CNC-Bearbeitung von Magnesium: Was sind die Sicherheitsprobleme?

Im Jahr 2018 brach in einem Werk zur Herstellung von Magnesiumkomponenten in Michigan ein Großbrand aus. Und trotz der Schwere des Vorfalls heißt es in Berichten, dass die Feuerwehrleute warten mussten, bis das Feuer erloschen war (Wasser konnte ein mit Magnesium betriebenes Feuer nicht löschen).

Magnesium ist aufgrund seines hohen Festigkeits-Gewichts-Verhältnisses und seiner guten Bearbeitbarkeit ein Edelmetall in CNC-Maschinen. Aber Späne aus CNC-gefrästen Magnesiumteilen sind hochentzündlich. Ein kleiner Fehler, und Sie werden möglicherweise mit einem Feuer konfrontiert, das extrem schwer zu löschen ist.

Wie lösen Sie diese Sicherheitsprobleme? Dieser Artikel behandelt Best Practices für die Bearbeitung von Magnesiumteilen. (Bitte beachten Sie: Bei AIXI verwenden wir kein Magnesium, aber wir haben diese Tipps als Referenz bereitgestellt)

Ist es sicher, Magnesium zu bearbeiten?

Um Magnesium zu bearbeiten, müssen sehr strenge Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden.

Nr. 1 Halten Sie einen guten Werkzeugzustand aufrecht und vermeiden Sie einen engen Freiwinkel

Bei der CNC-Bearbeitung von Magnesiumkomponenten ist es wichtig, die Schneidwerkzeuge scharf und die Freiwinkel (oder Freiwinkel) groß zu halten. Denn stumpfe Werkzeuge und enge Entformungsschrägen verursachen übermäßige Reibung und Hitze, die die Späne bei der CNC-Bearbeitung entzünden können.

Hartmetallbestückte Werkzeuge behalten ihre Härte und erzeugen bei der Bearbeitung bei hohen Temperaturen kaum Funken. Als solche eignen sie sich besser für die Bearbeitung von Magnesiumteilen im Vergleich zu Stahlzerspanungswerkzeugen.

Nr. 2 Machen Sie diskontinuierliche Späne

Besonderes Augenmerk sollte auch auf die Art und Größe der bei der Bearbeitung entstehenden Späne gelegt werden. In der Regel ist es besser, Ihre CNC-Maschinen so zu konfigurieren, dass sie diskontinuierliche (oder gebrochene) Späne anstelle von feinen Spänen produzieren. Dies liegt daran, dass diskontinuierliche Späne dazu beitragen, die Wärme von der Spanfläche und den Schneidwerkzeugen abzuleiten, wodurch die Entzündungsgefahr verringert wird.

Wie richten Sie also Ihre CNC-Maschine ein, um diskontinuierliche Chips zu produzieren?

Zuallererst müssen Sie sicherstellen, dass der hintere Spanwinkel Ihres Schneidwerkzeugs klein ist. Außerdem sollten mittlere bis hohe Schnittgeschwindigkeiten verwendet werden, während die Vorschubgeschwindigkeit niedrig gehalten werden sollte. Auch die großen Schnitttiefen begünstigen die Bildung dieser Spanart.

# 3 Explosionsgeschütztes Vakuum für Späne verwenden

Auch nach Umsetzung der in #2 genannten Bearbeitungsparameter bleiben die anfallenden diskontinuierlichen Magnesiumspäne gefährlich. Führende Werkstätten nutzen heute explosionsgeschützte Absauganlagen und Absauganlagen, um Späne und Magnesiumstaub aus CNC-Maschinen sicher zu entfernen.

Die abgesaugten Späne werden dann getrennt von anderen Spänenmaterialien in hermetisch verschlossenen, nicht brennbaren Behältern, wie beispielsweise Stahlfässern, gelagert.

# 4 Mineralöl-Kühlmittel verwenden

Wenn Ihr Projekt andere Bearbeitungsparameter als die in Nr. 2 genannten erfordert, ist es sehr wahrscheinlich, dass während des Bearbeitungsprozesses eine übermäßige Wärmeentwicklung stattfindet. Dazu müssen Sie Kühlschmierstoffe auf Mineralölbasis verwenden. Sie reduzieren die Brand- und Explosionsgefahr und verbessern gleichzeitig die Oberflächenqualität Ihrer bearbeiteten Teile.

Verwenden Sie niemals Kühlmittel auf Wasserbasis, da diese mit Magnesium reagieren, um Wasserstoffgas zu erzeugen, das von Natur aus leicht entzündlich ist.

# 5 Verwenden Sie niemals Wasser, um ein Magnesiumfeuer zu löschen

Nehmen wir also an, in der Produktionsanlage stimmt etwas nicht und Sie müssen ein mit Magnesium betriebenes Feuer löschen. Wasser ist definitiv keine Option, weil es bekanntlich alles noch schlimmer macht.

Trockenlöscher der Klasse D sind beim Löschen von Magnesiumbränden effektiver. Sie können auch trockenen Sand verwenden, insbesondere wenn Sie versuchen, kleine Brände zu kontrollieren.

Die Risiken der CNC-Bearbeitung von Magnesium sind erheblich

Um die mit Magnesium verbundenen Brandrisiken zu verhindern, müssen die zuvor erwähnten Praktiken befolgt werden. Die von diesem Material ausgehenden Risiken sind erheblich und Sie werden feststellen, dass nicht alle Werkstätten bereit sind, mit Magnesium zu arbeiten.

Wenn Sie über die CNC-Bearbeitung von Magnesium nachdenken, empfehlen wir Ihnen dringend, nach alternativen Materialien zu suchen, die weniger riskant sind. Bei AIXI haben wir uns aufgrund der Möglichkeit von Schäden und mangelnder Nachfrage entschieden, nicht mit Magnesium zu bearbeiten. Wenn Sie Ihre Optionen abwägen und eine andere Alternative finden, zögern Sie bitte nicht, uns zu kontaktieren, um Ihr Magnesium-freies Teil zu besprechen.