outil, en évitant les interruptions qui génèrent des températures élevées ; optimiser la trajectoire pour réduire les déplacements à vide ; l'ébauche met l'accent sur l'efficacité, tandis que la finition met l'accent sur la précision.
Quels sont les principaux avantages de l'usinage CNC des alliages de magnésium ?
Léger : La densité n'est que de 1,74 g/cm³ (2/3 de l'aluminium, 1/4 de l'acier), ce qui réduit considérablement le poids du produit (par exemple, 15%-20% de réduction de poids pour les pièces automobiles).
Haute précision et efficacité : La technologie CNC permet d'atteindre une précision de ±0,01 mm et d'usiner des structures complexes (par exemple, des trous irréguliers dans des produits 3C, des pièces aérospatiales à parois minces).
Dissipation de la chaleur et blindage électromagnétique : Conductivité thermique de 156 W/(m-K), supérieure à celle de l'aluminium et de l'acier ; protection naturelle contre les interférences électromagnétiques, adaptée aux appareils de forte puissance (par exemple, stations de base 5G, ordinateurs portables de jeu).
Recyclabilité : Le taux de recyclage des déchets est supérieur à 95%, ce qui est conforme aux tendances de la fabrication écologique.
Absorption des chocs : Les propriétés d'absorption des chocs absorbent les vibrations et le bruit, améliorant ainsi le confort des composants tels que les sièges de voiture et les systèmes de transmission.
Quelles sont les méthodes courantes de traitement de surface après l'usinage CNC des alliages de magnésium ?
Oxydation chimique : Faible coût et opération simple, mais le film est mince (1-5μm) avec une résistance à la corrosion limitée, convenant pour une protection temporaire ou comme couche de base.
Anodisation : Elle génère un film céramique dur qui résiste mieux à la corrosion et à l'usure que l'oxydation chimique, mais nécessite un traitement de scellement (par exemple, une résine époxy durcissant à haute température).
Oxydation par micro-arc (MAO) : Génère un film céramique de 10-30μm d'épaisseur, améliorant considérablement la résistance à la corrosion et à l'usure, adapté aux environnements extérieurs/hautement corrosifs (par exemple, les roues automobiles).
Placage électrolytique : Les matériaux de placage couramment utilisés sont le nickel, le cuivre ou le chrome, nécessitant un prétraitement (par exemple, immersion dans le zinc) pour améliorer l'adhérence, adapté aux besoins décoratifs ou fonctionnels (par exemple, conductivité).
Technologie d'oxydation composite auto-réparatrice : Génère un film céramique dense de 10-120μm avec des capacités de réparation active/passive, atteignant 500-1000 heures de résistance au brouillard salin, adapté aux domaines haut de gamme (par exemple, l'aérospatiale, les véhicules à énergie nouvelle).
L'usinage CNC des alliages de magnésium présente-t-il des risques pour la sécurité ? Comment les atténuer ?
Risques : Des étincelles à haute température sont facilement générées lors de la coupe d'alliages de magnésium, et la poussière peut s'enflammer spontanément (point d'ignition d'environ 500℃).
Précautions : Coupe humide : Utiliser un refroidissement par émulsion ou par brouillard d'huile pour réduire la température de la zone de coupe.
Protection de l'équipement : Equipez la machine-outil d'un système d'extinction automatique (tel qu'un dispositif d'extinction au CO₂) et d'un dispositif de collecte des poussières.
Une bonne étanchéité est essentielle pour éviter les fuites de poussière ou de brouillard d'huile.
Procédures d'utilisation : Ne pas utiliser d'air comprimé pour souffler la poussière (risque d'étincelles d'électricité statique).
Maintenez la zone de coupe propre et enlevez quotidiennement les copeaux accumulés.
Sélection des matériaux : Privilégier les alliages de magnésium ignifugés (tels que les variantes de la série AZ contenant du calcium et du strontium).
Dans quelles industries l'usinage CNC des alliages de magnésium est-il généralement utilisé ?
Électronique 3C : Boîtiers d'ordinateurs portables, cadres de téléphones mobiles (réduction du poids + dissipation de la chaleur + blindage électromagnétique).
Industrie automobile : Blocs moteurs, boîtiers de transmission (réduction de poids 30%-40%), roues, moyeux (réduction de la masse non durable), châssis de sièges, volants (amélioration de la sécurité et du confort).
Aéronautique : Cadres de fuselage d'avions, longerons d'ailes (réduction de poids 15%-20%), supports de moteurs, charnières de commande (résistance aux hautes températures et aux fortes vibrations).
Dispositifs médicaux : Appareils à rayons X portables, boîtiers d'instruments de diagnostic à ultrasons (légèreté + biocompatibilité), vis à os, plaques osseuses (biodégradables).
Robotique et automatisation : Articulations et bras de robots (légers + haute résistance), boîtiers d'équipements automatisés (résistants à la corrosion + protection des composants de précision).
