ҚЫСҚАША

Магнийдің құюы – бұл ең жоғары беріктік-салмақ қатынасымен ерекшеленетін, өте мықты және жеңіл металл бөлшектерін шығаратын өндіріс процесі. Бұл технология болат немесе алюминийден жасалған бөлшектермен салыстырғанда салмақты 30-75% дейін азайтуға мүмкіндік береді. Автомобиль өнеркәсібі үшін магнийдің құюы – отын тиімділігін арттыру, автомобильдің өнімділігін жақсарту және электрмобильдердің жүріс қашықтығын ұзарту мақсатында маңызды стратегия болып табылады.

Негізгі артықшылық: Жоғары беріктік-салмақ қатынасын талдау

Инженерлер мен конструкторлар магнийдің құюына жүгірудің негізгі себебі - оның ерекше беріктік-салмақ қатынасы. Магний барлық құрылымдық металдар ішіндегі ең жеңілі, мырыштан 33%, болаттан 75% жеңіл. Бұл төменгі тығыздық беріктіктен айырылу дегенді білдірмейді, сондықтан автомобиль және әуе-космостық сияқты қатаң өнеркәсіп салаларында қолданылатын құрамдас бөлшектердің берік және өте жеңіл болып жасалуына мүмкіндік береді. Осы ерекше үйлесім заманауи жеңілдету стратегияларының негізін құрайды.

Бұл қолайлы қатынас магний бөлшегі салмағы жағынан ауыр алюминий немесе болат баламасымен салыстырғанда едәуір аз массамен бірдей беріктік деңгейін қамтамасыз ете алады дегенді білдіреді. Автокөліктерге қолдану тікелей сезімтал өнімділік өсуге аударады. Жеңіл көлік үдеу мен тоқтау үшін азырақ энергияны қажет етеді, бұл дәстүрлі көліктерде отын шығынын жақсартады және электр көліктерінде (EV) аккумулятор қуатының қашықтығын ұзартады. Сонымен қатар, көліктің жалпы массасын азайту жүргізу, икемділік және тежеу сапасын жақсартады, қауіпсіз және жауап ретінде икемді жүргізу тәжірибесін жасайды.

Магнийдің салмаққа шаққандағы жоғары беріктігінің пайдасы сандық түрде көрсетіледі. Салалық сарапшылардың айтуынша, болат немесе алюминий бөлшектерін магниймен алмастыру бөлшектің салмағын 30% -дан 75% -ға дейін азайтуға мүмкіндік береді. Мысалы, трансмиссиялық қораптар, басқару дөңгелегінің рамалары мен отырғыш құрылымдары сияқты бөлшектер үшін магнийді қолдану көліктің жалпы салмағын едәуір азайтуға ықпал етеді. Шетелдік Dynacast дәлме-дәл құю компоненттерін шығаратын компанияның деректеріне сәйкес, бұл салмақты азайту кезінде беріктіктен бас тартуға болмайтын қолданыстар үшін магний қорытпаларын идеалды таңдауға айналдырады.

Магнийді құю процесі түсіндірілді

Магнийді құю – күрделі, жоғары дәлдікпен және өте жақсы беттік өңдеумен жақын желіге ие бөлшектерді өндірудің өте тиімді процесі. Магний үшін ең кең тараған әдіс – Жоғары қысымды құю (HPDC), ол жылдамдығы мен жұқа қабырғалары бар күрделі геометриялық пішіндерді жасау қабілеті үшін бағаланады. Бұл процесс магний қорытпасының балқытылған күйін өте үлкен қысыммен қатайтылған болат формасына, яғни матрицаға енгізуді қамтиды.

Өндіру циклі тез және дәл болып келеді, сондықтан көп мөлшерлі өндіріске сәйкес келеді. Магний үшін қолданылатын суық камералы HPDC процесінің негізгі кезеңдері мыналай бөлінеді:

1. Балқу: Жоғары тазалықтағы магний қорытпасы шойындары бөлек пеште балқытылады. Тотығуды болдырмау үшін қорғаныш газы қолданылады, бұл магнийдің белсенділігін ескергенде маңызды кезең.
2. Құю: Балқытылған магнийдің нақты мөлшері пештен құю станогінің снарядтық ружейіне тасымалданады.
3. Инъекция: Гидравликалық плунжер ыстық металды өте жоғары жылдамдықпен және қысыммен дайдағы құю қуысына итеріп жібереді. Бұл бүкіл қалыпты тез және біркелкі толтыруға, сондай-ақ ұсақ детальдарды дәлме-дәл көшіруге мүмкіндік береді.
4. Қату: Балқытылған магний сумен салқындайтын дайда тез суып, бөлшектің пішінін қабылдайды.
5. Шығару: Қатайғаннан кейін дай ашылады және түсіру штифтері дайын құйманы сыртқа ытқызады. Бөлшек пен қосымша материалдар (флеш немесе литниктер деп аталатын) бірге алынып тасталады.

Қызмет көрсетушілердің мысалы Xometry аттық процестің арқасында өлшемдік дәлдігі мен тұрақтылығы жоғары бөлшектерді жасау мүмкін болады, жиі екінші ретті көп мөлшерде өңдеудің қажетін азайтады. Цикл жылдамдығы мен дайлардың ұзақ қызмет етуі арқылы HPDC автомобиль саласында мыңдаған бірдей бөлшектерді өндіру үшін ыңғайлы шешім болып табылады.

Магний мен алюминий және болат: бір-біріне қарсы салыстыру

Автомобильдік инженерияда дұрыс материал таңдау — салмақ, беріктік, құны және өнімділік сипаттамаларының арасындағы үйлесімді сақтауды талап ететін маңызды шешім болып табылады. Болат пен алюминий ұзақ уақыт бойы өнеркәсіптің негізгі материалдары болып келсе де, магний, әсіресе жеңілдету басымдық болып табылатын жағдайда, оларға қатты нарықтық бәсеке жасайды. Дегенмен, осы артықшылық инженерлердің ескеруі тиіс белгілі компромистермен іске асады.

Магнийдің ең басты артықшылығы — оның төменгі тығыздығы, яғни ол қолданыстағы ең жеңіл құрылымдық металл болып табылады. Бұл алюминий мен болатқа қарағанда қатты салмақтың азаюына әкеледі. Алюминий де жеңіл материал болып есептелсе де, магний одан шамамен үштен бір бөлікке жеңілірек. Бұл EV аккумулятор корпусы немесе ішкі көтергіш конструкциялар сияқты әрбір сақталған килограмм автомобильдің жүру қашықтығын ұзартатын қолдануларда маңызды рөл атқарады. Керісінше, болат берік және арзан болса да, ә существенно ауыырақ, сондықтан заманауи автомобильдерді құрастыру кезінде оның орнын басу мақсаты қойылады.

Дегенмен, шешім тек салмаққа ғана байланысты емес. Әдеттегі магний қорытпаларына қарағанда алюминий қорытпалары әдетте абсолюттік беріктігі жоғарырақ және коррозияға төзімділігі жақсырақ болады. Магний гальваникалық коррозияға ұшырауға бейім, сондықтан басқа металдармен контакт кезінде мәселелерді болдырмау үшін қорғауыш қабаттар мен ұқыпты конструкция қажет. Шығын — басқа фактор; магний өндірісіне көбірек энергия жұмсалады, ол алюминийге қарағанда қымбатырақ шикізат болуына әкеледі. Төменде негізгі айырбастаулардың кестесі келтірілген:

Өрлеудің күрделі, жеңіл формаларды жасау үшін қолайлы болғанымен, басқа өндіріс әдістері әртүрлі талаптарға сай таңдалады. Мысалы, ең жоғары беріктік пен шаршауға төзімділік маңызды болатын күрделі бөлшектер үшін ыстықпен құю сияқты процестер қолданылады. Кәсіпорындар автомобильдерге арналған дәлдікпен жасалған құрмалау бөлшектері автомобиль өндірушілеріне қолжетімді әртүрлі материалдарды өңдеу аясын көрсету арқылы мықты, жоғары өнімділіктегі компоненттерге басқа жолды ұсынады.

Автомобиль өнеркәсібіне арналған қолданбалар: қозғалтқыштан ішкі бөлшектерге дейін

Магнит қалауының ерекше қасиеттері оны салмақ азайту айқын бәсекеге қабілетті басымдық беретін автомобиль компоненттерінің кең ауқымында қолдануға әкелді. Автомобиль өндірушілер бұл материалды көліктің динамикасына дейін барлық нәрселерді жақсарту үшін пайдаланады. Қолданылу барлық көліктерге, қозғалтқыш бөлмесінен бастап жолаушылар салонына дейін.

Қозғалтқыш жүйелерінде магний салмағы жеңіл және қатты болуы тиіс бөлшектер үшін қолданылады. Трансмиссиялық қораптар, сцепление корпусы мен қозғалтқыш блоктар осыған мысал бола алады. Ауырлығы аз қозғалтқыш жүйесі автомобильдің жалпы салмағын төмендетеді және сондай-ақ салмақтың таралуын жақсартып, басқаруды жақсартуға ықпал етеді. Өнеркәсіп электромобильдерге қарай дамыған сайын мотор корпусы мен аккумулятор қораптары сияқты бөлшектер үшін магний одан әрі маңызды болып отыр, онда салмақты азайту жүріс қашықтығын максималдандыру үшін маңызды.

Автомобильдің ішінде магний қосымша көлем қоспай құрылымдық қолдау көрсетеді. Кеңінен таралған ішкі қолданыстарға мыналар жатады:

• Аспап панелі арқалары: Бұл үлкен, күрделі конструкциялар басқару тақтасын, басқару бағанасын және әуе жастықтарын қолдайды. Магнийді қолдану көпбөлшекті болат конструкцияға қарағанда едәуір жеңіл болатын берік, бір бөлшекті дизайн жасауға мүмкіндік береді.
• Басқару жүйесі негіздері: Қауіпсіздік үшін рульдің ішкі қаңқасы берік және қатты болуы керек. Магний бұл күшті қамтамасыз етеді, сонымен қатар басқару құралын жеңіл және жауап беретін етеді.
• Орындықтың қаңқасы: Орындықтардың салмағы аз болғандықтан, көліктің жалпы салмағы төмендеп, оларды реттеу оңай болады. Магний қаңқалары қауіпсіздіктің қатаң стандарттарына сай болу үшін қажетті беріктікті қамтамасыз етеді.
• Орталық консоль тұтқалары: Магний орталық консольдегі түрлі қолдау тіректері мен корпустар үшін қолданылады, бұл салмақты үнемдеуге ықпал етеді.

Магнийді радиатордың тіректері, ішкі қабаттары және ішкі қабаттар сияқты құрылымдық және дене компоненттерінде де пайдаланады. Бұл салаларда ауыр материалдарды стратегиялық түрде алмастыру арқылы автомобиль өндірушілер көлік қауіпсіздігіне немесе конструкциялық тұтастығына кедергі келтірмей, жеңіл салмақ мақсаттарына қол жеткізе алады.

Жиі қойылатын сұрақтар

1. жасыл және Магнезий автокөлік бөлшектеріне пайдалы ма?

Иә, магний көптеген автомобиль бөлшектері үшін өте жақсы, әсіресе салмақты азайту мақсаты болғанда. Оның салмаққа қатысты беріктігі рульдік желбақанның негізі, аспаптар панелінің тірегі, отырғыштың рамасы және трансмиссия қораптары сияқты бөлшектер үшін идеалды, бұл отын тиімділігін және автомобильдің басқарылуын жақсартады.

2. Магнийді штамптауға бола ма?

Әбден. Әсіресе жоғары қысымды штамптау (HPDC) магний бөлшектерін өндірудің ең кең тараған және тиімді әдістерінің бірі болып табылады. Бұл процесс күрделі, жұқа қабырғалы бөлшектерді жоғары дәлдікпен және массалық өндіруге қолайлы жылдамдықпен жасауға мүмкіндік береді.

3. Магний қорытпасының кемшілігі қандай?

Магний қорытпаларының негізгі кемшіліктеріне алюминийге қарағанда төменірек коррозияға төзімділік және жоғарырақ материал құны жатады. Ол басқа металдармен контакттескенде гальваникалық коррозиядан сақтану үшін қорғау коэффициенттерін қажет етеді. Сонымен қатар, кейбір алюминий қорытпалары мен болатқа қарағанда абсолютті беріктігі мен пластикалылығы төменірек.

4. Неліктен алюминийдің орнына магний қолдану керек?

Алюминийдің орнына магнийді таңдаудың негізгі себебі — массаны одан әрі жеңілдету. Магний алюминийден шамамен 33% жеңіл, сондықтан массаны азайту аэрокосмоста немесе жоғары өнімділікті көлікте сияқты ең маңызды дизайн факторы болған кезде — магний жиі құны жоғары болса да және коррозиядан қорғау қажет болса да, басым таңдау болып табылады.