ஆட்டோமொபைலுக்கான மாக்னீசியம் அலோய் ஸ்டாம்பிங்: சூடான வடிவமைப்பு நன்மை லைட்வெய்ட் ஆட்டோமொபைல் கதவு பேனல்களுக்காக மாக்னீசியம் அலோய் தகட்டை சூடான வடிவமைப்பு செய்தல்

சுருக்கமாக

மக்னீசியம் அலாய் ஸ்டாம்பிங் என்பது ஆட்டோமொபைல் லேசான எடையை குறிக்கும் எல்லையை குறிக்கிறது, இது 33% இலகுவானது மற்றும் எஃகு விட 75% இலகுவானது . மெக்னீசியத்தின் அறை-அடுக்கப்பட்ட (HCP) படிக அமைப்பின் காரணமாக சாதாரண குளிர் ஸ்டாம்பிங் தோல்வியில் முடிகிறது, வெப்ப உருவாக்கும் தொழில்நுட்பம் (200°C–300°C) சிக்கலான வடிவங்களை உருவாக்க அனுமதிக்கும் பாசால் அல்லாத சவ்வு அமைப்புகளை வெற்றிகரமாக செயல்படுத்துகிறது. தொழில்துறை தர உலோகக்கலவை, AZ31B , எலக்ட்ரிக் வாகன (EV) ரேஞ்சை நீட்டிக்க உள் கதவு பலகைகள், இருக்கை சட்டங்கள் மற்றும் குறுக்கு-கார் கதவுகளுக்கு இப்போது பயன்படுத்தப்படுகிறது. கனமான ஓ casting களில் இருந்து இலகுவான உருட்டப்பட்ட ஸ்டாம்பிங்குகளுக்கு மாறுவதற்கு தேவையான முக்கிய செயல்முறை அளவுருக்கள், பொருள் தேர்வு மற்றும் சாத்தியக்கூறு தரவுகளை இந்த வழிகாட்டி உள்ளடக்கியுள்ளது.

பொறியியல் வழக்கம்: ஏன் மெக்னீசியத்தை ஸ்டாம்ப் செய்ய வேண்டும்?

எலக்ட்ரிக் வாகன ரேஞ்சை அதிகபட்சமாக்கும் போட்டியில், அலுமினியத்துடன் எளிதான வெற்றிகளை பொறியாளர்கள் பெரும்பாலும் கைவிட்டுவிட்டனர். மெக்னீசியம் (Mg) அடுத்த தர்க்கரீதியான படி. 2.70 g/cm³ அலுமினியத்தை ஒப்பிடும்போது வெறும் 1.74 g/cm³ என்ற அடர்த்தியுடன், மெக்னீசியம் கிடைக்கக்கூடிய இலகுவான கட்டமைப்பு உலோகமாகும். மெக்னீசியம் ஸ்டாம்பிங்குடன் எஃகு பாகங்களை மாற்றுவது அதிகபட்சம் 75% எடை குறைப்பை வழங்கும், அலுமினியத்திலிருந்து மாற்றுவது தோராயமாக 33% சேமிப்பை வழங்கும்.

நிறை குறைப்பிற்கு அப்பால், மெக்னீசியம் தகடு உயர்ந்த அதிர்வு கட்டுப்பாட்டுத்திறன் —அதிர்வு மற்றும் சத்தத்தை உறிஞ்சும் திறன். பாடி-இன்-வொயிட் (BIW) பயன்பாடுகளுக்கு, இது கனரக ஒலி காப்புப் பொருட்களைச் சேர்க்காமலேயே NVH (சத்தம், அதிர்வு மற்றும் கடுமைத்தன்மை) செயல்திறனை மேம்படுத்துகிறது. மறுசுழற்சி செய்ய சவாலாக இருக்கும் கார்பன் ஃபைபரை விட மாறாக, மெக்னீசியம் முற்றிலும் மறுசுழற்சி செய்யக்கூடியது, இது ஆட்டோமொபைல் OEMகளுக்கான சுழல் பொருளாதார கட்டளைகளுடன் இணைகிறது.

வரலாற்று ரீதியாக, மெக்னீசியத்தின் பயன்பாடு டை காஸ்டிங்குக்கு (எஞ்சின் பிளாக்குகள், டிரான்ஸ்மிஷன் கேஸ்கள்) மட்டுமே கட்டுப்படுத்தப்பட்டிருந்தது. எனினும், அச்சிடப்பட்ட (உருக்கப்பட்ட) மெக்னீசியம் பாகங்கள் காஸ்டிங்கில் உள்ள தன்மையான துளைகள் பிரச்சினைகளை நீக்குவதால் மிகவும் உயர்ந்த இயந்திர பண்புகளை வழங்குகின்றன. இது அதிக குறிப்பிட்ட வலிமை தேவைப்படும் பெரிய, மெல்லிய-சுவர் கொண்ட கட்டமைப்பு பலகைகளுக்கு அச்சிடப்பட்ட மெக்னீசியத்தை ஏற்றதாக்குகிறது.

முக்கியமான செயல்முறை: வெப்ப வடிவமைப்பு தொழில்நுட்பம்

மேக்னீசியம் முத்திரை குத்துவதற்கு முக்கிய தடையாக அதன் படிக அமைப்பு உள்ளது. அறை வெப்பநிலையில், மக்னீசியம் ஒரு ஆறுகோண நெருக்கமான தொகுக்கப்பட்ட (HCP) கட்டம் கொண்டது, இது வரையறுக்கப்பட்ட ஸ்லிப் அமைப்புகளுடன் (முக்கியமாக அடிப்படை ஸ்லிப்), இது சிதைவு மற்றும் சிதைவின் போது விரிசல் ஏற்படுகிறது. எஃகுக்கு பயன்படுத்தப்படும் நிலையான குளிர் முத்திரை முறைகள் உடனடி செயலிழப்பை ஏற்படுத்தும்.

தீர்வு இளவெண்ணல் சழுத்தல் . மேக்னீசியம் தாள் மற்றும் கருவிகளை ஒரு குறிப்பிட்ட சாளரத்திற்கு வெப்பப்படுத்துவதன் மூலம் 200°C முதல் 300°C வரை (392°F572°F) , கூடுதல் ஸ்லிப் அமைப்புகள் (பிரிஸ்மாடிக் மற்றும் பைரமிடு) வெப்ப ரீதியாக செயல்படுத்தப்படுகின்றன. இது திடீரென நெகிழ்வுத்தன்மையை அதிகரிக்கிறது, இது ஆழமான இழுவை மற்றும் அறை வெப்பநிலையில் சாத்தியமற்ற சிக்கலான வடிவியல் வடிவங்களை அனுமதிக்கிறது.

முக்கிய செயல்முறை அளவுருக்கள்

• வெப்ப அமைப்பு: ஒரே மாதிரியான வெப்பம் மிக முக்கியமானது. வெறும் ±10°C விலகல் உள்ளூர் கழுத்து அல்லது முறிவுக்கு வழிவகுக்கும். வெற்று மற்றும் டீ இரண்டும் பொதுவாக சூடாகின்றன.
• சரம்பலிப்பு: இந்த வெப்பநிலைகளில் சாதாரண எண்ணெய் பூச்சுகள் பாதிக்கப்படுகின்றன. தழுவலைத் தடுக்குமாறு மோலிப்டினம் டைசல்பைடு (MoS2) அல்லது கிராபைட்டைக் கொண்ட சிறப்பு வெப்பத்தைத் தாங்கக்கூடிய பூச்சுகள் தேவைப்படுகின்றன.
• வடிவமைத்தல் வேகம்: எஃகை உயர்வேகத்தில் அடிக்கும் முறைக்கு மாறாக, மெக்னீசியத்தை சூடாக்கி வடிவமைத்தல் பெரும்பாலும் குறைந்த அழுத்து வேகங்களை (எ.கா., 20மி.மீ./வி. நூற்றுக்கணக்கான மி.மீ./வி.க்கு எதிராக) கோருகின்றது, இது பதின்ம விகிதத்தை நிர்வகிக்கவும் கிழிப்பதைத் தடுக்கவும் தேவைப்படுகின்றது, இருப்பினும் சமீபத்தில் ஆராய்ச்சி மற்றும் வளர்ச்சி சுழற்சி நேரங்களை முன்னேற்றுகின்றது.

பொருள் தேர்வு: AZ31B மற்றும் தகடு உற்பத்தி

AZ31B (தோராயமாக 3% அலுமினியம், 1% தங்கம்) என்பது ஆட்டோமொபைல் மெக்னீசியம் தகட்டிற்கான முக்கிய உலோகக் கலவையாகும். இது வலிமை, நெகிழ்வுத்தன்மை மற்றும் வெல்டுக்கு ஏற்றத்தன்மை ஆகியவற்றின் சிறந்த சமநிலையை வழங்குகின்றது. இதன் பயில்வு வலிமை பெரும்பாலும் 200 மெகாபாஸ்கலில் இருக்கும், கழிவு வலிமை 260 மெகாபாஸ்கலாக இருக்கும், இது மென்மையான எஃகுகள் மற்றும் சில அலுமினிய தரவரிசைகளுடன் போட்டியிடக்கூடியதாக உள்ளது.

மெக்னீசியம் தகட்டை உற்பத்தி செய்வதற்கான செலவு என்பது ஒரு பெரிய சவாலாக இருந்தது. பல வெப்புசிகிச்சை நடவடிக்கைகள் தேவைப்படுவதால் பாரம்பரிய உருட்டும் செயல்மறைகள் விலை அதிகமாக உள்ளன. இருப்பினும், புதுமையான உருவாக்குதல்-தடிப்பு தொழில்நுட்பங்கள் உருவாகி வருகின்றன. இந்தச் செயல்முறை மெக்னீசியம் குழாயை உருவாக்கி, அதைப் பிளந்து, தகடாக தடிப்பாக்குகின்றது, பாரம்பரிய உருட்டலை விட 50% வரை உற்பத்தி செலவைக் குறைக்க வாய்ப்புள்ளது. இந்தச் செலவுக் குறைப்பு, மாஸ்-சந்தை வாகனங்களுக்கு, வெறும் ஐசிய ஸ்போர்ட்ஸ் கார்களுக்கு மட்டுமல்ல, மெக்னீசியம் ஸ்டாம்பிங்கை வணிக ரீதியாக சாத்தியமாக்குவதற்கு முக்கியமானது.

ஒப்பீட்டு பகுப்பாய்வு: ஸ்டாம்பிங் எதிர் டை காஸ்டிங்

மெக்னீசியம் டை காஸ்டிங்கையும் ஸ்டாம்பிங்கையும் ஆட்டோமொபைல் பொறியாளர்கள் பெரும்பாலும் குழப்புகின்றனர். இரண்டுமே ஒரே மூலப் பொருளைப் பயன்படுத்தாலும், பயன்பாடுகளும் பண்புகளும் மகத்தான வேறுபாடுகளைக் கொண்டுள்ளன.

முடிவெடுக்கும் அணி: கதவு உள்ளங்கள், ஹூடுகள் மற்றும் கூரைகள் போன்ற பெரிய, தட்டையான-போன்ற அமைப்பு பாகங்களுக்கு ஸ்டாம்பிங் ஐத் தேர்ந்தெடுக்கவும். ஸ்டீயரிங் காலம் ஹவுசிங்ஸ் அல்லது கியர்பாக்ஸ் கேஸிங்ஸ் போன்ற சிக்கலான, கட்டையான பாகங்களுக்கு டை காஸ்டிங் ஐத் தேர்ந்தெடுக்கவும்.

முன்மாதிரியிலிருந்து தொடங்கி பெரும்பான்மை உற்பத்தி வரை

மெக்னீசியம் ஸ்டாம்பிங் க்கு மாறுவதற்கு, இந்தப் பொருளின் வெப்ப நுணுக்கங்களைப் புரிந்துகொள்ளும் சிறப்பு பங்குதாரர்கள் தேவை. ஏற்கனவே உள்ள லைனில் உள்ள எஃகு ரோலை மெக்னீசியத்திற்கு மாற்றுவது மட்டுமே எளிதானது அல்ல. கருவி வெப்ப விரிவாக்கத்தை சமாளிக்க வேண்டும், மேலும் அழுத்தி அமைப்புகள் சரியாக கட்டுப்படுத்தப்பட வேண்டும்.

OEMகள் மற்றும் டியர் 1 வழங்குநர்கள் இந்த தொழில்நுட்பத்தை சரிபார்க்க விரும்பினால், அனுபவம் வாய்ந்த உற்பத்தி பங்குதாரருடன் பணியாற்றுவது அவசியம். Shaoyi Metal Technology விரைவு முன்மோட்சிகளிலிருந்து அதிக அளவு உற்பத்தி வரை இணைப்பை ஏற்படுத்து, முழுமையான ஆட்டோமொபைல் ஸ்டாம்பிங் தீர்வுகளை வழங்களிக்கின்றன. IATF 16949 சான்றிதழ் மற்றும் 600 டன் வரை அழுத்தும் திறனைக் கொண்டு, கட்டுப்பாட்டு கைப்பிடிகள் மற்றும் துணை பிரேம்கள் போன்ற துல்லியமான பாகங்களை உலகளாவிய கண்டுபிடிக்கப்பட்ட தரநிலைகளுக்கு ஏற்ப வழங்களிக்கின்றன. வெப்பத்தில் உருவாக்கப்பட்ட முன்மோட்சியை சரிபார்க்க வேண்டுமா அல்லது உற்பத்தியை அதிகரிக்க வேண்டுமா, அவர்களின் பொறியியல் நிபுணத்துவம் சிக்கலான லைட்வெய்ட் வடிவமைப்புகளின் சாத்தியத்தை உறுதி செய்கின்றன.

பயன்பாடுகள் மற்றும் எதிர்கால தோற்றம்

மெக்னீசியம் ஸ்டாம்பிங்கின் பயன்பாடு வேகமாக அதிகரித்து வருகின்றது. தற்போதைய உற்பத்தி பயன்பாடுகள் பின்வருமவை:

• இருக்கை சட்டங்கள்: ஒவ்வொரு வாகனத்திற்கும் 5–8 கிலோ சேமிப்பை உருவாக்க எஃகு பிரேம்களை மாற்றுதல்.
• உள் கதவு பலகைகள்: வலிமையான, லைட்வெய்ட் கேரியர்களை உருவாக்க AZ31B வெப்பத்தில் உருவாக்கப்பட்டதை பயன்படுத்தல்.
• கிராஸ்-கார் பீம்கள்: பல பாகங்களை ஒரே ஸ்டாம்ப்டு மெக்னீசியம் கட்டமைப்பில் ஒருங்கின்றன.
• கூரை பலகைகள்: முடிச்சிலான கையாளுதலுக்காக மைய ஈர்ப்பு மையத்தை குறைத்தல்.

EV பேட்டரியின் எடை தொடர்ந்து கவலையாக இருப்பதால், ஆட்டோமேக்கர்கள் இலகுரகமாக்குவதற்காக செலுத்தத் தயாராக உள்ள பிரீமியம் அதிகரித்து வருகிறது. எக்ஸ்ட்ரூஷன்-தடிமனாக்குதல் அளவில் மாற்றம் ஏற்படுவதால் மெக்னீசியம் தகடுகளின் விலை குறையும் என எதிர்பார்க்கிறோம், இது அடுத்த தலைமுறை மின்சார தளங்களுக்கான சூடான வடிவமைக்கப்பட்ட மெக்னீசியத்தை ஒரு தரப்பட்ட தீர்வாக மாற்றும்.

இலகுரகத்தின் முன்னணி

மெக்னீசியம் உலோகக்கலவை ஸ்டாம்பிங் இனி R&D ஆர்வத்திற்கான ஒன்று மட்டுமல்ல; ஆட்டோமொபைல் வடிவமைப்பின் எதிர்காலத்திற்கு ஒரு செயல்படக்கூடிய, அவசியமான தொழில்நுட்பமாக உள்ளது. AZ31B போன்ற சரியான உலோகக்கலவைகளைத் தேர்ந்தெடுப்பதன் மூலமும், வெப்பத்தில் உருவாக்கும் செயல்முறையை முழுமையாக கையாளுவதன் மூலமும், அலுமினியம் எளிதில் எட்ட முடியாத எடை சேமிப்பை உற்பத்தியாளர்கள் அடைய முடியும். இந்த மாற்றத்திற்கு சூடான கருவிகள் மற்றும் செயல்முறை கட்டுப்பாட்டில் முதலீடு தேவைப்படுகிறது, ஆனால் கிடைக்கும் பலன்—இலகுவான, மிக செயல்திறன் மிக்க, சிறப்பான கையாளுதல் கொண்ட வாகனங்கள்—மறுக்க முடியாதது.

அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்

1. மெக்னீசியம் ஸ்டாம்பிங் மற்றும் டை காஸ்டிங் இடையே உள்ள வித்தியாசம் என்ன?

ஸ்டாம்பிங் என்பது தகடு உலோகத்தை கார் கதவுகள் அல்லது கூரைகள் போன்ற மெல்லிய, பெரிய பேனல்களுக்கு ஏற்ற வடிவங்களாக உருவாக்கும் ஒரு திட-நிலை செயல்முறையாகும். இது பொரோசிட்டி இல்லாமல் மற்றும் அதிக வலிமையுடன் பாகங்களை உருவாக்குகிறது. டை காஸ்டிங் என்பது உருகிய மெக்னீசியத்தை ஒரு வார்ப்புருவில் செலுத்துவதை உள்ளடக்கியது, இது எஞ்சின் பிளாக்குகள் போன்ற சிக்கலான, கனமான 3D வடிவங்களுக்கு ஏற்றது, ஆனால் காற்றுப் பைகள் காரணமாக அடிக்கடி குறைந்த அமைப்பு நேர்மையை ஏற்படுத்துகிறது.

2. மெக்னீசியம் ஏன் வெப்ப உருவாக்கத்தை தேவைப்படுகிறது?

மெக்னீசியத்திற்கு அடர்த்தியான அடுக்கப்பட்ட (HCP) அறை அமைப்பு உள்ளது, இது அறை வெப்பநிலையில் அதன் நெகிழ்வுத்தன்மையை கட்டுப்படுத்துகிறது. அதை குளிர்ச்சியாக ஸ்டாம்ப் செய்ய முயற்சிப்பது பொதுவாக விரிசல்களை ஏற்படுத்தும். பொருளை 200°C–300°C க்கு சூடேற்றுவது படிக வலையில் கூடுதல் "ஸ்லிப் சிஸ்டங்களை" செயல்படுத்துகிறது, இது உலோகத்தை உடைக்காமல் சிக்கலான ஆட்டோமொபைல் பாகங்களாக உருவாக்கும் அளவிற்கு நெகிழ்வாக்குகிறது.

3. அலுமினியத்தை விட மெக்னீசியம் எவ்வளவு இலேசானது?

மெக்னீசியம் தோராயமாக 33% இலேசானது அலுமினியத்தை விடவும் மற்றும் தோராயமாக 75% இலேசானது எஃகை விட இலகுவானது. மின்சார வாகனங்களின் பயண தூரத்தை அதிகரிக்க இது மிகவும் பயனுள்ள கட்டமைப்பு உலோகமாக இருக்கிறது.