CNC 加工マグネシウムは比類のない利点をもたらします。このブログでは、加工特性についての洞察を明らかにします。詳細な探索が期待されます。マグネシウムの利点、課題、用途を明らかにします。この極めて重要な業界セグメントを深く掘り下げてみましょう。
マグネシウム合金は、その驚くべき軽さによって際立っています。の中に 航空宇宙工学 軽量素材は燃料を大幅に節約します。
マグネシウム合金は軽量であるにもかかわらず、優れた強度を誇ります。多くの業界で、鉄鋼に匹敵する強度重量比が高く評価されています。
マグネシウム合金は、特に保護コーティングで処理された場合、耐腐食性に優れています。したがって、これらの合金で作られた部品はメンテナンスの必要性が少なくなります。
延性とは、破損することなく変形する材料の能力を指します。マグネシウム合金は、適度な延性を備えているため、破損することなく大幅な曲げや伸びを起こすことができます。
効率的な熱分散は多くの用途において重要です。マグネシウム合金は顕著な熱伝導率を持っており、ヒートシンクなどのデバイス内の熱伝達を促進します。
マグネシウムの電気伝導性により、電子部品への使用が可能になります。銅に匹敵しないにもかかわらず、その導電性は、重量と導電性の両方が重要な用途に役立ちます。
CNC 加工プロセスでは、正確な寸法を維持することが非常に重要です。マグネシウム合金は優れた寸法安定性を備え、製造後も部品の形状とサイズを確実に維持します。
マグネシウム合金は高い鋳造性を示し、複雑なデザインに最適です。複雑な部品を必要とする業界では、この特性によりこれらの合金が選択されることがよくあります。
溶接性の良い材料を使用すると、部品の接合が簡単になります。マグネシウム合金は優れた溶接性を示し、製造された構造でシームレスな接続を保証します。
機械や車両は振動を吸収する素材から恩恵を受けます。マグネシウム合金はこの点で優れており、多くの用途でよりスムーズな動作を実現します。
弾性率は材料の剛性の尺度です。マグネシウム合金は適切な弾性率を備えており、必要な箇所に剛性を提供します。
電子室や MRI 室など、磁場に敏感な環境では、非磁性材料が不可欠です。マグネシウム合金はこの基準を効果的に満たします。
マグネシウム合金は軽量であるだけでなく、密度も低いです。この特性により、軽量化に熱心な業界での望ましさがさらに高まります。
環境への懸念から、リサイクル可能な材料の必要性が高まっています。マグネシウム合金は 100% リサイクル可能であり、持続可能性への取り組みに貢献します。
医療用インプラントおよび医療機器には生体適合性のある素材が必要です。マグネシウム合金は生体適合性が認められ、生物医学の分野でも応用されています。
マグネシウム合金を機械加工すると、速い切断速度が得られます。一般的な機械加工では、切断速度は毎分最大 600 メートルに達することがあります。迅速なカットレートは生産サイクルの短縮につながり、最小限の時間で最大のスループットを保証します。
マグネシウムは柔らかい性質を持っているため、工作機械への負担が少なくなります。その結果、工具の寿命が長くなり、メンテナンスや交換のコストが削減されます。
マグネシウムは密度が約 1.74 g/cm3 で、構造材料の中で最も軽い部類に入ります。マグネシウムで作られたコンポーネントは、他の金属で作られたコンポーネントよりも大幅に軽量です。
マグネシウムの CNC 加工により、コンポーネントの公差は ±0.005 インチという厳しい値になります。このような精度は、厳格な仕様を要求する産業にとって不可欠な、複雑で非常に詳細な部品の作成を促進します。
マグネシウムの機械加工性により、効率的な加工が可能になります。 チップ そしてバリ取り。正しい送り速度とスピンドル速度を使用すると、効率的な材料除去率 (MRR) を達成でき、欠陥のリスクを最小限に抑えることができます。
工具の摩耗の減少、より速い切断、効率的な材料除去により、生産コストが全体的に削減されます。エネルギー使用量や工具交換費用も最小限に抑えられるため、節約も可能です。
マグネシウムの加工では、リサイクル可能な切りくずが生成されます。このチップを回収・リサイクルすることで、さらなる省資源・環境保全に貢献します。
マグネシウムの優れた機械加工性により、穴あけ、フライス加工、旋削などの作業にかかる時間が短縮されます。加工プロセスの高速化により、全体的な生産性が向上します。
機械加工後のマグネシウム部品は多くの場合、滑らかな表面を示すため、二次仕上げプロセスが不要になります。表面粗さは平均 Ra 0.8 で、ほとんどの用途に適しています。
マグネシウムの性質により、加工プロセス中に必要なエネルギーが少なくなります。したがって、運用のエネルギー効率が向上し、運用コストの削減に貢献します。
マグネシウムを精密に加工することで、無駄を最小限に抑えます。高度な CNC テクノロジーを利用することで、材料を最適に使用し、廃棄物の発生を削減します。
CNC 加工により、複雑でカスタマイズされたマグネシウム設計の作成が可能になります。このような多用途性によりイノベーションが促進され、業界の多様な要件が満たされます。
マグネシウム コンポーネントには、多くの場合、組み立てプロセスを簡素化する機能が組み込まれています。内蔵の締結要素などの機能により、追加のハードウェアの必要性が軽減されます。
マグネシウムパーツが効果的に熱を放散します。このような熱特性は、熱管理が重要な電子エンクロージャなどの用途で特に価値があります。
マグネシウムはその軽さにも関わらず、優れた強度対重量比を誇り、重量を増やさずに強度が求められる用途に最適です。
AZ31B は、CNC 加工マグネシウム プロジェクトで人気の選択肢です。強度と延性の安定したバランスを誇るこの合金は、動作中の振動を大幅に低減します。その組成にはアルミニウムが 3%、亜鉛が 1% 含まれており、耐食性が向上しています。
優れた耐食性が認められているAZ91Dの組成はアルミニウム9%、亜鉛1%です。高い耐久性が必要な鋳物には、業界の専門家がこの合金を採用しています。広く使用されていることが、その優れたパフォーマンスを証明しています。
AM60B はアルミニウム 6%、マンガン 0.15% の組成で、延性とエネルギー吸収が最も重要な用途に使用されます。自動車部品業界は、その耐衝撃性のためにこの合金を活用しています。
AM50AはAM60Bに比べて強度は若干劣りますが、伸び性能に優れています。主に 5% のアルミニウムで構成されるこの合金は、複雑な CNC 機械加工設計に選択されます。
マグネシウムにジルコニウムと希土類元素を加えたものがZE41Aです。この合金は高温での強度に優れているため、航空宇宙部品に適しています。
EQ21A は、2% の銀と 1% の希土類元素を含み、優れた溶接性を実現する合金として登場します。高強度の溶接可能な構造に関しては、EQ21A が業界標準になります。
WE54A は、高温下での高強度と低クリープ特性で知られており、イットリウムと希土類元素が含まれています。耐疲労性要件が厳しい業界では、この合金が好まれています。
希土類元素はイットリウムとともに WE43 の組成を形成します。この合金は高温下での長期安定性で知られており、航空機エンジン部品などの用途に適しています。
高強度と優れた延性を求めるなら、ZK60A を検討してください。 5 ~ 6% の亜鉛と最小限の量のジルコニウムが含まれており、高性能アプリケーションでの地位を確立しています。
AZ80 は 8.2% のアルミニウムと 0.7% の亜鉛で構成されており、その十分な強度が高く評価されています。重量を大幅に犠牲にすることなく、高い強度が要求される用途に適しています。
2% のトリウムと 1% のジルコニウムで構成される HM21A は、高温強度が重要な用途に使用されます。この合金の一般的な用途は、原子力用途とジェット エンジン部品です。
AE42 は、高温用途向けの注目すべき選択肢です。 4% のアルミニウムと 2% の希土類元素により、優れた耐クリープ性を実現します。
QE22 には 2% の銀と 2% の希土類元素が含まれており、非常に安定した微細構造を形成しています。高温での強度と安定性が必要な部品にとって、この合金は格別です。
ZC71 は、主な元素が 7% の亜鉛と 1% のジルコニウムであり、優れた強度と硬度を実現するように設計されています。この組み合わせは、多くのコンポーネントにアルミニウム合金の確実な代替品を提供します。
EZ33 は 3% のジルコニウムと少量の希土類で構成されており、耐クリープ性に優れています。長期にわたる高温安定性が必要な分野では、EZ33 が最有力候補です。
合金の種類 | 降伏強さ(MPa) | 極限引張強さ(MPa) | 密度 (g/cm^3) | 耐食性 | 熱伝導率(W/m・K) | 代表的な用途 |
AZ31B | 125 | 270 | 1.77 | 良い | 75 | 航空宇宙 |
AZ91D | 160 | 290 | 1.81 | 素晴らしい | 72 | 自動車 |
AM60B | 110 | 230 | 1.78 | 公平 | 70 | エレクトロニクス |
AM50A | 105 | 240 | 1.77 | 良い | 69 | 一般エンジニアリング |
ZE41A | 145 | 275 | 1.79 | とても良い | 68 | 軍隊 |
EQ21A | 130 | 255 | 1.80 | 良い | 71 | 産業用機械 |
WE54A | 170 | 300 | 1.82 | 素晴らしい | 73 | 航空宇宙 |
CNC 加工で一般的に使用されるマグネシウム合金の種類の表!
マグネシウムはすべての構造用金属の中で最も軽量であるため、航空宇宙用途で主に選択されています。一般的なマグネシウム合金の重量は約 1.8 g/cm3 ですが、アルミニウム合金の重量は約 2.7 g/cm3 です。
マグネシウムを扱う場合は、より速い加工速度が期待できます。マグネシウムの切りくず形成により高送りが保証されます
費用対効果
表面仕上げ
放熱
耐食性
疲労強度
溶接性
リサイクル性
振動吸収
導電率
抗張力
弾性
硬度 マグネシウム合金の硬度は 60 ~ 100 の範囲です。ブリネルスケール
耐久性
超硬カッター
ハイス(HSS)
多結晶ダイヤモンド(PCD)
エンドミル
フェースミル
ドリル いつ 掘削
旋削工具
タップ
リーマー
中空ミル
スレッドミル
工具コーティング
主軸速度
工具形状
水溶性クーラント
ニートオイル
時間の経過とともに劣化する可能性があります。
エマルジョンとは水と油を混ぜたものです。マグネシウムの場合、エマルションは効率的な熱放散をもたらします。したがって、ワークピースは低温に保たれ、反りの可能性が減少します。
合成冷却剤は、その化学的安定性が際立っています。マグネシウムを加工する場合は、硫黄、塩素、リンを含まないものを選んでください。このような元素はマグネシウムと悪反応を起こし、表面欠陥を引き起こす可能性があります。
スペースと流動性が重要な場合は、ミストの用途を検討してください。これらの細かいスプレーは切断ゾーンに直接分散し、正確な冷却を保証します。また、ミストによりクーラントの使用量も削減できます。
高強度の CNC 機械加工マグネシウム タスクでは、フラッド冷却が驚異的な効果を発揮します。包括的なカバーを提供し、すべての部品を均一に冷却します。ただし、覚えておいてください。過剰は無駄につながる可能性があります。 最小量潤滑 (MQL)
最小限の潤滑を使用する技術を表します。ここでの目的は効率化です。適切な量の潤滑剤を刃先に供給することで、資源を節約し、コストを削減します。
切削油は機械加工の世界では欠かせないもので、摩擦の軽減に役立ちます。そうすることで工具寿命が延び、マグネシウム表面のよりスムーズな切削が保証されます。
塩素化化合物は一部の用途では有益ですが、マグネシウムに関しては課題が生じます。腐食を引き起こす可能性があるため避けてください。
酸化の脅威に対抗するために抗酸化物質を導入します。酸化によりマグネシウムの品質が劣化する可能性があります。したがって、酸化防止剤は材料の完全性を維持する上で重要な役割を果たします。
マグネシウムは、一部の金属よりも腐食しにくいですが、腐食する可能性があります。加工後に防錆剤を塗布し、最終製品を不要な錆から守ります。
マグネシウム加工技術!
まずはマグネシウム専用のツイストドリルから始めましょう。直径 1/4 インチの穴の場合は 300 RPM の速度を選択し、直径 1/8 インチの穴の場合は 1,500 RPM に進みます。適切な穴あけにより、不要な変形を防ぎます。 フライス加工高速度鋼 (HSS) または超硬工具は効果的に処理されます。
。 HSS ツールを使用して 285 フィート/分 (FPM) の切断速度を目指しますが、超硬では最大 1000 FPM の速度が可能です。
正のすくい角を持つ鋭利な工具を使用してください。 1 回転あたり 0.005 ~ 0.015 インチの送り速度で 32 マイクロインチ以上の表面仕上げを達成します。 つまらない 鋭利な HSS 工具を 1 回転あたり 0.002 ~ 0.010 インチの送り速度で使用してください。正しい
ツールの形状により、欠けのない正確な穴が保証されます。
1 インチあたり 10 ~ 12 個のネジ山を選択します。 29 度の工具角度により、マグネシウム部品に高品質のねじ山を加工できます。
最良の結果を得るには、60 ~ 75 FPM でタップしてください。最適なねじの形状と仕上げを実現するには、スパイラルポイントまたはスパイラル溝付きタップを使用します。
ブローチは鋭くしておいてください。高品質の表面を実現するには、軽く継続的な圧力を加えます。
精密な作業には炭化ケイ素または酸化アルミニウムホイールを使用してください。最適な材料除去のためにホイール速度を 4,500 ~ 6,500 FPM に維持します。
マグネシウムは、標準的なホーニング砥石を使用すると利点が得られます。石の速度は 120 ~ 150 FPM を目指してください。
バンドソーと丸鋸が最適です。 10,000 ~ 15,000 FPM のブレード速度により効率が最大化されます。
0.0005インチ以上の穴精度を実現します。超硬または HSS リーマーを 150 ~ 300 RPM の速度で使用してください。 彫刻 正確なツール形状により、きれいでシャープなラインが保証されます。最適な結果を得るには、フライス加工と同様の速度を利用します。この場合、
役に立つかもしれません。
従来とは異なる方法である EDM を使用すると、工具に直接接触することなくマグネシウムを成形できます。マグネシウムに特化した誘電性流体によりプロセスが強化されます。
希望通りの表面仕上げを実現するためのヒント!
マグネシウムの CNC 加工中に優れた表面仕上げを保証するには、最適な送り速度を決定します。送り速度を高くすると表面に傷が付く可能性があることに注意してください。歯あたり 0.004 ~ 0.006 インチの範囲の値を使用します。
鈍い工具はマグネシウムの表面を損傷します。工具の切れ味を定期的に点検し、維持してください。刃先は鋭利なままでなければなりません。工具を頻繁に検査することで摩耗が軽減されます。
クーラントを適切に使用すると、過熱が防止され、工具の寿命が最大限に延長されます。クーラントを工具とマグネシウムの接触点に直接供給し、最大限の効率を確保します。
すべての機械コンポーネントをしっかりと固定します。剛性の向上により工具とマグネシウムの接触が安定し、不要な傷がつきにくくなります。
振動は表面の欠陥の原因となります。防振工具の採用
適正速度
フィニッシュパス
ツールの選択
多段階プロセス
バリ取り
表面処理
クランピング戦略
ツールを変更するたびに、エラーが発生する可能性が生じます。多機能ツールを使用し、操作シーケンスを最適化することで変更を制限します。
航空宇宙
自動車
医療機器
エレクトロニクス
スポーツ用品 耐久性と重量はスポーツのパフォーマンスに影響します。そのため、ラケット、クラブ、防具には CNC 加工されたマグネシウムが使用されています。彼らの存在は、アスリートが最適な効率を達成することを保証します。
軍隊
電気通信
ロボット工学
光学デバイス
パワーツール
楽器
バイオメディカルインプラント
ドローン
鉄道
電車では筋力と体重管理が求められます。座席フレームワークなどのコンポーネントは CNC 加工マグネシウムの恩恵を受けており、乗客に快適さと安全性の両方を提供します。 結論. CNC 機械加工マグネシウムは、複数の利点と課題をもたらします。軽量コンポーネントから可燃性の問題まで、その内容は多岐にわたります。さまざまなマグネシウム合金により、さまざまな用途が可能になります。工具の選択と注意事項は品質と安全性を保証します。