ТЛ;ДР

Ливење магнезијума под притиском је производни процес који омогућава израду изузетно јаких и лаких металних компоненти са одличним односом чврстоће и тежине. Ова технологија омогућава значајно смањење тежине од 30-75% у поређењу са деловима направљеним од челика или алуминијума. За аутомобилску индустрију, ливење магнезијума под притиском за лаке делове представља кључну стратегију за побољшање ефикасности потрошње горива, побољшање перформанси возила и повећање домета електричних возила.

Кључна предност: Објашњење високог односа чврстоће и тежине

Главни разлог због ког инжењери и дизајнери бирају ливење магнезијума под притиском је изузетан однос чврстоће и тежине. Магнезијум је најлакши од свих конструкционих метала, око 33% лакши од алуминијума и 75% лакши од челика. Ниска густина се не постиже на рачун чврстоће, што омогућава израду делова који су истовремено чврсти и веома лаки. Ова јединствена комбинација је темељ савремених стратегија за смањење тежине у захтевним индустријама попут аутомобилске и аеропростора.

Ова повољна размера значи да део од магнезијума може обезбедити исти ниво чврстоће као и тежи део од алуминијума или челика, али са знатно мањом масом. За аутомобилске примене, ово се директно преводи у тангентилне добитке у перформансама. Возило мање масе захтева мање енергије за убрзавање и заустављање, што доводи до побољшања потрошње горива у традиционалним возилима и продужења домета батерије у електричним возилима (EV). Штавише, смањење укупне масе возила побољшава управљивост, покретљивост и кочење, чиме се ствара безбедније и одзивније искуство вођења.

Предности високе јачине магнезијума у односу на тежину могу се квантифицирати. Као што су приметили стручњаци из индустрије, замена челичних или алуминијумских компоненти магнезијем може смањити тежину делова за било где од 30% до 75%. На пример, употреба магнезијума за компоненте као што су кутије за пренос, оквири волана и структуре седишта доприноси значајном смањењу укупне тежине возила. Према Динакаст , глобални произвођач прецизних компоненти од лепења, то чини магнезијумске легуре идеалним избором за апликације у којима се издржљивост не може жртвовати ради уштеде тежине.

Објашњено је како се производи од магнезијума

Магнезијумско лијевање је веома ефикасан процес за производњу сложених делова у облику блиске мрежњачке фигуре са високом прецизношћу и одличним завршним обрадом површине. Најчешћи метод који се користи за магнезијум је лијечење под високим притиском (ХПДЦ), које се цени због своје брзине и способности да креира сложене геометрије са танким зидовима. Процес укључује убризгавање расплављене легуре магнезијума у тврду челичну форму, или штампу, под огромним притиском.

Производствени циклус је брз и прецизан, што га чини погодним за производњу великих количина. Кључне фазе процеса ХПДЦ у хладној комори, која је једна од метода које се користе за магнезијум, могу се поделити на следеће:

1. Топило: Слагају се слитци легуре магнезијума високе чistoће и топе у одвојеној пећи. Користи се заштитни гас како би се спречило оксидовање, што је критичан корак због реактивности магнезијума.
2. Премештање: Тачна количина течног магнезијума се пребацује из пећи у цев за убризгавање машине за ливење под притиском.
3. Инјекција: Хидраулични потисни чеп убризгава течни метал из коморе у шупљину калупа веома великим брзином и под високим притиском. Ово осигурава брзо и равномерно попуњавање целокупног калупа, омогућавајући прикупљање ситних детаља.
4. Зацвршћење: Течни магнезијум се брзо хлади и кристалише у водом хлађеном калупу, узимајући облик делова.
5. Избацивање: Након што се окрепне, калуп се отвара, а истисни чепови избацију готови одливак. Део, заједно са сувишним материјалом (познатим као флаш или канали), затим се уклања.

Овај процес, као што детаљно наводе пружаоци услуга попут Ксометрија , омогућава израду делова са изузетном тачношћу и стабилношћу димензија, често минимизирајући потребу за обимнијом додатном обрадом. Брзина циклуса, у комбинацији са дугим веком трајања калупа, чини HPDC профитабилним решењем за производњу хиљада идентичних делова за аутомобилску индустрију.

Магнезијум у односу на алуминијум и челик: Упоредна анализа

Izbor pravog materijala je kritična odluka u automobilskoj industriji, koja zahteva pažljivo uravnoteženje težine, čvrstoće, troškova i radnih karakteristika. Iako su čelik i aluminijum dugo bili glavni izbor u industriji, magnezijum nudi ubedljivu alternativu, pogotovo kada je smanjenje mase najveći prioritet. Međutim, ova prednost donosi određene kompromise koje inženjeri moraju uzeti u obzir.

Najznačajnija prednost magnezijuma je njegova niska gustina, što ga čini najlakšim konstrukcionim metalom koji se može koristiti. Ovo omogućava značajno smanjenje težine u poređenju sa aluminijumom i čelikom. Iako se aluminijum takođe smatra lakim materijalom, magnezijum je otprilike za jednu trećinu lakši. Ova razlika je ključna u primenama kao što su kućišta baterija za električna vozila (EV) ili unutrašnje nosače, gde svaki uštedjeni kilogram produžuje domet vozila. Čelik, iako jak i jeftin, znatno je teži, zbog čega se sve više zamenjuje u modernom dizajnu vozila.

Међутим, одлука се не заснива само на тежини. Алуминијумске легуре обично имају већу апсолутну чврстоћу и бољу отпорност на корозију од стандардних магнезијумских легура. Магнезијум је подложнији галваничкој корозији, што захтева заштитне премазе и пажљив дизајн како би се спречили проблеми када су у контакту са другим металима. Кошта је још један фактор; производња магнезијума је енергетски интензивнија, што га може учинити скупљом сировином од алуминијума. Испод је табела која сумира главне компромисе:

Иако је ливање штампањем идеално за стварање сложених, лаких облика, за различите захтеве одабране су друге методе производње. На пример, за критичне компоненте где су крајња чврстоћа и отпорност на умору најважнији, користе се процеси као што је топло ковање. Компаније специјализоване за прецизни аутомобилски ковачки делови понудити још један пут ка снажним компонентама високих перформанси, приказујући разноврстан пејзаж обраде материјала који је на располагању произвођачима аутомобила.

Апликације у аутомобилу: од портреина до унутрашњих компоненти

Уникатна својства ливеног магнезијума довели су до његовог прихватања у широком спектру аутомобилских компоненти где смањење тежине пружа јасну конкурентну предност. Произвођачи аутомобила користе овај материјал да би побољшали све, од економичности горива до динамике возила. Апликације се шире по целом возилу, од моторног одбора до купе за путнике.

У системима за пренос снаге, магнезијум се користи за компоненте који имају користи од тога што су истовремено лаки и чврсти. Кућишта трансмисије, кућишта муффе и блокови мотора су типични примери. Лакши пренос снаге смањује укупну тежину возила и може побољшати расподелу тежине, што доводи до боље управљивости. Како се индустрија помера ка електричним возилима, магнезијум постаје још важнији за делове као што су кућишта мотора и кућишта батерија, где је смањење тежине од суштинског значаја за максимизацију дometа возила.

У унутрашњости возила, магнезијум пружа структурну подршку не додајући непотребну тежину. Уобичајене примене у интеријеру укључују:

• Греде инструмент панела: Ове велике, комплексне конструкције подржавају таблу са инструментима, ваздушни јастук и волан. Коришћење магнезијума омогућава јаку, једноделну конструкцију која је значајно лакша од вишеделне челичне конструкције.
• Кораци волана: Унутрашњи оквир волана мора бити јак и крут за безбедност. Магнезијум обезбеђује ову снагу док одржава леко и отзивно управљање.
• Облици седишта: Лека тежина седишта смањује укупну масу возила и може учинити да се лакше подешавају. Магнезијумски оквири пружају неопходну трајност да би испунили строге стандарде безбедности.
• Центр Цонсол Цорецтес: Магнезијум се користи за различите подршке и кућа у центру конзоле, доприносећи повећању, али важној штедњи тежине.

Magnezijum se takođe koristi za strukturne i karoserijske komponente poput nosača radijatora, podramova i unutrašnjih okvira vrata. Strategijskom zamena težih materijala na ovim mestima, proizvođači automobila mogu ostvariti svoje ciljeve olakšanja bez kompromisa u pogledu bezbednosti ili strukturne čvrstoće vozila.

Често постављана питања

1. Da li je magnezijum dobar za delove automobila?

Да, магнезијум је одличан за многе делове аутомобила, нарочито када је примарни циљ смањење тежине. Однос чврстоће и тежине чини га идеалним за компоненте попут средишњих делова волана, носача инструмент панела, оквира седишта и кућишта трансмисије, што доводи до побољшања ефикасности потрошње горива и вођења возила.

2. Да ли се магнезијум може ливети под притиском?

Апсолутно. Ливење под притиском, посебно ливење под високим притиском (HPDC), једна је од најчешћих и најефикаснијих метода за производњу делова од магнезијума. Овај процес омогућава израду сложених, танкозидних компонената са високом прецизношћу и брзином погодном за масовну производњу.

3. Уколико је потребно. Који је недостатак магнезијумске легуре?

Главне недостатке легура магнезијума укључују нижу отпорност на корозију у односу на алуминијум и већу цену материјала. Захтева заштитне премазе како би се спречила галванска корозија, нарочито када је у контакту са другим металима. Такође има нижу апсолутну чврстоћу и дуктилност у односу на неке легуре алуминијума и челика.

4. Зашто користити магнезијум уместо алуминијума?

Примарни разлог за избор магнезијума у односу на алуминијум је боље уштеде у тежини. Магнезијум је отприлике 33% лакши од алуминијума, тако да када је смањење масе најкритичнији фактор у дизајну — као што је случај у аеропростору или возилима високих перформанси — магнезијум је често предности избор упркос вишој цени и потреби за заштитом од корозије.