Qisqacha

Avtomobilni yengillashtirish uchun magniy pres formasiga o'g'irlash — bu magniy qotishma varaqalarini konstruktiv komponentlarga shakllantirish uchun foydalaniladigan ixtisoslashtirilgan ishlab chiqarish jarayonidir, issiq shakllantirish texnologiyasi (odatda 200°C–300°C) asosan AZ31B ) zararsizlantiradi va ingichka devorli qismlarni ta'minlaydi, alyuminiyga nisbatan 33% yengilroq va po'latga nisbatan esa 75% gacha yengilroq bo'ladi. Ushbu jarayon magniyning odatdagi xona haroratida brittillikka olib keladigan, olti burchakli zich joylashgan (HCP) kristall panjarasini engib o'tadi hamda keyingi avlod transport vositalari samaradorligi uchun muhim chegarani tashkil etadi.

Yengillashtirish Chegarasi: Nima Uchun Magniyga Pres Forma Berish?

Avtomobil sohasida samaradorlikni oshirish uchun muhandislar doimiy ravishda "massa spiraliga" qarshi kurashishmoqda. Alyuminiy yengillashtirish uchun uzun muddat standart bo'lib kelgan bo'lsa-da, magniyga pres forma berish materiallarning rivojlanishidagi keyingi mantiqiy qadamni ifodalaydi. Magniy — mavjud bo'lgan eng yengil konstruktsion metall bo'lib, uning zichligi taxminan 1,74 g/sm³ ni tashkil etadi, bu esa deyarli alyuminiydan 33% yengil va po'latga nisbatan 75% yengilroqdir. Har bir kilogramm tejalishi bevosita ko'proq masofaga ega bo'lishni anglatadigan elektr avtomobil (EV) uchun ushbu farqlar oddiygina qo'shimcha emas — ular sifat o'zgarishidir.

Avtomobillarda magniy tarixan quyidagilar bilan bir xil ma'noni anglatgan: shablon orqali yaratish —asboblar paneli tirlari, boshqaruv g'ildiragi armaturasi va uzatish qutilarini tasavvur qiling. Biroq, shprits sovutiшda o'ziga xos cheklovlar mavjud: suyuq aralashmaning oqishini ta'minlash uchun qalinroq devorlarni (odatda minimal 2,0–2,5 mm) talab qiladi va natijada hosil bo'lgan detallarda porozlik paydo bo'ladi, bu esa issiqlik bilan ishlash imkoniyatlarini cheklaydi. Metallni bosish bu paradigmani o'zgartiradi. Juda sovutilgan magniy varaqni shakllantirish orqali muhandislar 1,0 mm yoki undan kam bo'lgan devor qalinligiga erisha oladilar, bu esa og'irlikni tejashni yanada oshiradi va yuqori plastiklik va chidamlilik kuchi kabi sovutilgan materialning yaxshi mexanik xususiyatlaridan foydalanish imkonini beradi.

Tikilgan magniyni qo'llash potensiali oddiy quvvatlangan tayoqchalardan hamda ortiqcha. Katta avtomobil ishlab chiqaruvchilari va tadqiqot tashkilotlari keng sirtli komponentlar uchun ushbu jarayonni muvaffaqiyatli tasdiqlagan, masalan eshik panellarining ichki qismi , o'rindiq ramkalari va tom to'rtburchaklari. Bu qo'llanmalar magniyni maxsus qattiqlik darajasidan va ajoyib so'rish xususiyatidan foydalanadi — u aluminiy yoki po'latga qaraganda tebranish va shovqinni (NVH) yaxshiroq so'radi — tuzilma kerakli jihatini qulaylik xususiyatiga aylantiradi.

Texnik muammo: Xona haroratidagi shakllantiriluvchanlik

Agar bosib ishlangan magniy bunday keng tarqoq afzalliklarga ega bo'lsa, nega sanoat standarti emas? Javob uning kristallografiyasida. Ko'p siljish tizimiga ega bo'lgan po'lat yoki alyuminiyga o'xshamay, magniyda Geksagonal zich joylashgan (HCP) kristall strukturasi mavjud. Xona haroratida bu struktura juda hamkorlik qilmaydi.

Metallarning plastik deformatsiyasi kristall tekisliklar bir-biri ustiga siljiganida sodir bo'ladi, bu mexanizm "siljish" deb ataladi. Atrof-muhit haroratida (25°C) magniy deyarli butunlay bazal siljish tizimiga tayanadi, bu esa faqat ikkita mustaqil siljish rejimini ta'minlaydi. Von Mises mezoniga ko'ra, murakkab shaklga ega bo'lish uchun materialda kamida beshta mustaqil siljish tizimi bo'lishi kerak. Shu sababli, sovuq holatda murakkab magniy qismlarini chuqur chizish yoki bosish urinishlari darhol jiddiy yorilish yoki bo'linish kabi muvaffaqiyatsizlikka olib keladi. Oddiygina aytganda, material kuchlanishni qo'llab-quvvatlay olmaydi.

Bu o'girlik kuchli suyuq-suyuq asimmetriya va anizotropiyani (svoystvlarinun yönolımı) yaratadi. Magniy pallasi bir yönde razı nıqoraq sızıq, lakin diger yönde brittel sızıq. Materialning potensialini aqtiwleshtirmek üshin inzenerler qosımsha sızıq sistemalarni aqtiwleshtirmek kerek—äsaseten prizmatik va piramidal sızıq tashqı —bular materialni isıttıqda kanaatkeş boladi.

Sheshim: Issiq Forma (200°C–300°C)

Magniy tizmasindagi tızim issiq Formada . Tizmaga görä, magniy pallasini 200°C dan 300°C diapazonına qadar isıttıqda bazal sızıq üshin kritik çözülgen kirish kuchini (CRSS) belkin arttiradi, biraq bazadan tashqarı sızıq sistemalarni aktivleshtiriw üshin aktivleshtiriw energiyasın tössetedi. Bu «tämimli nöqtäde», materialni britteldän plastiqqa özin alıwı, tözımı qaraganda kömpleks geometriyalarnı qabıl etedi.

Issiq shakllantirishni joriy etish asboblarning strategiyasini tubdan o'zgartirishni talab qiladi. Sovuq chandqilashda ishqalanish hosil bo'lgan issiqlikni asbob so'radi, issiq shakllantirish esa asbob o'zining issiqlik manbai (yoki kamida issiqlikni boshqaradigan) bo'lishini talab qiladi. Jarayon odatda bo'sh joyni isitish va matritsani ma'lum bir haroratda saqlashni o'z ichiga oladi. Uchun AZ31B , optimal soha ko'pincha atrofida keltiriladi 250°C . Juda sovuqqa borilsa, detal çatlak paydo bo'ladi; juda issiqqa (300°C dan yuqori) borilsa, material issiqlik tufayli yumshaydi yoki don irg'ayib ketadi, yakuniy detaling mustahkamligi pasayadi.

Aryoshlash yana bir muhim omil. Oddiy moyli shikastlovchi aralashmalar bunday haroratlarda parchalanadi yoki dim qiladi. O'ram va matritsa o'rtasidagi chizilishni oldini olish uchun maxsus qattiq aralashmalar (grafit yoki PTFE asosidagi plyonkalar) yoki yuqori haroratga chidamli polimer plyonkalar talab etiladi. Bu murakkablikni keltirib chiqarsa ham, almashtirish natijasida yuqori hajmda ishlash imkoniyati paydo bo'ladi. Sikllar soni faqat soniyalarga qisqartirilgan bo'lib, jarayonni massali ishlab chiqarish uchun amaliy qildi. Biroq, buni keng miqyosda amalga oshirish maxsus mutaxassislarni talab qiladi. Hamkorlar Shaoyi Metal Texnologiya bu bo'shliqni to'ldiradi va tezkor prototipdan yuqori hajmli ishlab chiqarishgacha o'tishda aniq shikastlovchi yechimlarni taklif etadi, shu bilan birga qat'iy OEM sifat standartlariga rioya qiladi.

Materialni tanlash: Asosiy magniy plastinasi qotishmalari

Barcha magniy bir xil emas. Shikastlovchi loyihaning muvaffaqiyati ko'pincha qotishma tanlovida boshlanadi, shakllantiriluvchanlik, narx va mexanik ishlash o'rtasida muvozanat o'rnatiladi.

• AZ31B (Mg-3%Al-1%Zn): Bu magniy plastinkalar olamidagi ish haykali hisoblanadi. U savdoda erkin mavjud, o'rtacha narxda va yaxshi o'rganilgan. U xona haroratida shakllantirishda past samaradorlikka ega (~12 mm chegaraviy kupol balandligi) bo'lsada, 250°C issiq shakllantirishda a'lo darajada javob beradi. Ko'pchilik tuzilma avtomobil sohalarida u standart tanlovdir.
• ZEK100 (Mg-Zn-RE-Zr): Ushbu ilg'or qotishmaga neodim kabi nodir yer (RE) elementlari qo'shilgan. Nodir yer elementlarining qo'shilishi kristall panjara matritsasini o'zgartiradi, donlarning yo'nalishini tasodifiy qiladi. Bu "zaiflangan matritsa" anizotropiyani kamaytiradi va ZEK100 ni AZ31B bilan solishtirganda pastroq haroratlarda (150°C gacha) yoki murakkabroq geometriyada shakllantirish imkonini beradi. AZ31B muvaffaqiyatsiz bo'ladigan murakkab shakllar uchun u eng yaxshi tanlovdir.
• E-Form Plus / Maxsus qotishmalar: Yangi patentli qotishmalar doimiy ravishda paydo bo'lib, energiya xarajatlari va tsikl vaqtini kamaytirish uchun shakllanish haroratini yanada pasaytirishga qaratilgan. Bular ko'pincha don chegarasini siljitish mexanizmlari orqali duktiliyani yaxshilash uchun don hajmini takomillashtirishga e'tibor qaratadi.

Solishtirma tahlil: Preslovka vs. O'lik quyish

Avtomobil muhandislari uchun qaror ko'pincha yetuk jarayon o'rtasidagi muvozanatga tushadi shablon orqali yaratish va tamg'alashning ishlashdagi afzalliklari. Quyidagi taqqoslashda nima uchun maxsus qo'llanmalarda tamg'alash keng tarqalganligi ko'rsatilgan:

Kelajakni ko'rish

Global emissiya standartlarinin qataytirilishi bilan birga va EV gonkasi tezlesirganda, magniy tigirish avtomobil yengillettirish texnologiyasi tol'ga laqaytiradi. Sanoat kiyinshi kompozit material birliklerine yönlendirilir—magniy tigirilgen panelini alüminiy yaki yül'ük berklikli stal qafanga advanced kleerler menen özi-piercing rivetlar arqili (galvanik korroziyanı baldirish usin) biriktiriwge yönlendirilir. Raw material ba'asiniñ we jäne tedarik zanjiriniñ stabil'ligi boyinsha qiyinshikler qalaytirıw menen birge, magniydin warm-formed üshin inzhenerteplik asasti barliqqa qaray: ol kölesek kiyinshi avtomobiller üshin yengil we berklikli üshin ultimat kombinatsiyasin beredi.

Koʻpincha soʻraladigan savollar

1. Olar magniy disklerdi neden toqtatip jasap qoydı?

Magniy g'ildiraklar ("mags") korrozion muammolar va yuqori ta'mirlash xarajatlari tufayli umumiy iste'molchilar uchun afzallikka ega bo'lmadi. Dastlabki magniy qotishmalari yo'l tuzlaridan kelib chiqadigan pitting va galvanik korroziyaga juda moyil bo'ldi. Shuningdek, magniy aluminiyga qaraganda singan va ta'mirlash qiyin bo'lishi mumkin. Zamonaviy forklangan magniy g'ildiraklar mavjud, lekin asosan ishlash narxni oshiradigan poygalar yoki ultra-luks segmentlarda saqlanadi.

2. Magniy qotishmasini bosib chiqish mumkinmi?

Ha, lekin odatda xona haroratida emas. AZ31B kabi standart magniy qotishmalari issiq shakllantirish 200°C dan 300°C gacha bo'lgan haroratlarda. Bu issiqlik kristall strukturadagi qo'shimcha siljish tizimlarini faollashtiradi, shu tufayli metall troshilmasdan cho'ziladi va shakllanadi. ZEK100 kabi ba'zi ilg'or qotishmalar past haroratlarda yaxshiroq shakllanish imkonini beradi.

3. Magniy qotishmasining kamchiligi nima?

Asosiy kamchiliklari korrozziya va narxlar magniy juda faol bo'lib, galvanik qatorning pastki qismida joylashgan, ya'ni u po'kaklar yoki namlik bilan aloqada bo'lganda to'g'ri qoplamalar mavjud bo'lmasa, tez korroziyaga uchraydi. Shuningdek, u po'lat yoki aluminiyga qaraganda har kilogrammiga qimmatroq. Bundan tashqari, olti burchakli kristall struktura sovuq shakllantirishni qiyinlashtiradi va energiya talab qiluvchi issiq shakllantirish jarayonlarini talab qiladi.