La fonction de base du moulage sous pression est de fabriquer des pièces automobiles légères et très efficaces. Toutes ces exigences sont satisfaites par l'utilisation du moulage sous pression du magnésium. Différentes pièces moulées sont fabriquées en utilisant la matrice en magnésium pour la fabrication de pièces automobiles.
Tous les fabricants se concentrent sur la fabrication de pièces automobiles très efficaces et économiques. Alors que le monde progresse, l'industrie automobile est soumise à une pression constante pour fabriquer des produits innovants. Les moulage sous pression d'alliages de magnésium a gagné en popularité au fil des ans.
L'évolution de l'industrie automobile, avec l'augmentation de la production de véhicules électriques (VE), a entraîné une forte utilisation de l'alliage de magnésium dans la fabrication de pièces. D'autres matériaux pourraient être utilisés dans la production, mais le magnésium est l'alliage le plus utilisé. le plus léger. Son utilisation offre de grands avantages dans l'industrie automobile lorsqu'il est traité par moulage sous pression.
L'article explore les idées de moulage sous pression du magnésium, Nous vous présenterons également les avantages de l'alliage de magnésium dans l'industrie automobile et ses applications. Enfin, nous fournirons des informations sur l'utilisation future de l'alliage de magnésium dans le moulage sous pression dans l'industrie automobile pour les constructeurs automobiles.
Qu'est-ce que le moulage sous pression du magnésium ?
Avant d'entrer dans les détails des applications et des avantages du moulage sous pression de l'alliage de magnésium dans l'industrie automobile, il est important de comprendre ce qu'est le moulage sous pression du magnésium. Voici les étapes du processus. Fusion du magnésium à 650degC qui le transforment en liquide.
Préparation du moule
L'étape initiale du processus de moulage sous pression du magnésium est la préparation du moule. Le moule est fabriqué dans un matériau très résistant. Il est revêtu d'un agent de démoulage qui aide à empêcher le magnésium fondu de coller au moule. Le démoulage final des pièces automobiles dépend de cette étape de démoulage facile des produits. Il est très important d'avoir un moule impeccable pour éviter tout défaut dans le produit final.
Injection de magnésium en fusion
L'étape suivante est l'injection du magnésium en fusion dans le moule. Les constructeurs automobiles veillent à ce que l'alliage atteigne toutes les géométries complexes du moule afin d'obtenir des résultats parfaits. La pression est maintenue à environ 1500 à 3000 psi pendant le processus. Cette étape est très précise mais très rapide pour éviter le durcissement de l'alliage de magnésium.
Refroidissement
Après l'injection du magnésium dans le moule, l'étape suivante est le refroidissement. Il est important de retirer le moule du matériau après le refroidissement et la prise. Comme pour tout autre matériau, si la structure est complexe et de grande taille, il faut plus de temps pour la refroidir. En revanche, les pièces automobiles plus petites et de taille plus fine sont refroidies plus facilement. Un refroidissement contrôlé et efficace est nécessaire pour éviter toute fissure dans le produit de moulage sous pression du magnésium.
Ejection et finition
Après le refroidissement du magnésium dans la filière, l'éjection de la filière est la dernière étape. Le processus de retrait du produit fini de la matrice est connu sous le nom d'éjection. Une fois que les pièces automobiles sont éjectées avec précaution, elles doivent être retravaillées, notamment en retirant et en perçant les parties non désirées du produit final en vue de la finition.
Le processus de moulage sous pression d'alliages de magnésium est essentiel pour la fabrication de pièces automobiles complexes et à parois minces. Les constructeurs automobiles utilisent le magnésium car c'est le matériau le plus léger dans l'industrie du moulage sous pression pour fabriquer des pièces automobiles innovantes pour les véhicules électriques et modernes.
Types de moulage sous pression du magnésium
Pour la fabrication de différentes pièces automobiles, il existe essentiellement deux types de procédés de moulage sous pression du magnésium. Ceux-ci sont les suivants ;
Moulage sous pression à chaud
Dans la chambre chaude, le moulage sous pression du magnésium est idéal en raison du faible point de fusion du magnésium. Dans ce processus, la matrice est immergée dans la chambre de fusion et forcée dans la matrice.
Moulage sous pression en chambre froide
La méthode typique de moulage sous pression du magnésium est le moulage sous pression en chambre froide. Dans ce processus, le magnésium fondu est injecté dans les moules non chauffés de l'industrie automobile.
Pourquoi le magnésium est le meilleur pour les applications automobiles
La combinaison des caractéristiques physiques et mécaniques du magnésium est très particulière et est très demandée dans la production de véhicules.
- Tout d'abord, le magnésium est environ 33% plus léger que l'aluminium et Briquet 75% que l'acier. Il s'agit d'une réduction de poids radicale qui a un effet immédiat sur l'efficacité, la maniabilité et les émissions du véhicule.
- Deuxièmement, les alliages de magnésium ont un bon rapport résistance/poids, ce qui les rend parfaits pour les applications où le composant doit pouvoir résister à des forces mécaniques tout en étant léger.
- En outre, le magnésium offre un meilleur amortissement des vibrations et des bruits, ce qui améliore le confort de conduite et minimise les bruits de l'habitacle.
- Il est également un bon conducteur thermique et est donc utilisé dans les pièces soumises à la chaleur, comme les boîtiers de transmission et les boîtiers électroniques, entre autres.
Avantages du moulage sous pression du magnésium
Réduction substantielle du poids des véhicules
L'un des objectifs les plus importants de l'ingénierie automobile est la réduction du poids. Les voitures légères consomment moins de carburant, produisent moins d'émissions et sont plus performantes.
Moulage sous pression du magnésium aide les constructeurs automobiles à remplacer les pièces les plus lourdes en acier ou en aluminium par du magnésium sans affecter leur fonctionnalité. La moindre réduction de poids dans chaque élément peut entraîner une réduction énorme du poids d'une voiture complète.
Cet avantage est particulièrement important pour les voitures électriques, dont la réduction du poids de la carrosserie a une incidence directe sur l'autonomie de la batterie et son efficacité.
Meilleure économie de carburant et réduction des émissions
L'économie de carburant est directement influencée par la réduction du poids du véhicule. Les recherches démontrent continuellement que l'efficacité énergétique augmente de 5-7% lorsque le poids du véhicule diminue de 10%.
Grâce aux pièces en magnésium moulées sous pression, les constructeurs automobiles pourront plus facilement se conformer aux normes d'émission mondiales strictes. Cela devient particulièrement important lorsque les gouvernements des pays imposent des règles visant à minimiser les émissions de carbone et à développer des transports durables. Le moulage sous pression du magnésium favorise donc les objectifs économiques et environnementaux.
Rapport résistance/poids élevé
Le mythe qui entoure les métaux légers est qu'ils réduisent la résistance. Les alliages de magnésium réfutent cette hypothèse.
Les alliages de magnésium récemment utilisés dans le moulage sous pression ont une résistance mécanique suffisante pour être utilisés dans les pièces automobiles telles que les colonnes de direction, les cadres de sièges, les boîtiers de boîte de vitesses et les supports structurels. Ces composants doivent pouvoir résister aux contraintes, aux vibrations et aux variations thermiques à long terme.
Les fabricants obtiennent des composants durables et légers grâce au choix approprié des alliages et à des processus de moulage sous pression efficaces.
Précision dimensionnelle et souplesse de conception
Le moulage sous pression du magnésium permet de réaliser des géométries complexes et serrées. Il est possible de réaliser des parois minces, des formes complexes, des nervures, des bossages et des caractéristiques intégrées en une seule coulée.
Cette conception permet la flexibilité, élimine l'usinage secondaire et l'assemblage, ce qui réduit le coût de production et les points de défaillance. Plusieurs pièces peuvent être moulées en une seule pièce moulée sous pression, ce qui facilite l'architecture du véhicule.
Par conséquent, le moulage sous pression du magnésium facilite la conception innovante des voitures et permet d'améliorer l'efficacité de la fabrication.
Amortissement des vibrations et du bruit de haute qualité
L'amortissement naturel du magnésium est supérieur à celui de l'aluminium et de l'acier. Cette propriété a rendu les composants moulés sous pression en magnésium particulièrement utiles pour minimiser le bruit, les vibrations et la rudesse (NVH) dans les voitures.
Cette propriété est très avantageuse pour les composants tels que le cadre du tableau de bord, les volants et les structures des sièges. De meilleures performances NVH contribuent à améliorer le confort de conduite et à rendre l'expérience de l'utilisateur plus sophistiquée.
Dans le cas des voitures de luxe et de qualité supérieure, cet avantage est également particulièrement utile.
Production économique en grand nombre
Les alliages de magnésium peuvent sembler plus coûteux au kilogramme, mais le moulage sous pression du magnésium est extrêmement économique lorsqu'il s'agit de production de masse.
Le processus permet une répétabilité et des temps de cycle élevés et réduit le gaspillage de matériaux. Une fois la matrice fabriquée, des milliers, voire des millions de pièces identiques peuvent être produites avec la même qualité.
En outre, le coût de l'usinage est réduit, le nombre de phases d'assemblage est minimisé et le coût d'exploitation des véhicules est abaissé, ce qui compense le coût initial du matériau. Pendant toute la durée de vie de la production, le moulage sous pression du magnésium devient rentable.
Résistance à la corrosion des alliages modernes
La plupart des problèmes liés à la corrosion du magnésium ont été résolus grâce au développement de l'alliage et au traitement de surface.
Les pièces moulées sous pression en alliage de magnésium utilisées aujourd'hui dans l'industrie automobile offrent une meilleure résistance à la corrosion, en particulier lorsqu'elles sont associées à des méthodes de revêtement, de peinture ou d'anodisation. Ces progrès permettent aux composants en magnésium de fonctionner correctement même dans des conditions environnementales difficiles.
Par conséquent, le moulage sous pression du magnésium peut désormais être utilisé à l'intérieur et à l'extérieur d'une automobile.
Durabilité et recyclabilité
La production automobile s'est orientée vers le développement durable. Le magnésium est un matériau qui peut être entièrement recyclé ; le recyclage du magnésium consomme beaucoup moins d'énergie que la fabrication d'un nouveau métal à partir d'une matière première.
De nombreux constructeurs automobiles recourent également au recyclage en boucle fermée, qui consiste à fondre et à réutiliser les déchets de magnésium utilisés pendant la production. Cela permet de minimiser le gaspillage, la consommation d'énergie et les effets sur l'environnement.
Fabricant de pièces moulées sous pression en magnésium en Chine soutient ainsi les aspirations mondiales en matière de durabilité et de fabrication circulaire.
Magnésium vs autres métaux pour le moulage sous pression de véhicules automobiles
Différents matériaux peuvent être utilisés dans le processus de moulage sous pression. Voici un résumé des propriétés de tous les matériaux utilisés dans la fabrication.
| Propriétés | Magnésium | Aluminium | Acier |
| Amortissement des vibrations | Excellent | Modéré | Faible |
| Densité | Très faible | Faible | Haut |
| Rapport résistance/poids | Haut | Modéré | Haut |
| Capacité de moulage sous pression | Excellent | Bon | Pauvre |
| Durabilité | Haut | Modéré | Faible |
| Aptitude à l'utilisation d'un véhicule électrique | Excellent | Modéré | Faible |
| Applications | Très bien adapté | Moyennement adapté | Bonne adéquation |
Moulage sous pression du magnésium dans l'industrie automobile
La légèreté, le rapport poids/résistance élevé et la grande souplesse de conception ont fait du moulage sous pression du magnésium un facteur plus important dans l'industrie automobile parce qu'il est léger. Les constructeurs automobiles utilisent le magnésium pour minimiser le poids des voitures, améliorer le rendement énergétique d'un moteur, se conformer à des niveaux d'émissions stricts et rester sûrs et fonctionnels.
Pièces détachées d'intérieur
Le moulage sous pression du magnésium est également courant dans les pièces intérieures de l'industrie automobile, où il est important de réduire le poids et de supprimer les vibrations. Il est utilisé dans les volants, les colonnes de direction, les cadres de sièges, les rehausses de sièges, les supports de console, les boîtiers de radio et les boîtiers de serrure à clé. Les caractéristiques intrinsèques d'amortissement des vibrations du magnésium contribuent à améliorer la qualité de la conduite et à réduire le poids total du véhicule.
Parties du corps et de la structure
Le moulage sous pression du magnésium est utilisé dans les applications de carrosserie et de structure pour la construction de véhicules légers mais rigides. Des éléments tels que les panneaux intérieurs des portes et du hayon, les cadres de toit, les supports de rétroviseurs, les porte-roues de secours, les couvercles de réservoir de carburant et les poignées de porte sont souvent fabriqués avec des alliages de magnésium. Ces sections permettent de réduire la consommation de carburant et d'améliorer la tenue de route des véhicules.
Cadre et éléments de contrôle
Il est nécessaire de faire preuve de résistance et de précision dans la fabrication de l'armature et des composants de contrôle. Parmi les pièces qui utiliseront le magnésium à leur avantage, citons les bras de pédales de frein, les pédales d'accélérateur, les pédales d'embrayage, les supports de pédales, les supports de montage et les composants des roues de course. Les applications sont utilisées pour améliorer la réactivité des véhicules sans interférer avec la sécurité.
Pièces pour groupes motopropulseurs et véhicules électriques
Le magnésium moulé sous pression est utilisé dans le système de transmission pour les blocs moteurs, les couvercles de cames, les couvercles de soupapes, les carters d'embrayage, les boîtes de transfert, les carters d'alternateur et les carters de moteur électrique. Dans le cas des voitures électriques et hybrides, le magnésium est important pour réduire le poids de la structure et la gestion thermique, ce qui augmente les performances et l'autonomie.
Types d'alliages de magnésium dans le moulage sous pression de véhicules automobiles
| Alliage de magnésium | Utilisation |
| AZ91D Alliage de magnésium | Dans l'industrie automobile, l'alliage de magnésium coulé sous pression le plus courant est l'AZ91D. Il présente un haut niveau de coulabilité, un haut niveau de résistance à la corrosion et un bon niveau de propriétés mécaniques, d'où son application dans les boîtiers, les couvercles et les composants structurels de l'automobile. |
| AM60B Alliage de magnésium | Ces alliages sont utilisés dans les cas où une plus grande ductilité, une meilleure résistance aux chocs et une plus grande ténacité sont nécessaires. |
| Alliage de magnésium AM20 | Ils sont populaires dans les composants critiques pour la sécurité tels que les volants, les cadres de sièges et les composants sensibles aux accidents. |
| AM50A Alliage de magnésium | La réduction de l'aluminium améliore l'allongement, ce qui permet aux alliages d'absorber l'énergie en cas d'impact. |
Grâce à un alliage de magnésium et à un moulage sous pression appropriés, les constructeurs automobiles peuvent obtenir des composants automobiles légers, sûrs et performants, et le moulage sous pression du magnésium est donc l'un des piliers de l'ingénierie automobile actuelle.
Perspectives du moulage sous pression du magnésium dans l'industrie automobile
Les véhicules légers, électriques et durables sont l'avenir de la construction automobile. Le moulage sous pression du magnésium répond parfaitement à ces tendances.
Avec les réglementations de plus en plus précises et l'évolution de la conception des véhicules, les éléments en magnésium deviendront de plus en plus populaires parmi les constructeurs automobiles pour atteindre les objectifs de performance et d'efficacité. La production en masse de pièces moulées structurelles, les alliages de haute technologie et les usines intelligentes renforceront encore le rôle du magnésium.
Le moulage sous pression du magnésium n'est plus une technologie de niche, c'est un élément essentiel de la nouvelle ingénierie automobile.
Conclusion
Le moulage sous pression du magnésium dans le monde présente toutefois des performances élevées en termes de légèreté, de stabilité structurelle, de conception, de capacité et de durabilité. Il offre une solution éprouvée et progressive aux constructeurs automobiles qui cherchent à réduire le poids, à augmenter l'efficacité énergétique, le confort et les normes environnementales.
Dans les véhicules traditionnels à combustion interne, les composants en magnésium moulés sous pression définissent l'avenir de l'industrie des transports. Avec le développement de la technologie et de l'échelle de production, les avantages du moulage sous pression du magnésium dans l'industrie automobile ne cesseront de croître.
En conclusion, le moulage sous pression du magnésium n'est pas seulement une option dans la sélection des matériaux, mais un atout stratégique dans le monde changeant de la conception automobile.
