Magnesium ist dank seiner Leichtigkeit und guten Bearbeitbarkeit ein Edelmetall für die CNC-Bearbeitung. Für CNC-Maschinenbauer stellt es jedoch eine Gefahr dar: Die Späne und der Staub des bearbeiteten Magnesiums sind leicht entzündlich.
Ohne Vorsicht und Vorbereitung kann die CNC-Bearbeitung von Magnesium zu einem ernsthaften Sicherheitsrisiko werden.
Dieser Artikel untersucht Best Practices für die sichere Bearbeitung von Magnesium und anderen brennbaren Metallen. Es behandelt die ordnungsgemäße Entsorgung von Spänen, vorbeugende Maßnahmen und andere Tipps zur Verringerung der Brandgefahr in der Maschinenhalle.
Warum Magnesium bearbeiten?
Wenn Magnesium gefährlich sein kann, warum dann damit arbeiten? Das ist eine gute Frage, aber solange die Sicherheitsrichtlinien eingehalten werden, kann Magnesium ein hervorragendes Metall für die CNC-Bearbeitung sein.
Magnesium ist das leichteste Strukturmetall und bietet auch bei der Bearbeitung eine hervorragende Oberflächengüte.
Dies liegt teilweise an der hervorragenden Bearbeitbarkeit von Magnesium. Magnesium erfordert eine viel geringere Schnittkraft als Aluminium, was viele Vorteile für Zerspaner hat:
Die Bearbeitung kann schnell erfolgen
Späne brechen sauber und gleichmäßig
Es wird weniger Strom benötigt
Die Schneidwerkzeuge werden weniger abgenutzt, was ihre Lebensdauer verlängert
Warum ist Magnesium gefährlich?
Während ein Magnesiumteil sehr schwer zu entzünden ist, wird das Material leicht entzündlich, wenn es zu Pulver oder Spänen verarbeitet wird.
Das bedeutet, dass bearbeitete Magnesiumspäne eine Brandgefahr darstellen können.
Dieses Risiko für Werkstätten ist erhöht, da durch Magnesium verursachte Brände sehr schwer zu löschen sind. Die Verbrennung dauert in Stickstoff, Kohlendioxid und Wasser an. (Deshalb wurden Magnesiumpulver schon immer in einigen Sprengkörpern verwendet.)
Holen Sie sich den richtigen Feuerlöscher
Brände, die durch brennende Magnesiumspäne verursacht werden, können nicht mit Wasser gelöscht werden – Wasser macht die Sache noch schlimmer – daher ist es äußerst wichtig, dass eine Maschinenwerkstatt darauf vorbereitet ist, einen Brand im schlimmsten Fall zu bekämpfen .
Feuerlöscher sind ein wesentlicher Bestandteil jeder Maschinenwerkstatt, und es gibt mehrere Klassen von Feuerlöschern für unterschiedliche Situationen.
Im Falle eines Magnesiumbrandes müssen Sie einen Feuerlöscher der Klasse D verwenden, der speziell für die Bekämpfung von Metallbränden entwickelt wurde.
Feuerlöscher der Klasse D enthalten normalerweise ein Mittel wie Natriumchlorid oder Kupferpulver.
Zusätzlich kann ein Sandeimer verwendet werden, um ein Metallfeuer zu löschen.
Im Allgemeinen kann Sand zur Bekämpfung kleiner Brände verwendet werden, während bei großen Flammen ein Feuerlöscher verwendet werden sollte, wenn es nicht möglich ist, das gesamte Feuer mit Sand zu ersticken.
Ein Sandeimer sollte in die Nähe der Maschine gestellt werden, wo das Magnesium verarbeitet wird, der Feuerlöscher aber etwas weiter weg. Andernfalls laufen Sie Gefahr, den Feuerlöscher im Feuer zu verlieren.
So bearbeiten Sie Magnesium sicher
Auch wenn es entmutigend erscheinen mag, ist die CNC-Bearbeitung von Magnesium absolut sicher, wenn die richtigen Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden.
Enge Freiwinkel vermeiden
Obwohl Magnesium mit hohen Geschwindigkeiten bearbeitet werden kann, ohne die Teilequalität zu beeinträchtigen, sollten enge Spanwinkel am besten vermieden werden, da der Kontakt zwischen Werkzeug und Werkstück die Reibung und die Schnitttemperatur erhöht.
Pflegen Sie den guten Zustand des Werkzeugs
Scharfe Schneidwerkzeuge können das Brandrisiko bei der Bearbeitung von Magnesium verringern.
Stumpfe Werkzeuge können reiben und Reibung verursachen, was Funken verursacht und Hitze aufbaut, wo die empfindlichen Magnesiumspäne entstehen. Natürlich produzieren scharfe Werkzeuge auch bessere Teile.
Die meisten Zerspaner verwenden für die Bearbeitung von Magnesium ein Hartmetall-Schneidwerkzeug mit großem Freiwinkel.
Vermeiden Sie Kühlmittel auf Wasserbasis
Obwohl Kühlmittel die Bearbeitungstemperaturen senken, kann ein Kühlmittel auf Wasserbasis das Risiko eines Magnesiumbrandes tatsächlich erhöhen, da es Wasserstoffgas erzeugt.
Vermeiden Sie Kühlmittel ganz oder verwenden Sie ein leichtes Mineralöl anstelle des Standardkühlmittels. Druckluft oder Argongas können auch verwendet werden, um die Temperaturen zu senken, ohne Gefahr zu laufen, einen möglichen Brand zu verschlimmern.
Machen Sie diskontinuierliche Chips
Bei der CNC-Bearbeitung von Magnesium ist es am besten, gut gebrochene diskontinuierliche Späne herzustellen, im Gegensatz zu den leichter entzündlichen Bandspänen.
Verwenden Sie nur einen explosionsgeschützten Spänesauger
Wenn Sie ein Vakuum-Absaugsystem zur Späneentfernung verwenden, muss dieses System genauso feuerfest sein wie der Rest der Bearbeitungseinrichtung.
Lagerung von Magnesiumteilen und Spänen
Es ist sehr unwahrscheinlich, dass sich Ihr fertiges Magnesiumteil entzündet, aber Späne sollten mit Vorsicht behandelt werden. Magnesium bleibt auch nach der Bearbeitung gefährlich.
Späne sollten möglichst immer trocken gehalten und in geschlossenen Behältern wie Stahlfässern getrennt von Spänen anderer Materialien gelagert werden.
Lagerbehälter sollten von brennbaren Materialien ferngehalten werden. Wenn die Chips nass sind, sollten sie an einem abgelegenen Ort wie einem Unterstand im Freien gelagert werden.
Magnesiumspäne können in vielen Ländern recycelt werden.
Obwohl die fertigen Magnesiumteile nicht an einem abgelegenen Ort gelagert werden müssen, sollten sie auch trocken gehalten werden, um eine Entzündung zu vermeiden.
Andere brennbare Metalle
Magnesium ist nicht das einzige Metall, das bei der CNC-Bearbeitung eine Brandgefahr darstellen kann.
Andere brennbare Materialien sind Titan – das für die Bearbeitung weit verbreitet ist – sowie Natrium und Lithium.
Titan sollte mit den gleichen Überlegungen wie Magnesium behandelt werden. Zum Löschen von Titanbränden sollten nur Sand- und Typ-D-Feuerlöscher verwendet werden, und es sollten ähnliche Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden, um die Ansammlung von Splittern zu vermeiden.