Magnesium ist ein leichtes Metall mit hoher Bearbeitbarkeit , das sich CNC-bearbeiten lässt, um Teile mit hoher Festigkeit und ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit herzustellen.
Magnesium ist jedoch aufgrund seiner Entzündungs- und Explosionsgefahr schwer zu bearbeiten, wenn nicht die entsprechenden Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden. Es stellt eine Gefahr für CNC-Maschinenbediener dar: Die Späne und der Staub, die beim Bearbeiten von Magnesium entstehen, sind leicht entzündlich.
Ohne die gebotene Vorsicht und Vorbereitung kann die CNC-Bearbeitung von Magnesium zu einem ernsthaften Sicherheitsrisiko werden.
Dieser Artikel befasst sich mit bewährten Verfahren für die sichere Bearbeitung von Magnesium und anderen brennbaren Metallen. Er behandelt die korrekte Spanabfuhr, vorbeugende Maßnahmen und weitere Tipps zur Verringerung des Brandrisikos in der Werkstatt.
Warum maschinelles Magnesium?
Wenn Magnesium gefährlich sein kann, warum sollte man es dann überhaupt bearbeiten? Das ist eine berechtigte Frage, aber solange die Sicherheitsrichtlinien eingehalten werden, kann Magnesium eine ausgezeichnete Materialwahl für die CNC-Bearbeitung sein.
Magnesium ist das leichteste Konstruktionsmetall und bietet zudem bei der maschinellen Bearbeitung eine ausgezeichnete Oberflächengüte.
Das liegt unter anderem an der hervorragenden Bearbeitbarkeit von Magnesium. Magnesium erfordert eine deutlich geringere Schnittkraft als Aluminium, was zahlreiche Vorteile für Zerspanungsmechaniker mit sich bringt:
- Die Bearbeitung kann schnell durchgeführt werden
- Die Chips brechen sauber und gleichmäßig.
- Es wird weniger Energie benötigt
- Der Verschleiß an den Schneidwerkzeugen wird verringert, wodurch sich deren Lebensdauer verlängert.
Warum ist Magnesium gefährlich?
Während ein Werkstück aus Magnesium sehr schwer zu entzünden ist, wird das Material leicht entzündlich, wenn es zu Pulver oder Spänen verarbeitet wird.
Dies bedeutet, dass die Späne, die bei der Bearbeitung von Magnesium entstehen, ein Brandrisiko darstellen können.
Dieses Risiko für Maschinenbaubetriebe wird dadurch erhöht, dass durch Magnesium verursachte Brände sehr schwer zu löschen sind. Die Verbrennung hält in Stickstoff, Kohlendioxid und Wasser an. (Deshalb wurden Magnesiumpulver in der Vergangenheit in einigen Sprengkörpern verwendet.)
Den richtigen Feuerlöscher besorgen
Brände, die durch entzündete Magnesiumspäne entstehen, können nicht mit Wasser gelöscht werden – Wasser verschlimmert die Situation nur – daher ist es von entscheidender Bedeutung, dass eine Maschinenwerkstatt auf den schlimmsten Fall der Brandbekämpfung vorbereitet ist.
Feuerlöscher sind ein unverzichtbarer Bestandteil jeder Maschinenwerkstatt, und es gibt verschiedene Klassen von Feuerlöschern für unterschiedliche Situationen.
Im Falle eines Magnesiumbrandes benötigen Sie einen Feuerlöscher der Klasse D , der speziell für die Bekämpfung von Metallbränden entwickelt wurde.
Feuerlöscher der Klasse D enthalten typischerweise ein Löschmittel wie Natriumchlorid oder Kupferpulver.
Außerdem kann man einen Eimer Sand verwenden, um einen Metallbrand zu löschen.
Typischerweise kann Sand zur Bekämpfung kleiner Brände verwendet werden, während bei größeren Flammen, wenn es nicht möglich ist, das gesamte Feuer mit Sand zu ersticken, ein Feuerlöscher eingesetzt werden sollte.
Ein Sandeimer sollte in der Nähe der Maschine, in der Magnesium verarbeitet wird, aufgestellt werden, der Feuerlöscher jedoch etwas weiter entfernt. Andernfalls besteht die Gefahr, dass der Feuerlöscher im Brandfall verloren geht.
Wie lässt sich Magnesium sicher bearbeiten?
Auch wenn es zunächst abschreckend klingen mag, ist die CNC-Bearbeitung von Magnesium völlig sicher, wenn die richtigen Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden.
Vermeiden Sie enge Freigangwinkel.
Obwohl Magnesium mit hoher Geschwindigkeit bearbeitet werden kann, ohne die Qualität des Werkstücks zu beeinträchtigen, ist es ratsam, enge Freiwinkel zu vermeiden, da der Kontakt zwischen Werkzeug und Werkstück die Reibung und die Schnitttemperatur erhöht.
Sorgen Sie für einen ordnungsgemäßen Werkzeugzustand
Scharfe Schneidwerkzeuge können die Brandgefahr bei der Bearbeitung von Magnesium verringern.
Stumpfe Werkzeuge können Reibung verursachen, die zu Funkenbildung und Hitzeentwicklung an den Stellen führt, an denen die empfindlichen Magnesiumspäne entstehen. Scharfe Werkzeuge hingegen liefern selbstverständlich bessere Ergebnisse.
Die meisten Zerspanungsmechaniker 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 sogar erhöhen, da es Wasserstoffgas erzeugt.
Vermeiden Sie Kühlmittel gänzlich oder verwenden Sie stattdessen ein leichtes Mineralöl. Druckluft oder Argongas können ebenfalls zur Temperaturreduzierung eingesetzt werden, ohne die Gefahr eines Brandes zu erhöhen.
Stellen Sie diskontinuierliche Chips her.
Bei der CNC-Bearbeitung von Magnesium ist es besser, gut zerbrochene, diskontinuierliche Späne herzustellen als die leichter entzündlichen, bandförmigen Späne.
Verwenden Sie ausschließlich explosionsgeschützte Späneabsauganlagen.
Wenn ein Vakuumabsaugsystem zur Spanabfuhr verwendet wird, sollte dieses System genauso feuerfest sein wie der Rest der Bearbeitungsanlage.
Magnesiumteile- und Spänelagerung
Das fertige Magnesiumteil entzündet sich höchstwahrscheinlich nicht, dennoch müssen Späne sorgfältig behandelt werden. Magnesium bleibt auch nach der Bearbeitung gefährlich.
Wenn möglich, sollten die Späne stets trocken gehalten und in geschlossenen Behältern wie Stahlfässern getrennt von Spänen aus anderen Materialien gelagert werden.
Lagerbehälter sollten in ausreichendem Abstand zu brennbaren Materialien aufgestellt werden. Sind die Hackschnitzel nass, sollten sie an einem abgelegenen Ort, beispielsweise in einem Gartenhäuschen, gelagert werden.
Magnesiumspäne können in vielen Ländern recycelt werden.
Die fertigen Magnesiumteile müssen zwar nicht an einem abgelegenen Ort gelagert werden, sollten aber dennoch trocken gehalten werden, um Entzündungen vorzubeugen.
Andere brennbare Metalle
Magnesium ist nicht das einzige Metall, das bei der CNC-Bearbeitung eine Brandgefahr darstellen kann.
Zu den weiteren brennbaren Materialien gehören Titan, das häufig für die maschinelle Bearbeitung verwendet wird , sowie Natrium und Lithium.
Titan muss mit den gleichen Vorsichtsmaßnahmen wie Magnesium behandelt werden. Zum Löschen von Titanbränden dürfen nur Sand und Feuerlöscher des Typs D verwendet werden, und es ist darauf zu achten, dass sich keine Späne bilden.
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