镁合金数控加工技术在笔记本电脑外壳上的应用
目前，3C产品发展迅速，竞争激烈。 消费群体对3C产品的“轻薄”特性有着特别强烈的需求。 这促使3C产品加工制造技术在材料和cnc加工技术上寻求突破。 其中，镁合金材料成为3C产品加工制造中的原材料新宠。
- 首先，镁合金是实用金属中最轻的金属。 其比重约为铝的2/3，钢的1/4。 迎合3C产品； 客户群体要求“轻薄”的特点。 此外，镁合金还具有比强度高、弹性模量大、减震性好等特点，非常适合作为3C电子产品的结构件。 据资料显示，如果用镁合金代替3C产品外壳上的ABS塑料，材料的重量可减少36%，厚度可减少64%。
- 其次，镁合金具有良好的散热性。 镁合金的导热系数是ABS塑料的350～400倍。 对于内部产生高温的电子产品，如果在外壳和散热部件上使用镁合金，则大多数情况下不需要散热风扇或散热孔。
- 最后，镁合金具有良好的电磁屏蔽性能。 镁合金比铝合金具有更好的磁屏蔽性能，更好的电磁波阻隔功能，更适合制作易受外界干扰的精密电子产品。 还可作为电脑、手机等产生电磁辐射的电子产品的外壳，减少电磁波对人体的辐射危害。
镁合金数控加工技术在3C产品中的优势
镁合金材料在加工中具有易燃、腐蚀性强的特点。 与铁、铝等传统金属材料相比，它们不适合切割。 因此，在镁合金材料应用的初期，更广泛地采用压铸、压铸等工艺方法进行成型。 但随着3C产品技术的发展，这样的成型方式已经难以满足需求。 首先，随着3C产品越来越小型化和集成化，3C产品的外壳结构越来越复杂，压铸、压铸等工艺手段难以准确成型； 其次，3C产品的开发制造周期越来越短。 压铸和压铸的开模周期严重制约了其生产周期。
最后，消费群体对产品外观缺陷的零容忍与几乎不可避免的铸造缺陷之间存在着严重的矛盾。 因此，镁合金的CNC加工技术越来越受到重视。
镁CNC加工笔记本电脑外壳分析。
- 工艺分析：采用镁合金ME20制成的笔记本电脑外壳。 该零件结构复杂，尺寸精度要求高，故采用镁合金板材整体铣削成型。 镁加工 与传统铝合金加工在刀具选择、切削参数选择、切削方案选择、切削液选择和防腐措施、切屑处理等方面有很大不同。
- 刀具选择：镁合金导热性好，材质柔软，切削力低，所以加工时散热速度很快，粘着量小，所以刀具寿命可以很长。 但是，用于镁合金加工的刀具要求保持切削刃锋利，因为切削刃较大的刀具在切削过程中会增加摩擦，导致切削温度显着升高，造成镁屑飞边或甚至烧伤，导致切割过程中的不安全因素增加。 因此，镁合金加工一般要求选用新的硬质合金刀具，不能与其他材料加工过的旧刀具混用。 加工钢和铝的通用刀具设计原则也适用于加工镁合金的刀具。 由于镁合金的切削阻力低，热容量也很低，所以用于镁合金加工的铣刀的齿数比其他金属大。 减少齿数可以增加容屑空间和进给量，可以减少摩擦生热和增加切屑间隙，减少切屑的变形，降低功耗和发热。 笔者所在公司在加工镁合金时一般偏爱三刃硬质合金立铣刀。 在特殊情况下，如三刃刀具刃长不足、直径规格不合适等，也可使用四刃硬质合金立铣刀。
- 切削液选择：镁合金材质柔软易切削。 无论使用高速还是低速，使用或不使用切削液，都可以获得非常光滑的表面。 无需切削液的干式加工可以降低加工成本，并且可以轻松收集、储存和运输废屑。 因此，在许多参考文献中，都推荐干式加工。但是，干式加工使用高速并形成细小切屑时存在着火的风险。 这就要求CNC操作人员随时观察加工情况，一旦发生火灾，可以立即扑灭，但这种方法仍然存在不可估量的风险。 这限制了操作人员无法实现单人多机工作模式，从整体处理成本和效率上来说并不划算。 此外，镁合金在加热时往往会膨胀。 据资料显示，镁合金在20℃～200℃温度范围内的线膨胀系数为26.6～27.4μm/(m·℃)（与合金成分有关）。 以200mm的长度尺寸为例，加工过程中温度升高10℃，加工误差为0.0532～0.0548mm。 可见，如果采用干切削，则没有切削液下降。温度，镁合金零件会因温度快速升高而膨胀，影响加工精度。 笔记本外壳对尺寸精度的要求很高，这样的温度影响也不容忽视。 基于以上两点考虑，这种镁合金的CNC加工采用切削液“湿式”加工。 为此，我们特别推出了嘉实多MG型镁合金切削液。
- 切削参数的选择：数控铣削的切削参数包括主轴转速、进给速度、刀具切深和刀具切宽。 我们选择了国产机床进行镁合金加工。 机床理论高速可达8000r/min，最大进给速度15m/min，加工精度0.01mm。 使用本机床长时间保持最高转速对机床是不利的。 进料速度过快，对于单件小批量生产，并没有节省太多时间，反而大大增加了质量风险和设备故障概率。 因此，我们使用大切削深度和小进给来确定我们的切削参数。 根据多年数控加工经验，硬质合金立铣刀在加工不同材料时，切削参数中的速度和进给量会发生变化，但切深和切宽一般变化不大：粗加工时，推荐宽度为切削量为50%～100%D（D为刀具直径），推荐切削深度为0.3～0.5D。 精加工时，推荐切削宽度为0.1～0.5mm，切削深度为0.5～1D。
- 镁合金数控加工中的防腐措施。 一般认为镁合金具有化学活性，易腐蚀。 尤其是经过“湿”加工后，被切削液污染的镁合金零件更容易腐蚀。 事实上，根据该机组的加工经验，如果在较短的加工周期内对镁合金采取有效的防腐措施，不会造成严重的腐蚀，影响结构强度或表面粗糙度。
我们采取以下措施缓解镁合金腐蚀
- 镁合金CNC加工过程必须连续运行，涂有切削液的零件不能长时间放置在工作台上，更别说通宵了。
- 成品镁合金零件在清水中洗涤数次，充分稀释切削液的残留物。
- 清洗后的镁合金零件应迅速用高压气枪吹干，然后用干净的棉纱布擦干。
- 成品件可短时间放入泡沫箱内，禁止接触其他金属。
- 零件长期放置或交付周转时，将其放入干燥的塑料袋中，袋口折叠，以保证袋内空气相对不流通。
事实上，上述方法虽然简单易行，但并不能完全防止镁合金腐蚀。 即使零件表面发黑或有少量黑点，也可以通过喷干砂去除。 定义镁合金表面的腐蚀程度是否可以接受，需要在镁合金表面处理环节与技术人员充分沟通，制定相应的标志和规范。
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