Die Anwendung von Magnesiumlegierungs-CNC-Bearbeitungstechnologie für Notebook-Computergehäuse

Derzeit entwickeln sich 3C-Produkte rasant und der Wettbewerb ist hart. Verbrauchergruppen haben eine besonders starke Nachfrage nach den „leichten und dünnen“ Eigenschaften von 3C-Produkten. Dies hat die 3C-Produktbearbeitungs- und Fertigungstechnologie dazu veranlasst, Durchbrüche bei Materialien und CNC-Bearbeitungstechniken zu suchen. Unter ihnen sind Magnesiumlegierungsmaterialien zum neuen Favoriten unter den Rohstoffen bei der Verarbeitung und Herstellung von 3C-Produkten geworden.

• Zunächst einmal ist Magnesiumlegierung das leichteste Metall unter den praktischen Metallen. Sein spezifisches Gewicht beträgt etwa 2/3 des Gewichts von Aluminium und 1/4 des von Stahl. Es richtet sich an 3C-Produkte; Kundengruppen fordern "leichte und dünne" Eigenschaften. Darüber hinaus hat Magnesiumlegierung auch die Eigenschaften einer hohen spezifischen Festigkeit, eines großen Elastizitätsmoduls und einer guten Stoßdämpfung, die sich sehr gut als Strukturteil von 3C-Elektronikprodukten eignet. Den Daten zufolge kann das Gewicht des Materials um 3% und die Dicke um 36% reduziert werden, wenn Magnesiumlegierung als Ersatz für ABS-Kunststoff auf der Schale von 64C-Produkten verwendet wird.
• Zweitens hat Magnesiumlegierung eine gute Wärmeableitung. Die Wärmeleitfähigkeit von Magnesiumlegierungen ist 350 bis 400 Mal höher als die von ABS-Kunststoff. Wenn bei elektronischen Produkten, die im Inneren hohe Temperaturen erzeugen, eine Magnesiumlegierung für das Gehäuse und die Wärmeableitungskomponenten verwendet wird, sind in den meisten Fällen keine Wärmeableitungslüfter oder Wärmeableitungslöcher erforderlich.
• Schließlich weist eine Magnesiumlegierung gute elektromagnetische Abschirmungseigenschaften auf. Magnesiumlegierung hat eine bessere magnetische Abschirmleistung als eine Aluminiumlegierung, eine bessere Blockierfunktion für elektromagnetische Wellen und ist besser geeignet für die Herstellung elektronischer Präzisionsprodukte, die leicht von der Außenwelt gestört werden. Es kann auch als Gehäuse für elektronische Produkte verwendet werden, die elektromagnetische Strahlung erzeugen, wie Computer und Mobiltelefone, um die Strahlenschäden elektromagnetischer Wellen für den menschlichen Körper zu reduzieren.

Vorteile der CNC-Bearbeitungstechnologie aus Magnesiumlegierung in 3C-Produkten

Magnesiumlegierungsmaterialien haben die Eigenschaften, dass sie bei der Bearbeitung brennbar und korrosiv sind. Im Vergleich zu herkömmlichen Metallwerkstoffen wie Eisen und Aluminium sind sie nicht zum Schneiden geeignet. Daher werden in der Anfangsphase der Anwendung von Magnesiumlegierungsmaterialien Druckguss-, Druckguss- und andere Verfahren zum Umformen häufiger verwendet. Mit der Entwicklung der 3C-Produkttechnologie ist es jedoch schwierig, die Nachfrage nach einem solchen Umformverfahren zu befriedigen. Erstens wird mit der zunehmenden Miniaturisierung und Integration von 3C-Produkten die Schalenstruktur von 3C-Produkten immer komplexer, und es ist schwierig, die Prozessverfahren wie Druckguss und Druckguss genau auszubilden; zweitens wird der Entwicklungs- und Fertigungszyklus von 3C-Produkten immer kürzer. Der Formöffnungszyklus von Druckguss und Druckguss schränkt seinen Produktionszyklus stark ein.

Schließlich besteht ein ernsthafter Widerspruch zwischen der Null-Toleranz der Verbrauchergruppe für Produktfehler im Aussehen und den fast unvermeidlichen Gussfehlern. Daher wird der CNC-Bearbeitungstechnologie von Magnesiumlegierungen immer mehr Aufmerksamkeit geschenkt.

Die Analyse der Magnesium-CNC-Bearbeitung von Notebook-Computergehäusen.

1. Prozessanalyse: Ein Notebook-Computergehäuse aus der Magnesiumlegierung ME20. Das Teil hat eine komplexe Struktur und hohe Anforderungen an die Maßgenauigkeit, daher wird es durch Fräsen des Magnesiumlegierungsblechs als Ganzes geformt. Magnesiumbearbeitung unterscheidet sich stark von der herkömmlichen Bearbeitung von Aluminiumlegierungen in Bezug auf Werkzeugauswahl, Schnittparameterauswahl, Schnittplanauswahl, Kühlschmierstoffauswahl und Korrosionsschutzmaßnahmen sowie Spanbehandlung.
2. Werkzeugauswahl: Magnesiumlegierung hat eine gute Wärmeleitfähigkeit, ein weiches Material und eine geringe Schnittkraft, daher ist die Wärmeableitung während der Bearbeitung sehr schnell und die Anhaftung ist gering, sodass die Werkzeugstandzeit sehr lang sein kann. Schneidwerkzeuge, die für die Bearbeitung von Magnesiumlegierungen verwendet werden, müssen jedoch die Schneidkanten scharf halten, da Werkzeuge mit größeren Schneidkanten die Reibung während des Schneidprozesses erhöhen, was zu einer erheblichen Erhöhung der Schnitttemperatur führt, wodurch Magnesiumspäne blitzen oder sogar brennen, was zu unsicheren Faktoren im Schneidprozess führt. Daher erfordert die Bearbeitung von Magnesiumlegierungen im Allgemeinen die Auswahl neuer Hartmetallwerkzeuge, und alte Werkzeuge, die mit anderen Materialien bearbeitet wurden, können nicht gemischt werden. Die allgemeinen Werkzeugkonstruktionsprinzipien für die Bearbeitung von Stahl und Aluminium gelten auch für Werkzeuge zur Bearbeitung von Magnesiumlegierungen. Da der Schneidwiderstand der Magnesiumlegierung gering ist und die Wärmekapazität ebenfalls recht gering ist, ist die Anzahl der Zähne des für die Bearbeitung von Magnesiumlegierungen verwendeten Fräsers größer als die anderer Metalle. Eine Verringerung der Zähnezahl kann den Spanraum und den Vorschubbetrag vergrößern, wodurch die Reibungserwärmung verringert und der Spanraum vergrößert, der Verzug von Spänen verringert und der Energieverbrauch und die Wärmeerzeugung verringert werden können. Das Unternehmen des Autors bevorzugt bei der Bearbeitung von Magnesiumlegierungen generell dreischneidige Hartmetall-Schaftfräser. Unter besonderen Umständen, wie z. B. unzureichende Klingenlänge des dreischneidigen Werkzeugs, ungeeignete Durchmesserspezifikationen usw., können auch vierschneidige Hartmetall-Schaftfräser verwendet werden.
3. Kühlschmierstoffauswahl: Magnesiumlegierungsmaterial ist weich und leicht zu schneiden. Ob mit hoher oder niedriger Drehzahl, mit oder ohne Kühlschmierstoff, eine sehr glatte Oberfläche kann erreicht werden. Die Trockenbearbeitung ohne Kühlschmierstoff kann die Bearbeitungskosten senken und Abfallspäne können leicht gesammelt, gelagert und transportiert werden. Daher wird in vielen Referenzen die Trockenbearbeitung empfohlen. Bei der Trockenbearbeitung mit hoher Geschwindigkeit und Bildung von feinen Spänen besteht jedoch Brandgefahr. Dies erfordert vom CNC-Bediener, die Bearbeitungsbedingungen jederzeit zu beobachten und im Brandfall kann dieser sofort gelöscht werden, aber diese Methode birgt immer noch unermessliche Risiken. Dies schränkt die Unfähigkeit des Bedieners ein, den Ein-Personen-Mehrmaschinen-Arbeitsmodus zu erreichen, der im Hinblick auf die Gesamtverarbeitungskosten und die Effizienz nicht kosteneffektiv ist. Außerdem neigen Magnesiumlegierungen dazu, sich beim Erhitzen auszudehnen. Den Daten zufolge beträgt der lineare Ausdehnungskoeffizient der Magnesiumlegierung im Temperaturbereich von 20℃～200℃ 26.6～27.4μm/(m·℃) (bezogen auf die Legierungszusammensetzung). Nimmt man das Längenmaß von 200 mm als Beispiel: Wenn die Temperatur während der Verarbeitung um 10 °C ansteigt, beträgt der Verarbeitungsfehler 0.0532～0.0548 mm. Es ist ersichtlich, dass beim Trockenschneiden kein Kühlschmierstoffabfall auftritt. Temperatur, Magnesiumlegierungsteile dehnen sich aufgrund des schnellen Temperaturanstiegs aus, was die Bearbeitungsgenauigkeit beeinträchtigt. Das Notebook-Gehäuse stellt hohe Anforderungen an die Maßhaltigkeit und solche Temperatureinflüsse sind nicht zu vernachlässigen. Basierend auf den beiden obigen Überlegungen wird bei der CNC-Bearbeitung dieser Magnesiumlegierung eine "Nass"-Bearbeitung mit Kühlschmierstoff verwendet. Aus diesem Grund haben wir speziell Castrol MG-Schneidflüssigkeiten aus Magnesiumlegierung eingeführt.
4. Auswahl der Schnittparameter: Zu den Schnittparametern beim CNC-Fräsen zählen Spindeldrehzahl, Vorschub, Werkzeugschnitttiefe und Werkzeugschnittbreite. Wir haben uns für eine heimische Werkzeugmaschine für die Bearbeitung von Magnesiumlegierungen entschieden. Die theoretische hohe Geschwindigkeit der Werkzeugmaschine kann 8000 U/min erreichen, die maximale Vorschubgeschwindigkeit beträgt 15 m/min und die Bearbeitungsgenauigkeit beträgt 0.01 mm. Die Verwendung dieser Werkzeugmaschine zum Aufrechterhalten der höchsten Geschwindigkeit über einen langen Zeitraum ist für die Werkzeugmaschine schädlich. Eine zu schnelle Vorschubgeschwindigkeit für die Einzelstück-Kleinserienfertigung spart nicht allzu viel Zeit, erhöht aber das Qualitätsrisiko und die Wahrscheinlichkeit eines Geräteausfalls erheblich. Daher verwenden wir große Schnitttiefen und kleinen Vorschub, um unsere Schnittparameter zu bestimmen. Laut langjähriger Erfahrung in der CNC-Bearbeitung ändern sich bei der Bearbeitung verschiedener Materialien mit dem Hartmetall-Schaftfräser die Geschwindigkeit und der Vorschub in den Schnittparametern, aber die Schnitttiefe und Schnittbreite ändern sich im Allgemeinen nicht viel: Für die Schruppbearbeitung beträgt die empfohlene Breite von Schnitt ist 50 % ～100 % D (D ist der Werkzeugdurchmesser), die empfohlene Schnitttiefe beträgt 0.3 0.5 D. Zum Schlichten beträgt die empfohlene Schnittbreite 0.1～0.5mm und die Schnitttiefe 0.5～1D.
5. Korrosionsschutzmaßnahmen bei der CNC-Bearbeitung von Magnesiumlegierungen. Es wird allgemein angenommen, dass Magnesiumlegierungen chemisch aktiv sind und leicht korrodieren. Besonders nach der „Nass“-Bearbeitung korrodieren mit Kühlschmierstoff verunreinigte Magnesiumlegierungsteile eher. In der Tat, nach den Bearbeitungserfahrungen dieser Einheit, wenn wirksame Korrosionsschutzmaßnahmen für Magnesiumlegierungen in einem relativ kurzen Bearbeitungszyklus ergriffen werden, wird es keine ernsthafte Korrosion verursachen, die die strukturelle Festigkeit oder Oberflächenrauheit beeinträchtigt.

Wir ergreifen die folgenden Maßnahmen, um die Korrosion von Magnesiumlegierungen zu mildern

1. Der CNC-Bearbeitungsprozess der Magnesiumlegierung muss kontinuierlich betrieben werden, und die mit Kühlschmierstoff bedeckten Teile können nicht lange, geschweige denn über Nacht, auf der Werkbank abgelegt werden.
2. Die fertigen Magnesiumlegierungsteile werden mehrmals in sauberem Wasser gewaschen, um die Reste der Späneflüssigkeit vollständig zu verdünnen.
3. Die gewaschenen Magnesiumlegierungsteile sollten mit einer Hochdruckluftpistole schnell trocken geblasen und dann mit einem sauberen Baumwollgaze trocken gewischt werden.
4. Die fertigen Teile können kurzzeitig in die Schaumstoffbox gelegt werden, das Berühren anderer Metalle ist verboten.
5. Wenn die Teile für längere Zeit gelagert oder zum Wenden geliefert werden, legen Sie sie in einen trockenen Plastikbeutel mit gefalteter Beutelöffnung, um sicherzustellen, dass die Luft im Beutel relativ unzirkuliert ist.

Obwohl das obige Verfahren einfach und leicht zu implementieren ist, kann es tatsächlich die Korrosion der Magnesiumlegierung nicht vollständig verhindern. Auch wenn die Oberfläche des Teils dunkel ist oder kleine schwarze Flecken aufweist, kann sie durch Aufsprühen von trockenem Sand entfernt werden. Um zu bestimmen, ob der Korrosionsgrad der Magnesiumlegierungsoberfläche akzeptabel ist oder nicht, ist es notwendig, mit dem technischen Personal im Link zur Oberflächenbehandlung der Magnesiumlegierung zu kommunizieren, um entsprechende Kennzeichnungen und Spezifikationen zu formulieren.

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By Minghe Druckgusshersteller |Kategorien: Hilfreiche Artikel |Werkstoff Stichworte: Aluminiumguss, Zinkguss, Magnesiumguss, Titanguss, Edelstahlguss, Messingguss,Bronzeguss,Casting-Video,Unternehmensgeschichte,Aluminiumdruckguss |Kommentare deaktiviert