La aplicación de la tecnología de mecanizado CNC de aleación de magnesio para la carcasa del ordenador portátil

Hora de publicación: 05 / 11 2021 Autor: Editor del sitio Visita: 13585

En la actualidad, los productos 3C se están desarrollando rápidamente y la competencia es feroz. Los grupos de consumidores tienen una demanda particularmente fuerte de las características "ligeras y delgadas" de los productos 3C. Esto ha llevado a la tecnología de fabricación y mecanizado de productos 3C a buscar avances en materiales y técnicas de mecanizado cnc. Entre ellos, los materiales de aleación de magnesio se han convertido en los nuevos favoritos de las materias primas en el procesamiento y fabricación de productos 3C.

En primer lugar, la aleación de magnesio es el metal más ligero entre los metales prácticos. Su gravedad específica es aproximadamente 2/3 de la del aluminio y 1/4 de la del acero. Atiende a productos 3C; los grupos de clientes exigen características "ligeras y delgadas". Además, la aleación de magnesio también tiene las características de alta resistencia específica, gran módulo elástico y buena absorción de impactos, lo que es muy adecuado como parte estructural de los productos electrónicos 3C. Según los datos, si se utiliza una aleación de magnesio para reemplazar el plástico ABS en la carcasa de los productos 3C, el peso del material se puede reducir en un 36% y el grosor en un 64%.
En segundo lugar, la aleación de magnesio tiene una buena disipación de calor. La conductividad térmica de la aleación de magnesio es de 350 a 400 veces mayor que la del plástico ABS. Para los productos electrónicos que generan altas temperaturas en el interior, si se utiliza una aleación de magnesio en la carcasa y los componentes de disipación de calor, en la mayoría de los casos no hay necesidad de ventiladores de disipación de calor ni orificios de disipación de calor.
Finalmente, la aleación de magnesio tiene buenas propiedades de blindaje electromagnético. La aleación de magnesio tiene un mejor rendimiento de protección magnética que la aleación de aluminio, una mejor función de bloqueo de ondas electromagnéticas y es más adecuada para fabricar productos electrónicos de precisión que son fácilmente interferidos por el mundo exterior. También se puede utilizar como carcasa de productos electrónicos que generan radiación electromagnética, como computadoras y teléfonos móviles, para reducir el daño por radiación de las ondas electromagnéticas al cuerpo humano.

Ventajas de la tecnología de mecanizado CNC de aleación de magnesio en productos 3C

Los materiales de aleación de magnesio tienen las características de ser inflamables y corrosivos en el mecanizado. En comparación con los materiales metálicos tradicionales como el hierro y el aluminio, no son adecuados para cortar. Por lo tanto, en la etapa inicial de aplicación de materiales de aleación de magnesio, la fundición a presión, la fundición a presión y otros métodos de proceso se utilizan más ampliamente para el conformado. Sin embargo, con el desarrollo de la tecnología de productos 3C, un método de formación de este tipo es difícil de satisfacer la demanda. En primer lugar, con la creciente miniaturización e integración de los productos 3C, la estructura de la carcasa de los productos 3C se está volviendo cada vez más compleja, y es difícil formar con precisión los métodos de proceso como la fundición a presión y la fundición a presión; en segundo lugar, el ciclo de desarrollo y fabricación de los productos 3C es cada vez más corto. El ciclo de apertura del molde de fundición a presión y fundición a presión restringe severamente su ciclo de producción.

Finalmente, existe una seria contradicción entre la tolerancia cero del grupo de consumidores para los defectos de apariencia del producto y los defectos de fundición casi inevitables. Por lo tanto, se presta cada vez más atención a la tecnología de mecanizado CNC de aleación de magnesio.

El análisis de la carcasa de la computadora portátil de mecanizado CNC de magnesio.

Análisis de proceso: carcasa de una computadora portátil hecha de aleación de magnesio ME20. La pieza tiene una estructura compleja y requisitos de alta precisión dimensional, por lo que se forma fresando la hoja de aleación de magnesio en su conjunto. Mecanizado de magnesio es muy diferente del mecanizado tradicional de aleaciones de aluminio en términos de selección de herramientas, selección de parámetros de corte, selección del plan de corte, selección del fluido de corte y medidas anticorrosión y tratamiento de viruta.
Selección de herramientas: la aleación de magnesio tiene buena conductividad térmica, material blando y baja fuerza de corte, por lo que la tasa de disipación de calor durante el mecanizado es muy rápida y la cantidad de adherencia es pequeña, por lo que la vida útil de la herramienta puede ser muy larga. Sin embargo, las herramientas de corte utilizadas para el mecanizado de aleación de magnesio son necesarias para mantener los bordes cortantes afilados, ya que las herramientas con bordes cortantes más grandes aumentarán la fricción durante el proceso de corte, lo que conducirá a un aumento significativo de la temperatura de corte, lo que provocará que las virutas de magnesio destellen o incluso se queman, lo que aumenta los factores inseguros en el proceso de corte. Por lo tanto, el mecanizado de aleaciones de magnesio generalmente requiere la selección de nuevas herramientas de carburo y las herramientas antiguas que se han procesado con otros materiales no se pueden mezclar. Los principios generales de diseño de herramientas para el mecanizado de acero y aluminio también son aplicables a las herramientas para el mecanizado de aleaciones de magnesio. Debido a que la resistencia al corte de la aleación de magnesio es baja y la capacidad calorífica también es bastante baja, el número de dientes de la fresa utilizada para el mecanizado de la aleación de magnesio es mayor que el de otros metales. Reducir el número de dientes puede aumentar el espacio de las virutas y la cantidad de alimentación, lo que puede reducir el calentamiento por fricción y aumentar el espacio de las virutas, reducir la distorsión de las virutas y reducir el consumo de energía y la generación de calor. La empresa del autor generalmente prefiere fresas de carburo de tres filos al mecanizar aleaciones de magnesio. En circunstancias especiales, como una longitud de hoja insuficiente de la herramienta de tres hojas, especificaciones de diámetro inadecuadas, etc., también se pueden utilizar fresas de carburo de cuatro hojas.
Selección del fluido de corte: el material de aleación de magnesio es suave y fácil de cortar. Ya sea usando alta o baja velocidad, con o sin fluido de corte, se puede lograr una superficie muy lisa. El mecanizado en seco sin fluido de corte puede reducir los costos de mecanizado, y las virutas de desecho se pueden recolectar, almacenar y transportar fácilmente. Por ello, en muchas referencias se recomienda el mecanizado en seco, sin embargo, existe riesgo de incendio cuando el mecanizado en seco utiliza alta velocidad y forma virutas finas. Esto requiere que el operador del CNC observe las condiciones de mecanizado en cualquier momento y, en caso de incendio, se puede extinguir inmediatamente, pero este método aún tiene riesgos inconmensurables. Esto limita la incapacidad del operador para lograr el modo de trabajo de una sola persona con múltiples máquinas, que no es rentable en términos de costo y eficiencia de procesamiento general. Además, las aleaciones de magnesio tienden a expandirse cuando se calientan. Según los datos, el coeficiente de expansión lineal de la aleación de magnesio en el rango de temperatura de 20 ℃ ～ 200 ℃ es 26.6 ～ 27.4μm / (m · ℃) (relacionado con la composición de la aleación). Tomando la dimensión de longitud de 200 mm como ejemplo, si la temperatura aumenta 10 ° C durante el procesamiento, el error de procesamiento será de 0.0532 ～ 0.0548 mm. Se puede ver que si se usa corte en seco, no hay caída de fluido de corte. Temperatura, las piezas de aleación de magnesio se expandirán debido al rápido aumento de temperatura, lo que afectará la precisión del mecanizado. La carcasa del portátil tiene altos requisitos de precisión dimensional y estos efectos de la temperatura no pueden ignorarse. Con base en las dos consideraciones anteriores, el mecanizado CNC de esta aleación de magnesio adopta el mecanizado "húmedo" utilizando fluido de corte. Por esta razón, presentamos especialmente el fluido de corte de aleación de magnesio tipo Castrol MG.
Selección de parámetros de corte: Los parámetros de corte del fresado CNC incluyen la velocidad del husillo, la velocidad de avance, la profundidad de corte de la herramienta y la anchura de corte de la herramienta. Elegimos una máquina herramienta doméstica para el mecanizado de aleaciones de magnesio. La alta velocidad teórica de la máquina herramienta puede alcanzar 8000r / min, la velocidad máxima de alimentación es de 15 m / min y la precisión de mecanizado es de 0.01 mm. El uso de esta máquina herramienta para mantener la velocidad más alta durante mucho tiempo es perjudicial para la máquina herramienta. La velocidad de alimentación demasiado rápida, para la producción de lotes pequeños de una sola pieza, no ahorra demasiado tiempo, pero aumenta en gran medida el riesgo de calidad y la probabilidad de falla del equipo. Por lo tanto, utilizamos una gran profundidad de corte y un avance pequeño para determinar nuestros parámetros de corte. De acuerdo con muchos años de experiencia en mecanizado CNC, cuando la fresa de carburo está mecanizando diferentes materiales, la velocidad y el avance en los parámetros de corte cambian, pero la profundidad y el ancho de corte generalmente no cambian mucho: para el mecanizado en desbaste, el ancho recomendado de el corte es 50% ～ 100% D (D es el diámetro de la herramienta), la profundidad de corte recomendada es 0.3 ～ 0.5D. Para el acabado, el ancho de corte recomendado es de 0.1 ～ 0.5 mm y la profundidad de corte es de 0.5 ～ 1D.
Medidas anticorrosión en el mecanizado CNC de aleaciones de magnesio. Generalmente se cree que las aleaciones de magnesio son químicamente activas y fáciles de corroer. Especialmente después del mecanizado "húmedo", es más probable que las piezas de aleación de magnesio contaminadas con fluido de corte se corroan. De hecho, según la experiencia de mecanizado de esta unidad, si se adoptan medidas anticorrosivas eficaces para la aleación de magnesio en un ciclo de mecanizado relativamente corto, no provocará una corrosión grave que afecte la resistencia estructural o la rugosidad de la superficie.

Tomamos las siguientes medidas para aliviar la corrosión de la aleación de magnesio

El proceso de mecanizado CNC de aleación de magnesio debe operarse continuamente, y las piezas cubiertas con fluido de corte no se pueden colocar en el banco de trabajo durante mucho tiempo, y mucho menos durante la noche.
Las piezas de aleación de magnesio terminadas se lavan varias veces con agua limpia para diluir completamente el residuo del líquido de astillado.
Las piezas de aleación de magnesio lavadas deben secarse rápidamente con una pistola de aire a alta presión y luego secarse con una gasa de algodón limpia.
Las piezas terminadas se pueden colocar en la caja de espuma por un corto tiempo y está prohibido tocar otros metales.
Cuando las piezas se colocan durante mucho tiempo o se entregan para su renovación, colóquelas en una bolsa de plástico seca con la boca de la bolsa doblada para asegurarse de que el aire de la bolsa no circule relativamente.

De hecho, aunque el método anterior es simple y fácil de implementar, no puede prevenir completamente la corrosión de la aleación de magnesio. Incluso si la superficie de la pieza es oscura o tiene una pequeña cantidad de puntos negros, se puede eliminar rociando arena seca. Para definir si el grado de corrosión de la superficie de la aleación de magnesio es aceptable o no, es necesario comunicarse completamente con el personal técnico en el enlace de tratamiento de la superficie de la aleación de magnesio para formular las marcas y especificaciones correspondientes.

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