சுருக்கமாக

ஆட்டோமொபைல் லைட்வெயிட்டிங்கிற்கான மெக்னீசியம் ஸ்டாம்பிங் என்பது ஒரு சிறப்பு தொழில்நுட்ப செயல்முறையாகும், இது வெப்ப உருவாக்கும் தொழில்நுட்பத்தை (பொதுவாக 200°C–300°C) பயன்படுத்தி மெக்னீசியம் உலோகக்கலவை தகடுகளை அமைப்பு பாகங்களாக உருவாக்குகிறது. பாரம்பரிய டை காஸ்ட்டிங்கை விட மாறுபட்டு, உருவாக்கப்பட்ட மெக்னீசியத்தை ஸ்டாம்ப் செய்வது (முதன்மையாக AZ31B ) துளைகளை நீக்கி, மெல்லிய சுவர் பிரிவுகளை அனுமதிக்கிறது, இது அலுமினியத்தை விட 33% எடை குறைப்பை மற்றும் எஃகை விட 75% வரை வழங்குகிறது. இந்த செயல்முறை உலோகத்தின் அறை-அடுக்கப்பட்ட அறை (HCP) படிக அமைப்பை சமாளிக்கிறது, இது அறை வெப்பநிலையில் பொருளை பெரும்பாலும் பொட்டெடுக்கச் செய்கிறது, இது அடுத்த தலைமுறை வாகன திறமைக்கு ஒரு முக்கிய முன்னணி தொழில்நுட்பமாக உள்ளது.

லைட்வெயிட்டிங் முன்னணி: ஏன் மெக்னீசியத்தை ஸ்டாம்ப் செய்ய வேண்டும்?

ஆட்டோமொபைல் திறமைக்கான தொடர்ச்சியான தேடலில், பொறியாளர்கள் தொடர்ந்து "நிறை சுழற்சியுடன்" போராடி வருகின்றனர். லைட்வெயிட்டிங்கிற்கான நீண்டகால தரமான அலுமினியத்தை விட மெக்னீசியம் ஸ்டாம்பிங் பொருள் மேம்பாட்டின் அடுத்த ஏற்கனவே உள்ள படியைக் குறிக்கிறது. மெக்னீசியம் கிடைக்கக்கூடிய மிக இலகுவான கட்டமைப்பு உலோகமாகும், அதன் அடர்த்தி தோராயமாக 1.74 கி/செமீ³, இது அலுமினியத்தை விட 33% இலகுவானது மற்றும் எஃகை விட 75% இலகுவானது. ஒரு மின்சார வாகனத்திற்கு (EV), ஒவ்வொரு கிலோகிராம் குறைப்பும் நேரடியாக அதிக ரேஞ்சுக்கு மொழிபெயர்க்கப்படுகிறது, இந்த வித்தியாசங்கள் சும்மா சிறிய மாற்றங்கள் மட்டுமல்ல — அவை புரட்சிகரமானவை.

வரலாற்று ரீதியாக, மெக்னீசியம் ஆட்டோமொபைல் பயன்பாடுகளில் சுருக்க உறுத்தியல் —எடுத்துக்காட்டாக, கருவி பலகை பீம்கள், ஸ்டீயரிங் வீல் ஆர்மேச்சர்கள், மற்றும் டிரான்ஸ்ஃபர் கேஸ்கள். எனினும், டை காஸ்டிங்கில் உள்ள இயல்பான குறைபாடுகள் உள்ளன: உருகிய பொருள் ஓட்டத்தை உறுதி செய்ய தடிமனான சுவர்கள் (பொதுவாக குறைந்தபட்சம் 2.0–2.5மிமீ) தேவைப்படுகிறது, மேலும் கிடைக்கும் பாகங்கள் பெரும்பாலும் துளைகளால் பாதிக்கப்படுகின்றன, இது வெப்ப சிகிச்சை விருப்பங்களை கட்டுப்படுத்துகிறது. உலோக சார்பு இந்த கருத்துருவை மாற்றுகிறது. உருக்கப்பட்ட மெக்னீசியம் தகட்டை உருவாக்குவதன் மூலம், பொறியாளர்கள் 1.0மிமி அல்லது அதற்கும் குறைவான சுவர் தடிமனை அடையலாம், இது எடை குறைப்பை மேலும் அதிகரிக்கிறது, அதே நேரத்தில் உருக்கப்பட்ட பொருளின் சிறந்த இயந்திர பண்புகளிலிருந்து பயன் பெறுகிறது, எடுத்துக்காட்டாக அதிக நெகிழ்வுத்தன்மை மற்றும் சோர்வு வலிமை.

அச்சிடப்பட்ட மெக்னீசியத்தின் பயன்பாட்டு சாத்தியக்கு எளிய பிராக்குகளை முற்றிலும் கடந்து செல்கிறது. பெரிய அளவிலான மேற்பரப்பு கொண்ட பாகங்களுக்கான செயல்முறையை முக்கிய ஆட்டோமொபைல் OEMகளும் ஆராய்ச்சி நிறுவனங்களும் வெற்றிகரமாக சரிபார்த்துள்ளன உள் கதவு பேனல்கள் , இருக்கை கம்பிகள், மற்றும் பூட்டு வில்லுகள். இந்த பயன்பாடுகள் மெக்னீசியத்தின் அதிக குறிப்பிட்ட கடினத்தன்மை மற்றும் அசாதாரண கம்பீர திறன்னை பயன்படுத்துக் கொள்கின்றன—அலுமினியம் அல்லது எஃகை விட அதிகமாக அதிர்வு மற்றும் சத்தத்தை (NVH) உறிஞ்சுவதற்கான அதன் திறன்—ஒரு கட்டமைப்பு தேவையை வசதி அம்சமாக மாற்றுகிறது.

தொழில்நுட்ப சவால்: அறை வெப்பநிலை உருவாக்கும் திறன்

அச்சிடப்பட்ட மெக்னீசியம் இவ்வளவு சிறந்த நன்மைகளை வழங்கினால், ஏன் அது தொழில்துறை தரமாக இல்லை? அதன் காரணம் அதன் படிகக் கட்டமைப்பில் உள்ளது. எஃகு அல்லது அலுமினியம் போன்றவை பேஸ்-சென்டர்டு கியூபிக் (FCC) அல்லது பாடி-சென்டர்டு கியூபிக் (BCC) அமைப்பையும் பல ஸ்லிப் அமைப்புகளையும் கொண்டுள்ளன, ஆனால் மெக்னீசியம் ஒரு ஹெக்சகோனல் கிளோஸ்-பேக்டு (HCP) படிக அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது. அறை வெப்பநிலையில், இந்த அமைப்பு மிகவும் ஒத்துழைக்காததாக அறியப்பட்டுள்ளது.

உலோகங்களில் பிளாஸ்டிக் சிதைவு, படிகத் தளங்கள் ஒன்றன் மேல் ஒன்று நழுவும்போது ஏற்படுகிறது; இந்த இயந்திரம் "ஸ்லிப்" என்று அழைக்கப்படுகிறது. சுற்றுச்சூழல் வெப்பநிலையில் (25°C), மெக்னீசியம் கிட்டத்தட்ட முழுவதுமாக பேசல் ஸ்லிப் சிஸ்டம் அமைப்பை மட்டுமே சார்ந்துள்ளது, இது இரண்டு சுயாதீன ஸ்லிப் முறைகளை மட்டுமே வழங்குகிறது. வான் மிசஸ் விதிப்படி, ஒரு பொருள் சிக்கலான சிதைவுக்கு உட்படும்போது உடையாமல் இருக்க குறைந்தபட்சம் ஐந்து சுயாதீன ஸ்லிப் அமைப்புகள் தேவை. எனவே, குளிர்ந்த நிலையில் சிக்கலான மெக்னீசியம் பாகங்களை ஆழமாக இழுக்க அல்லது அச்சிட முயற்சிப்பது கடுமையான விரிசல் அல்லது பிளவு போன்ற உடனடி தோல்வியில் முடிகிறது. பொருள் எளிதாக பதிலளிக்க முடியாது.

இந்தக் குறைபாடு ஒரு வலுவான இழுவிசை-அழுத்த அசமச்சீர்த்தன்மை மற்றும் திசைசார் பண்பு (பண்புகளின் திசைத்தன்மை). ஒரு மெக்னீசியம் தகடு ஒரு திசையில் மிதமாக நன்றாக நீண்டாலும், மற்றொரு திசையில் எளிதில் உடைந்துவிடும். இந்தப் பொருளின் திறனை வெளிப்படுத்த, பொறியாளர்கள் கூடுதல் சறுக்கு அமைப்புகளைச் செயல்படுத்த வேண்டும்—குறிப்பாக பிரிஸமாட்டிக் மற்றும் பிரமிடல் சறுக்கு தளங்கள் —இவை பொருள் வெப்பத்தால் ஆற்றலூட்டப்படும்போதுதான் செயல்படும்.

தீர்வு: சூடான வடிவமைத்தல் தொழில்நுட்பம் (200°C–300°C)

மெக்னீசியம் ஸ்டாம்பிங்கில் ஏற்பட்ட முன்னேற்றம் இளவெண்ணல் சழுத்தல் . மெக்னீசியம் தகட்டின் வெப்பநிலையை 200°C முதல் 300°C வரை உயர்த்துவது பாசல் சறுக்குக்குத் தேவையான முக்கிய தீர்வு சரிவு பதற்றத்தை (CRSS) மிகவும் அதிகரிக்கிறது, அதே நேரத்தில் பாசல் அல்லாத சறுக்கு அமைப்புகளுக்கான செயல்பாட்டு ஆற்றலைக் குறைக்கிறது. இந்த "இனிமையான இடத்தில்", பொருள் உடையக்கூடியதிலிருந்து நெகிழ்வானதாக மாறுகிறது, மிருதுவான எஃகைப் போல சிக்கலான வடிவங்களை உருவாக்க அனுமதிக்கிறது.

வெப்ப உருவாக்கத்தை செயல்படுத்துவதற்கு கருவிகள் தொழில்நுட்பத்தில் அடிப்படையான மாற்றம் தேவைப்படுகிறது. உராய்வால் உருவாகும் வெப்பத்தை கருவி உறிஞ்சும் குளிர் ஸ்டாம்பிங்கை விட, வெப்ப உருவாக்கம் கருவியே வெப்ப மூலத்தை (அல்லது குறைந்தபட்சம் வெப்ப மேலாண்மை) கொண்டிருக்க வேண்டும். இந்த செயல்முறையில் பொதுவாக பிளாங்கை சூடேற்றி, டையை ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலையில் பராமரிக்க வேண்டும். AZ31B இதற்கு 250°C என்பது பொதுவாக சிறந்த வரம்பாக குறிப்பிடப்படுகிறது. மிகவும் குளிர்ச்சியாக இருந்தால், பாகம் விரிசல் ஏற்படும்; 300°C க்கு மேல் சூடாக இருந்தால், பொருள் வெப்ப மென்மையாக்கம் அல்லது துகள் தடிமனாதலால் பாதிக்கப்படும், இது இறுதி பாகத்தின் வலிமையைக் குறைக்கும்.

சுருக்கம் மற்றொரு முக்கிய மாறி. தட்டச்சு செய்யப்பட்ட எண்ணெய்-அடிப்படையிலான நீர்மத்தை இந்த வெப்பநிலையில் சிதைவு அல்லது புகை ஏற்படுகிறது. தகடு மற்றும் உருவாக்கும் கட்டத்திற்கு இடையே உராய்வை தடுப்பதற்கு, சிறப்பு திட நீர்மங்கள் (எ.கா: கிராஃபைட் அல்லது PTFE-அடிப்படையிலான பூச்சுகள்) அல்லது உயர் வெப்பநிலை பாலிமர் திரைகள் தேவைப்படுகின்றன. இது சிக்கலைச் சேர்த்தாலும், அதன் பரிமாற்றம் அதிக அளவு சாத்தியக்கூறுகளை வழங்குகிறது. சுழற்சி நேரங்கள் சில வினாடிகளாக குறைக்கப்பட்டுள்ளன, இதனால் தொழில்துறை உற்பத்திக்கு செயல்முறை சாத்தியமாகிறது. இதை அளவில் செயல்படுத்துவதற்கு, சிறப்பு நிபுணத்துவம் தேவைப்படுகிறது. போன்ற பங்காளிகள் Shaoyi Metal Technology இந்த இடைவெளியை நிரப்புகின்றன, வேகமான முன்மாதிரிகளிலிருந்து அதிக அளவு உற்பத்திக்கு மாறுவதை சரியாக நிர்வகிக்கக்கூடிய துல்லியமான தட்டச்சு தீர்வுகளை வழங்குகின்றன, அதே நேரத்தில் OEM தரக் கோட்பாடுகளுக்கு உட்பட்டு.

பொருள் தேர்வு: முக்கிய மெக்னீசியம் தகடு உலோகக் கலவைகள்

எல்லா மெக்னீசியமும் சமமானவை அல்ல. ஒரு தட்டச்சு திட்டத்தின் வெற்றி பெரும்பாலும் உலோகக் கலவை தேர்வில் தொடங்குகிறது, வடிவமைக்கும் திறனை செலவு மற்றும் இயந்திர செயல்திறனுடன் சமநிலைப்படுத்துகிறது.

• AZ31B (Mg-3%Al-1%Zn): இது மெக்னீசியம் தகட்டுத் துறையின் உழைப்பாளி வகையாகும். இது வணிக ரீதியாக கிடைக்கக்கூடியது, நடுத்தர விலையில் உள்ளது மற்றும் நன்கு புரிந்து கொள்ளப்பட்டது. அறை வெப்பநிலையில் இதன் வடிவமைப்பு திறன் மிகவும் குறைவாக உள்ளது (~12மிமீ அதிகபட்ச கும்பு உயரம்), ஆனால் 250°C இல் சூடாக்கி வடிவமைக்கும்போது சிறப்பாக எதிர்வினை ஆற்றுகிறது. பெரும்பாலான அமைப்பு சார்ந்த ஆட்டோமொபைல் பயன்பாடுகளுக்கு இதுவே இயல்பான தேர்வாகும்.
• ZEK100 (Mg-Zn-RE-Zr): இந்த மேம்பட்ட உலோகக்கலவை நீயோடிமியம் போன்ற அரிய பூமி (RE) கூறுகளைச் சேர்க்கிறது. அரிய பூமி கூறுகளைச் சேர்ப்பது படிக அமைப்பை மாற்றி, தானிய திசையை சீரிலாக்குகிறது. இந்த "தளர்ந்த அமைப்பு" ஒருதலைப்பட்சத்தைக் குறைத்து, AZ31B ஐ விட குறைந்த வெப்பநிலையில் (150°C வரை) அல்லது அதிக சிக்கலுடன் ZEK100 ஐ வடிவமைக்க அனுமதிக்கிறது. AZ31B தோல்வியடையும் கடினமான வடிவங்களுக்கு இதுவே உயர்தர தேர்வாகும்.
• E-Form Plus / சிறப்பு உலோகக்கலவைகள்: ஆற்றல் செலவுகள் மற்றும் சுழற்சி நேரத்தைக் குறைப்பதற்காக உருவாக்கும் வெப்பநிலையை மேலும் குறைக்க நோக்கம் கொண்ட புதிய உரிமையான உலோகக் கலவைகள் தொடர்ந்து தோன்றி வருகின்றன. இவை அடிக்கடி துகள் எல்லை நழுவுதல் வழிமுறைகள் மூலம் உருக்குலைதலை மேம்படுத்த துகள் அளவை மேம்படுத்துவதில் கவனம் செலுத்துகின்றன.

ஒப்பீட்டு பகுப்பாய்வு: ஸ்டாம்பிங் எதிர் டை காஸ்டிங்

ஆட்டோமொபைல் பொறியாளர்களுக்கு, முதிர்ந்த செயல்முறைக்கும் சுருக்க உறுத்தியல் மற்றும் ஸ்டாம்பிங்கின் செயல்திறன் நன்மைகளுக்கும் இடையே ஒரு இடப்பெயர்வு முடிவாக இது அடிக்கடி மாறுகிறது. குறிப்பிட்ட பயன்பாடுகளுக்காக ஏன் ஸ்டாம்பிங் நிலை பிடித்து வருகிறது என்பதை விளக்கும் பின்வரும் ஒப்பிடல்:

இன்றைய கருத்து

உலகளாவிய உமிழ்வு தரநிலைகள் கடுமையாகும் அதே வேளையில் EV போட்டி முடுக்கமடைகிறது, மாக்னீசியம் ஸ்டாம்பிங் ஆட்டோமொபைல் லைட்வெயிட்டிங் தொழில்நுட்பம் மேலும் விரிவடையும். தொழில்துறை பல-பொருள் கூட்டுகளை நோக்கி நகர்கிறது—மேம்பட்ட ஒட்டுகள் மற்றும் சுய-துளையிடும் ரிவெட்களைப் பயன்படுத்தி அலுமினியம் அல்லது உயர் வலிமை கொண்ட எஃகு சட்டங்களுடன் மாக்னீசியம் பேனல்களை இணைத்தல் (கல்வானிக் சிதைவைத் தடுக்க). மூலப்பொருள் விலை மற்றும் விநியோகச் சங்கிலி நிலைத்தன்மையில் சவால்கள் இருந்தாலும், வெப்பத்தில் உருவாக்கப்பட்ட மாக்னீசியத்திற்கான பொறியியல் வழக்கு மறுக்க முடியாதது: இது எதிர்கால வாகனங்களுக்கு இலேசான மற்றும் வலிமையான இறுதி கலவையை வழங்குகிறது.

அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்

1. அவர்கள் மெக்னீசியம் சக்கரங்களை ஏன் தயாரிப்பதை நிறுத்தினர்?

பொது நுகர்வோர் வாகனங்களுக்கு மெக்னீசியம் சக்கரங்கள் ("mags") சிதைவு சிக்கல்கள் மற்றும் அதிக பராமரிப்புச் செலவு காரணமாக பிடித்தமிழக்கப்படாமல் போயின. ஆரம்பகால மெக்னீசியம் உலோகக்கலவைகள் சாலை உப்புகளால் ஏற்படும் துளை மற்றும் கல்வானிக் சிதைவுக்கு மிகவும் உட்பட்டவை. மேலும், அலுமினியத்தை விட மெக்னீசியம் பொருள் பொட்டி எளிதில் பழுதடையக்கூடியதாகவும், பழுதுபார்க்க கடினமாகவும் இருக்கும். தற்கால உருவாக்கப்பட்ட மெக்னீசியம் சக்கரங்கள் இருந்தாலும், செயல்திறன் செலவை விட முக்கியத்துவம் வாய்ந்த ரேஸிங் அல்லது மிக அதிக விலை பிரிவு வாகனங்களுக்கே பெரும்பாலும் கட்டுப்படுத்தப்பட்டுள்ளன.

2. மெக்னீசியம் உலோகக்கலவையை ஸ்டாம்ப் செய்ய முடியுமா?

ஆம், ஆனால் பொதுவாக அறை வெப்பநிலையில் அல்ல. AZ31B போன்ற சாதாரண மெக்னீசியம் உலோகக்கலவைகள் சூடாக்கி உருவாக்க வேண்டும் 200°C முதல் 300°C வரையிலான வெப்பநிலைகளில். இந்த வெப்பம் படிக அமைப்பில் கூடுதல் சவ்வு அமைப்புகளை செயல்படுத்தி, உலோகம் விரியும் மற்றும் விரிவடையும் போது பிளவு ஏற்படாமல் உருவாக்க அனுமதிக்கிறது. ZEK100 போன்ற சில மேம்பட்ட உலோகக்கலவைகள் குறைந்த வெப்பநிலையில் சிறந்த உருவாக்கத்திறனை வழங்குகின்றன.

3. மெக்னீசியம் உலோகக்கலவையின் குறைபாடு என்ன?

முதன்மையான குறைபாடுகள் பரிமாற்றம் மற்றும் 代價 . மெக்னீசியம் மிகவும் செயல்படக்கூடியது மற்றும் கால்வானிக் தொடரின் கீழ் இருப்பதால், சரியான பூச்சுகள் இல்லாமல் எஃகு அல்லது ஈரப்பதத்துடன் தொடர்பு கொண்டால் விரைவாக அழுக்குபடும். இது கிலோகிராமுக்கு எஃகு அல்லது அலுமினியத்தை விட அதிக விலை கொண்டது. மேலும், அறுங்கோண படிக அமைப்பு குளிர்ந்த நிலையில் உருவாக்குவதை கடினமாக்கி, ஆற்றல் அதிகம் தேவைப்படும் சூடான உருவாக்கும் செயல்முறைகளை தேவைப்படுத்துகிறது.