Magnesium die casting parts will be more popular scine 2025.The auto industry has always had to change under pressure. As the demand for more efficient cars grew, factories faced several challenges. It was always hard to make a car lighter and more energy efficient. Fuel economy and tighter emission controls are also noteworthy factors. In the past, steel and cast iron were used to make autos. Later, these metals became limitations rather than solutions. In this case, magneziu turnat sub presiune a reprezentat o schimbare semnificativă pentru industria auto.

În mod tradițional, oamenii foloseau lemn, fier și oțel simplu pentru a construi automobile. Pe atunci, rezistența era mai importantă decât viteza. Cu toate acestea, aluminiul a rezolvat problema în multe cazuri. Acesta oferă mașini mult mai ușoare, iar manufacturabilitatea este mai bună. Cu toate acestea, încă prezintă limitări pentru anumite piese auto.

Magneziul a schimbat această traiectorie. Având cea mai mică densitate dintre metale, acesta a introdus un nou mod de proiectare a automobilelor. Utilizarea magneziului oferă un raport greutate/rezistență ridicat. În plus, acestea sunt rezistente la coroziune și extrem de ușoare.

Turnarea sub presiune a magneziului este crucială pentru industria auto globală în prezent. Statistica spune că în 2024, piața valora $1.841 milioane. Până în 2034, cercetătorii estimează că această cifră ar putea ajunge la 5.088 milioane, cu o rată CAGR de 10,7%. Această creștere se datorează nevoii industriei auto de aliaje de magneziu.

Acest articol explică totul despre turnarea sub presiune a magneziului pentru aplicații auto. De asemenea, evidențiază piesele auto populare realizate din magneziu turnat sub presiune. Sperăm că acest articol vă ajută să luați decizii în cunoștință de cauză. Vă poate ajuta în dezvoltarea produselor și în afaceri.

Prezentare generală a turnării sub presiune a magneziului

Turnarea sub presiune a magneziului este un proces de fabricație de mare viteză. Acesta utilizează un aliaj de magneziu și îl injectează folosind presiune ridicată pentru a obține forma corespunzătoare. Aplicarea unei presiuni extreme face ca întregul proces să fie ușor, deoarece se simte fiecare gol subțire al matriței. Un alt avantaj este că este un metal fluid bun. Chiar și pentru piese geometrice complexe, veți obține cea mai mare precizie.

În general, procesul începe prin topirea aliajului de magneziu. Apoi, acesta a fost plasat într-un cuptor, iar aliajul a fost injectat în matrița de magneziu prin intermediul unui piston. Acesta este lăsat pentru răcire. Odată ce aliajul se întărește și se întărește, mașina ejectează piesa solidă. Acest ciclu este relativ rapid deoarece magneziul se răcește mai repede decât alte metale.

Turnarea magneziului sub presiune este un proces vital pentru ingineria modernă. Acesta oferă multiple beneficii și este considerat cel mai ușor material structural din prezent. Comparativ, este cu 33% mai ușor decât aluminiul și cu 75% mai ușor decât oțelul. Utilizarea pieselor din magneziu poate reduce greutatea fără a compromite rezistența. Această practică vă economisește timp și energie, îmbunătățind în același timp performanța generală.

Aliajele de magneziu au aplicații răspândite în aproape toate sectoarele. Principalul său motiv este gama largă de proprietăți excelente, deși caracteristica crucială este natura sa ușoară. Din acest motiv, producătorii folosesc magneziul în industria auto, electronică, aerospațială, aeronautică și în multe alte industrii. De asemenea, este un material cheie pentru construcțiile de clădiri.

Turnarea sub presiune a magneziului în industria auto

Turnarea sub presiune a magneziului este utilizată pentru a realiza diverse tipuri de piese auto din magneziu. Deși aliajele utilizate pentru fiecare piesă pot fi diferite. Fiecare dintre aceste piese are cerințe specifice de rezistență și de rezistență la impact.

Interior piese auto

Tablourile de bord, consolele centrale, cadrele scaunelor și piesele de tapițerie sunt piese auto de interior comune. Utilizatorii folosesc adesea aceste piese. Astfel, acestea trebuie să fie ușoare, puternice și rezistente la impact și căldură. Turnarea sub presiune a magneziului este un candidat perfect în acest caz. De asemenea, puteți găsi alternative precum aluminiul și plasticul. Cu toate acestea, magneziul oferă o rezistență superioară și o stabilitate mai bună a dimensiunilor.

Organismul și părțile structurale

Există diferite tipuri de piese de caroserie fabricate din magneziu, cum ar fi cadrele acoperișului, hayonurile și interiorul ușilor. Aceste piese sunt esențiale pentru clienți și trebuie să fie suficient de puternice pentru a-i proteja în timpul oricărui accident. Aici, magneziul devine mai util. Este puternic și unește piesele cu o singură înlocuire, reducând cerințele de asamblare. De asemenea, piesele sunt mai ușoare.

Șasiu, cadre și piese portante

Această secțiune se referă la suporturile motorului, subcadrele și suporturile de suspensie. Aceste piese sunt esențiale pentru a rezista la sarcini. În plus, acestea trebuie să suporte vibrațiile puternice ale drumului. Aliajele de magneziu sunt excelente la capacitatea de amortizare și pot absorbi energia. Oțelul este, de asemenea, puternic, dar aliajele de magneziu precum AZ91D sunt durabile și robuste. Acesta oferă o durabilitate specifică la o anumită frecare pentru greutăți. Vă puteți baza pe el pentru a obține rezultate mai bune.

Sisteme de direcție, frânare și control

În această secțiune, unele piese comune sunt volanele, coloanele, suporturile pedalelor și carcasele. Deoarece aceste piese sunt foarte sensibile, ele trebuie să fie precise și rezistente. Turnarea sub presiune a magneziului produce fiecare piesă la dimensiuni exacte și forme precise. Adesea, necesită puțină prelucrare, dar sunt netede și foarte stabile pentru șoferi.

Componente ale grupului motopropulsor

Piesele tipice ale trenului de rulare sunt ambreiajele, cutiile de viteze, capacele motorului și cutiile de ulei. Aceste piese trebuie să suporte căldură ridicată și solicitări mecanice. Prin urmare, trebuie să le fabricați din materiale care pot disipa căldura și rezista la solicitări. Aliajele de magneziu sunt unul dintre cele mai potrivite materiale pentru această activitate. Inginerii le preferă pentru a minimiza greutatea motorului.

Carcase pentru vehicule electrice și electronice

Vehiculele electrice utilizează magneziu pentru acoperirea bateriilor, motoare și invertoare. Aceste piese trebuie să fie ușoare și să ajute la răspândirea ușoară a căldurii. Piesele din magneziu sunt perfecte pentru utilizări sensibile. Ele pot bloca cu ușurință interferențele electromagnetice (EMI). Puteți folosi plastic sau aluminiu ca alternativă. Cu toate acestea, mulți oameni preferă acest lucru pentru a crește autonomia prin reducerea greutății.

Aliaje populare de magneziu pentru piese auto turnate sub presiune

Aliajele de magneziu sunt special concepute pentru turnarea sub presiune a automobilelor. Acestea sunt bune la diferite proprietăți fizice. Puteți lua în considerare rezistența, rezistența la coroziune sau chiar greutatea. Diferitele aliaje, în acest caz, oferă proprietăți diferite.

AZ91D

Acest aliaj constă din 9% aluminiu, 1% zinc și 0,15-5% mangan. Spre deosebire de alte aliaje de magneziu, acesta are o rezistență sporită la coroziune și un fluaj scăzut la temperaturi ridicate. Aceste proprietăți speciale fac ca acest aliaj să fie ideal pentru capace de motor și piese structurale.

AM60B

AM60B este un material flexibil, ductil și puternic, rezistent la impact. Aliajul conține doar aluminiu 6% și o cantitate mică de mangan. Spre deosebire de alte aliaje, acesta nu se fisurează sau se rupe sub presiune ridicată, dar se poate deforma. Ca urmare, majoritatea oamenilor îl utilizează pentru volane și cadre de scaune, unde siguranța este esențială.

AM50A

AM50A conține aluminiu 5% și este cunoscut pentru duritatea și alungirea sa ridicată. Acest aliaj este mai ductil decât AM60B. Prin urmare, este mai perfect pentru a supraviețui coliziunilor fără a se rupe. În consecință, producătorii îl folosesc pentru interiorul ușilor și pentru hayon. Acesta asigură un echilibru excelent între siguranță și rezistență.

AE42

AE42 este un material specializat care utilizează metale de pământuri rare în aliaj. Este un aliaj unic deoarece poate rezista cu ușurință la fluaj fără a suferi nicio deteriorare. Aici, termenii de fluaj se referă la schimbările de stare sau deformare sub stres constant și temperatură ridicată. Astfel de caracteristici îl fac o opțiune utilă pentru piesele de motor.

Tipuri de procese de turnare sub presiune a magneziului

Puteți produce piese auto din magneziu folosind două procese principale de turnare sub presiune. Deși scopul lor este același, metodele și echipamentele diferă. Fiecare proces are etape unice pentru topirea, injectarea și finisarea aliajelor. Acestea sunt potrivite pentru o gamă largă de dimensiuni ale pieselor și volume de producție.

Turnare sub presiune cu cameră fierbinte

Turnarea sub presiune cu cameră fierbinte este cea mai comună metodă de modelare a pieselor din aliaj de magneziu. Aceasta funcționează bine pentru componente de dimensiuni mici și medii. Procesul cheie este de a topi metalul, de a-l pune într-o cameră fierbinte sau într-o matriță, de a-l lăsa să se răcească și de a-l solidifica. Odată solidificat, dați-i o formă bună pentru utilizarea în lumea reală. Acest tip de configurație are cuptorul în interiorul mașinii.

Pasul #1 Pregătire și topire

Primul pas este de a pregăti matrița și de a o curăța pentru următoarea abordare. Operatorul trebuie să îndepărteze bine murdăria de pe suprafață, să se asigure că aceasta este curățată corespunzător și apoi să aplice lubrifianți. Acesta împiedică metalul să se lipească de suprafață. În același timp, lingourile de magneziu se topesc într-un arzător deja încorporat în mașină. Există un gaz specializat care acoperă metalul și îl împiedică să ardă atunci când este expus la oxigen.

Etapa #2 Injectarea magneziului topit

După topire, un piston hidraulic se deplasează spre metalul topit. Plonjorul exercită apoi forțe, împingând metalul să curgă printr-un tub cunoscut sub numele de gât de gâscă. Această presiune ridicată și aceste forțe fac ca metalul să umple fiecare mic spațiu și detaliu al matriței. În plus, întregul proces de umplere se finalizează în doar câteva secunde.

Etapa #3 Solidificarea și răcirea

Dacă matrița devine plină, presiunea rămâne constantă. Această etapă ajută la prevenirea pătrunderii în matriță a oricăror goluri sau bule de aer rămase. Pentru răcire, oamenii curg adesea apă sau ulei prin canale pentru a reduce căldura în matriță. De asemenea, magneziul metalic formează rapid o piesă solidă, deoarece este un metal subțire.

Pasul #4 Deschiderea și ejectarea matriței

Deschiderea matriței este o etapă automată. După răcire, mașina deschide automat cele două jumătăți ale matriței. Apoi, pinul ejector împinge piesa solidă în afara cavității. Nu uitați: metalul poate fi solid, dar este foarte fierbinte la atingere. Asigurați-vă că folosiți un braț automat sau scoateți cu grijă piesa folosind alte unelte. Ulterior, matrița se închide automat și începe un alt ciclu.

Pasul #5 Tundere și finisare

Piesa brută ar putea avea unele părți suplimentare numite "flash". Pentru a tăia aceste părți suplimentare, este nevoie de o presă de tăiat corespunzătoare. După tăiere, producătorii pot șlefui sau lustrui suprafața și aplica un strat protector.

Turnare sub presiune cu cameră rece

Pe de altă parte, turnarea sub presiune cu cameră rece este utilizată pentru piese din magneziu mai mari sau mai groase. Ceea ce face acest proces diferit este utilizarea unei matrițe sau a unei camere reci pentru a crea forme. Termenul “cameră rece” se referă la absența unui cuptor în mașină. Acest tip de configurație este ideal pentru componente mai mari.

Topirea externă a aliajului de magneziu

În acest proces, nu există niciun cuptor suplimentar în mașină. Din acest motiv, operatorii topesc magneziul într-o unitate separată, externă. Această unitate sau cuptor are un capac de gaz peste magneziul topit, protejându-l de aer. Fără gaz, magneziul poate reacționa cu aerul, lăsându-l impur pentru turnare.

Umplere manuală sau automatizată

Producătorii iau o cantitate precisă de magneziu topit pentru turnare. În general, în fabricile moderne, un braț robotizat este utilizat pentru a turna sau a culege lichidul. Ulterior, brațul toarnă materialul în manșonul de injecție. Această lucrare trebuie finalizată cât mai curând posibil pentru a menține materialul fierbinte.

Injecție de înaltă presiune

Atunci când metalul topit umple manșonul de injecție, un piston hidraulic înaintează pentru următoarea lucrare. De obicei, acesta împinge metalul, sub presiune ridicată și la viteză mare, în matriță. Aici, presiunea este relativ mai mare decât cea a mașinilor cu cameră fierbinte pentru a asigura o umplere mai bună.

Umplerea, răcirea și solidificarea

Metalul lichid umple cu ușurință cavitatea matriței. Metalul curge prin fiecare nervură, gaură și perete al piesei. Deoarece matrița se află sub răcire cu apă, metalul topit pierde căldură și se răcește mai repede. În plus, piesa rămâne sub presiune ridicată până când se solidifică.

Deschiderea matriței și îndepărtarea piesei turnate

Când metalul se solidifică, mașina își deschide plăcile grele. Pinii de ejecție împing metalul afară din cavitate. Deoarece piesa rămâne foarte fierbinte chiar și după formare, un robot o extrage întotdeauna și o lasă la o stație de răcire.

Post-procesare și finisare

Partea turnată poate avea unele porțiuni sau margini suplimentare. Aceste părți pot fi îndepărtate cu ajutorul unei matrițe de tăiere sau al mașinilor CNC. De asemenea, partea poate fi supusă supraîncălzirii pentru a o face mai puternică. După aceasta, se aplică un strat de acoperire de protecție. Aceste etape previn deteriorarea pieselor auto cauzată de sare sau apă.

Turnare în cameră caldă vs. turnare în cameră rece

Atât turnarea în cameră caldă, cât și turnarea în cameră rece sunt utilizate pe scară largă în industria de fabricare a metalelor. Deși aceste metode diferă în procesele lor, ele sunt ideale pentru diferite tipuri de piese auto. Tabelul următor sintetizează diferențele dintre aceste două metode de turnare sub presiune.

Parametrii	Turnare sub presiune cu cameră fierbinte	Turnare sub presiune cu cameră rece
Topirea metalelor	Metal topit ținut într-o cameră încălzită	Metal topit în afara camerei
Dimensiunea piesei	Piese mici și medii	Piese medii și mari
Viteza ciclului	Rapid	Mai lent
Aliaje adecvate	Aliaje cu punct de topire scăzut	Aliaje cu punct de topire ridicat
Uzura echipamentului	Mai puțin	Mai mult (din cauza contactului metalic la temperaturi ridicate)
Finisaj de suprafață	Netedă, precisă	Bun, poate avea nevoie de mai multă finisare
Utilizare comună	Suporturi, carcase, componente mici	Blocuri motor, piese structurale, componente de șasiu

 

De ce industria auto se îndreaptă către magneziu

Industria auto se bazează pe turnarea sub presiune a magneziului din mai multe motive. În comparație cu alte metale și aliajele acestora, aliajele de magneziu pentru turnare sub presiune oferă rezultate mai bune pentru piesele auto. Acestea permit o mai mare flexibilitate a designului și o prelucrare mai ușoară. Ca urmare, aliajele de magneziu sunt utilizate pe scară largă pentru piesele de card, în special închizători.

Greutatea redusă a vehiculelor

După cum am menționat anterior, magneziul este cel mai ușor material structural. Acest metal este mai ușor decât oțelul și aluminiul. Utilizarea acestui metal minimizează semnificativ greutatea fiecărei piese. Este o opțiune excelentă pentru piese auto din magneziu, porți de ridicare care necesită un raport lumină-greutate.

Potrivit pentru producția la scară largă

Turnarea sub presiune a magneziului este un proces rapid, ceea ce îl face potrivit pentru producții pe scară largă. Acesta permite furnizarea de piese topite la o viteză constantă. În plus, metalul are un punct de topire scăzut. Acest avantaj eficient reduce costul energiei și economisește timp și bani. Ca urmare, costul total pentru producția în masă rămâne foarte scăzut pe termen lung.

Eficiența combustibilului și reducerea emisiilor

Eficiența combustibilului și reducerea emisiilor sunt cruciale în zilele noastre. Sistemul consumă cu aproximativ 0,3 până la 0,5 litri mai puțin combustibil la 100 km pentru fiecare 100 kg economisite. De obicei, dacă mașina pierde 10% din greutate, își mărește cu ușurință autonomia cu 5% până la 8%. Această practică ajută producătorii să respecte normele stricte privind emisiile de carbon.

Raport ridicat rezistență/greutate

Magneziul este ușor, dar rezistent și ductil. Are cel mai mare raport rezistență/greutate dintre materialele structurale comune. Majoritatea producătorilor îl folosesc pentru a crea piese puternice și ușoare. Aceste piese pot rezista, de asemenea, la stres și vibrații fără a se fisura sau rupe, după cum știți. Ele sunt printre cele mai fiabile opțiuni pentru respectarea protocoalelor de siguranță pentru piesele auto în caz de accident.

Flexibilitate și precizie în proiectare

Magneziul este unul dintre cele mai fine metale flexibile, capabil să producă forme complicate, complexe și subțiri. Acesta poate atinge o grosime a peretelui de 1,0 mm, cel mai probabil. Ca urmare, inginerii pot înlocui multe piese mici cu o singură piesă turnată sub presiune din magneziu. Nu mai este nevoie să asamblați sau să sudați piese între ele.

Amortizarea zgomotului și a vibrațiilor

Magneziul absoarbe în mod natural vibrațiile și zgomotul în timpul utilizării. În comparație cu alte materiale, cum ar fi aluminiul sau oțelul, produsele turnate sub presiune din magneziu sunt mult mai stabile. Această proprietate se numește “capacitate de amortizare”. Utilizarea magneziului metalic în volane sau în spătarele scaunelor face cabina mașinii mai sigură. Aceasta face călătoria mai ușoară și mai confortabilă pentru utilizator.

Eficiența costurilor la volume mari

Magneziul metalic brut poate fi scump. Dar utilizarea lor în producția de masă scade cu siguranță costul. Procesul de producție este mai rapid; fiecare ciclu se finalizează rapid. O producție mai rapidă înseamnă, de asemenea, că sunt fabricate mai multe piese în mai puțin timp. În acest fel, scade costul per unitate în turnarea sub presiune a magneziului, ceea ce o face o opțiune potrivită și rentabilă pentru marile companii de producție.

Rezistență modernă la coroziune

Aliajele mai vechi de magneziu nu sunt suficient de puternice pentru a rezista la coroziune. Acestea aveau probleme cu sarea și rugina. Cu toate acestea, aliajele moderne sunt aliaje de înaltă puritate, cum ar fi AZ91D. Acestea pot rezista cu ușurință la coroziune. În plus, noua tehnologie de acoperire, cum ar fi oxidarea electrolitică cu plasmă, a făcut-o mai fiabilă.

Material reciclabil și durabil

Magneziul este 100% reciclabil și foarte abundent în natură. Este extrem de disponibil în natură și este al 8-lea cel mai comun material dintre celelalte elemente chimice. Îl puteți extrage chiar și din apa de mare. În plus, este nevoie doar de 5% din energie pentru a crea un nou material din cel anterior.

Magneziu vs. alte metale turnate sub presiune pentru industria auto

Turnare sub presiune a magneziului este una dintre cele mai populare opțiuni pentru industria auto. Majoritatea producătorilor preferă turnarea sub presiune a magneziului în locul oțelului și aluminiului. Principalul motiv este natura sa ușoară. După cum știți deja, magneziul este cu 33% mai ușor decât aluminiul și cu 75% mai ușor decât oțelul. Această natură ușoară reduce greutatea pieselor auto, reducând greutatea totală a mașinii. Cu cât greutatea este mai mică, cu atât va fi nevoie de mai puțin combustibil pentru a rula. De asemenea, permite realizarea de piese complexe cu pereți subțiri.

Oțelul poate fi puternic și ieftin, dar este greu. De asemenea, poate rugini, în timp ce aluminiul rezistă la coroziune și suportă mai bine căldura. Cu toate acestea, magneziul este flexibil și oferă un raport rezistență/greutate mai bun. De asemenea, absoarbe vibrațiile mai bine decât alte materiale, ceea ce îl face potrivit și mai sigur pentru piloți și pasageri. Fiecare metal are roluri semnificative, dar magneziul este o alegere de top pentru cazurile de reducere a greutății.

Dificultăți și limitări ale turnării sub presiune a magneziului pentru piese auto

Deși piesele auto din magneziu au o cerere mare în industria auto, acestea au unele limitări. În timpul proiectării componentelor, trebuie să înțelegeți limitările pentru a controla mai bine procesele de producție.

Inflamabilitate ridicată

Magneziul este foarte reactiv atunci când este expus la oxigen. Când este topit sau chiar sub formă de praf fin, poate lua foc cu ușurință. Există un risc de siguranță atunci când lucrați cu magneziu turnat sub presiune. Prin urmare, trebuie să utilizați acoperiri specializate pentru gaze în timpul producției.

Necesită acoperiri de protecție

Magneziul poate coroda ușor atunci când intră în contact cu sarea, apa sau alte substanțe. Pentru a evita această problemă, producătorii utilizează diverse tipuri de acoperire. Acestea permit pieselor să fie mai durabile și să reziste la o gamă mai largă de condiții de mediu.

Costuri de producție mai mari

Magneziul brut este de obicei mai scump decât oțelul și aluminiul. De asemenea, echipamentul costă mai mult din cauza protocoalelor sale de siguranță. Astfel, procesul necesită o investiție inițială mai mare. Dar compania poate echilibra cu ușurință aceste costuri cu eficiența costului combustibilului său. Acesta oferă mai multe avantaje care ar putea duce la profituri pe termen lung.

Magnesiu turnat sub presiune la Aludiecast: Începeți!

Aludiecast este o fabrică de top de turnare și prelucrare cu ani de experiență. Avem linii de producție pentru diferite tipuri de turnare și die casting machining servicii. Inginerii noștri sunt foarte calificați în proiectarea și producția de piese auto personalizate.

Mulți clienți se confruntă cu provocări atunci când personalizează produse. Cu toate acestea, la Aludiecast, procesul este ușor și eficient. Ne vom ocupa de tot, de la selectarea aliajului până la finisare. În plus, avem și o echipă internațională de asistență pentru clienți. Ca rezultat, putem asigura 100% comunicarea precisă și îndrumarea clienților din întreaga lume.

Sunteți gata să vă lansați în proiect? Contactați Aludiecast și obțineți o ofertă rapidă.