Care sunt avantajele turnării sub presiune a magneziului în aplicații auto?

Funcția de bază a turnării sub presiune este de a produce piese auto care sunt ușoare și au o eficiență ridicată. Toate aceste cerințe au fost îndeplinite prin utilizarea turnării sub presiune a magneziului. Diferitele piese turnate sunt fabricate prin utilizarea matriței de magneziu pentru fabricarea pieselor auto.

Toți producătorii se concentrează pe fabricarea de piese auto care au o eficiență ridicată și care trebuie să fie economice. Pe măsură ce lumea avansează, industria auto este supusă unei presiuni constante de a fabrica produse inovatoare. Industria turnare sub presiune din aliaj de magneziu a câștigat popularitate de-a lungul anilor.

Evoluția industriei automobilelor, odată cu creșterea producției de vehicule electrice (VE), a condus la utilizarea intensă a aliajului de magneziu în fabricarea pieselor. Unele alte materiale ar putea fi utilizate în producție, dar magneziul este cel mai ușor. Utilizarea sa oferă mari avantaje în industria auto atunci când este prelucrat prin turnare sub presiune înaltă.

Articolul explorează ideile de turnare sub presiune a magneziului, beneficiile sale în industria auto și aplicațiile, de asemenea. În final, vom oferi informații despre utilizarea viitoare a aliajului de magneziu în turnarea sub presiune în industria auto pentru producătorii de automobile.

Ce este turnarea sub presiune a magneziului?

Înainte de a intra în detaliile aplicațiilor și avantajelor turnării sub presiune a aliajelor de magneziu în industria auto, este important să înțelegem ce este turnarea sub presiune a magneziului. Iată care sunt etapele implicate în acest proces. Topirea magneziului la 650degC care îl transformă într-o formă lichidă.

Pregătirea matriței

Etapa inițială în procesul de turnare sub presiune a magneziului este pregătirea matriței. Matrița este fabricată dintr-un material foarte rezistent. Acesta este căptușit cu un agent de eliberare care ajută la prevenirea lipirii magneziului topit de matriță. Eliberarea finală a pieselor auto depinde de această etapă de eliberare ușoară a produselor. Este foarte important să aveți o matriță impecabilă pentru a evita orice defecte în produsul final.

Injectarea magneziului topit

Următorul pas este injectarea magneziului topit în matriță. Constructorii de automobile se asigură că aliajul atinge fiecare geometrie complexă a matriței pentru a obține rezultate perfecte. Presiunea este menținută la aproximativ 1500 până la 3000 psi în timpul procesului. Această etapă este extrem de precisă, dar foarte rapidă pentru a evita întărirea aliajului de magneziu.

Răcire

După ce magneziul este injectat în matriță, următorul pas este răcirea. Este important să îndepărtați matrița de material după răcire și întărire. Ca orice alt material, dacă structura este complexă și are dimensiuni mai mari, este nevoie de o perioadă mai lungă pentru răcire. În schimb, piesele de automobile mai mici și de dimensiuni subțiri se răcesc mai ușor. Răcirea monitorizată și eficientă este necesară pentru a evita orice fisuri în produsul de turnare sub presiune a magneziului.

Ejectare și finisare

După răcirea magneziului în matriță, ejecția din matriță este ultima etapă. Procesul de îndepărtare a produsului finit din matriță este cunoscut sub numele de ejecție. Odată ce piesele auto sunt ejectate cu atenție, acestea au nevoie de unele detalii suplimentare, cum ar fi îndepărtarea și găurirea părților nedorite din produsul final pentru finisare.

Procesul de turnare sub presiune a aliajului de magneziu este esențial în realizarea pieselor auto complexe și cu pereți subțiri. Producătorii de automobile utilizează magneziul deoarece este cel mai ușor material din industria turnării sub presiune pentru fabricarea de piese auto inovatoare pentru vehiculele EV și moderne.

Tipuri de turnare sub presiune a magneziului

Pentru fabricarea diferitelor piese auto, există practic două tipuri de procese de turnare sub presiune a magneziului. Acestea sunt după cum urmează;

Turnare sub presiune cu cameră fierbinte

În camera fierbinte, turnarea sub presiune a magneziului este ideală pentru punctul de topire scăzut al magneziului. În acest proces, matrița este scufundată în camera topită și forțată în matriță.

Turnare sub presiune cu cameră rece

Metoda tipică de turnare sub presiune a magneziului este turnarea sub presiune cu cameră rece. În acest proces, magneziul topit este injectat în matrițele neîncălzite din industria auto.

De ce magneziul este cel mai bun în aplicațiile auto

Combinația de caracteristici fizice și mecanice ale magneziului este foarte specială și este foarte solicitată în producția de vehicule.

• În primul rând, magneziul este cu aproximativ 33% mai ușor decât aluminiul și 75% brichetă decât oțelul. Aceasta este o reducere radicală a greutății care are un efect imediat asupra eficienței, manevrabilității și emisiilor vehiculului.
• În al doilea rând, aliajele de magneziu au un raport rezistență/greutate bun, fiind astfel perfecte în aplicațiile în care componenta trebuie să fie capabilă să reziste la forțe mecanice, dar trebuie să fie ușoară.
• În plus, magneziul prezintă o mai bună amortizare a vibrațiilor și a zgomotului, ceea ce sporește confortul călătoriei și minimizează zgomotul din cabină.
• Este, de asemenea, un bun conductor termic și, prin urmare, este utilizat în piese care sunt supuse căldurii, cum ar fi carcasele transmisiei și carcasele electronice, printre altele.

Avantajele turnării sub presiune a magneziului

Reducerea substanțială a greutății vehiculelor

Unul dintre cele mai importante obiective ale ingineriei auto este reducerea greutății. Automobilele ușoare consumă mai puțin combustibil, produc mai puține emisii și oferă performanțe îmbunătățite.

Turnare sub presiune a magneziului ajută producătorii de automobile să înlocuiască piesele mai grele din oțel sau aluminiu cu magneziu, fără a afecta funcționalitatea acestora. Cea mai mică reducere a greutății în fiecare element ar putea produce o reducere enormă a greutății atunci când este însumată într-o mașină completă.

Acest avantaj este deosebit de important în cazul mașinilor electrice care necesită scăderea greutății caroseriei pentru a afecta în mod direct autonomia bateriei și eficiența acesteia.

Economie mai bună de combustibil și emisii reduse

Economia de combustibil este direct influențată de reducerea greutății vehiculului. Cercetările demonstrează în mod constant că eficiența consumului de combustibil crește cu 5-7% pe măsură ce greutatea vehiculului scade cu 10%.

Cu ajutorul pieselor turnate sub presiune din magneziu, constructorilor de automobile le va fi mai ușor să respecte standardele globale stricte privind emisiile. Acest lucru devine deosebit de important atunci când guvernele țărilor impun norme menite să reducă la minimum emisiile de carbon și să dezvolte transportul durabil. Prin urmare, turnarea sub presiune a magneziului favorizează obiectivele economice și de mediu.

Raport mare rezistență/greutate

Mitul care înconjoară metalele ușoare este că acestea reduc rezistența. Aliajele de magneziu infirmă această presupunere.

Aliajele recente de magneziu din turnarea sub presiune au o rezistență mecanică adecvată pentru a fi aplicate în componente auto precum coloanele de direcție, cadrele scaunelor, carcasele cutiilor de viteze și suporturile structurale. Aceste componente trebuie să fie capabile să reziste la stres, vibrații și schimbări termice pe termen lung.

Producătorii obțin componente durabile și ușoare prin alegerea corectă a aliajelor și prin procese eficiente de turnare sub presiune.

Precizia dimensională și flexibilitatea proiectării

Cu ajutorul turnării sub presiune a magneziului se pot realiza geometrii complexe și strânse. Este posibil să se realizeze pereți subțiri, forme complexe, nervuri, bosaje și caracteristici încorporate într-o singură piesă turnată.

Acest design permite flexibilitate, elimină prelucrarea secundară și asamblarea, diminuând costul de producție și punctele minime de defecțiune. Mai multe piese pot fi turnate într-o singură piesă turnată sub presiune, ceea ce facilitează arhitectura vehiculului.

În consecință, turnarea sub presiune a magneziului facilitează designul inovator al automobilelor și sporește eficiența producției.

Amortizare de înaltă calitate a vibrațiilor și a zgomotului

Amortizarea naturală a magneziului este mai mare decât cea a aluminiului și oțelului. Această proprietate a făcut ca componentele turnate sub presiune din magneziu să fie deosebit de utile în minimizarea zgomotului, vibrațiilor și durității (NVH) în automobile.

Această proprietate este foarte avantajoasă pentru componente precum cadrul tabloului de bord, volanele și structurile scaunelor. O performanță NVH mai bună contribuie la îmbunătățirea confortului la volan și contribuie la o experiență de utilizare mai sofisticată.

În cazul mașinilor de lux și de calitate superioară, un astfel de beneficiu este, de asemenea, deosebit de util.

Producție economică în număr mare

Aliajele de magneziu pot părea mai costisitoare pe bază de kilogram; cu toate acestea, turnarea sub presiune a magneziului este extrem de economică atunci când vine vorba de producția în masă.

Procesul permite o repetabilitate și o durată a ciclului ridicate și reduce cantitatea de risipă de material. După realizarea matriței, mii sau chiar milioane de piese identice pot fi realizate cu aceeași calitate.

De asemenea, costul de prelucrare este redus, numărul fazelor de asamblare este minimizat, iar costul de exploatare al vehiculelor este redus, compensând costul inițial al materialului. Pe parcursul întregii durate de viață a producției, turnarea sub presiune a magneziului devine rentabilă.

Rezistența la coroziune cu ajutorul aliajelor moderne

Multe probleme legate de coroziunea magneziului au fost depășite în cea mai mare parte datorită dezvoltării aliajului și a tratamentului de suprafață.

Piesele turnate sub presiune contemporane cu aliaj de magneziu din industria automobilelor oferă o mai bună rezistență la coroziune, în special atunci când sunt combinate cu metode de acoperire, vopsire sau anodizare. Aceste progrese permit componentelor din magneziu să funcționeze corect chiar și în condiții de mediu severe.

În consecință, magneziul turnat sub presiune poate fi utilizat acum în interiorul și exteriorul unui automobil.

Sustenabilitate și reciclabilitate

Producția de automobile s-a orientat către un accent pe durabilitate. Magneziul este un material a cărui reciclare poate fi realizată integral; reciclarea magneziului utilizează considerabil mai puțină energie decât producerea unui metal nou folosind o materie primă.

Numeroși producători de automobile utilizează, de asemenea, reciclarea în circuit închis, prin care deșeurile de magneziu utilizate în timpul producției sunt topite și reutilizate. Acest lucru minimizează risipa, consumul de energie și efectele asupra mediului.

Producător de turnare sub presiune a magneziului în China vine astfel în sprijinul aspirațiilor globale de durabilitate și al producției circulare.

Magneziu vs. alte metale turnate sub presiune pentru industria auto

Diferite materiale pot fi utilizate în procesul de turnare sub presiune. Iată un rezumat al proprietăților tuturor materialelor utilizate în producție.

Turnarea sub presiune a magneziului în industria auto

Greutatea redusă, raportul de greutate cu rezistență ridicată și flexibilitatea ridicată a designului au făcut din turnarea sub presiune a magneziului un factor mai semnificativ în industria auto, deoarece este ușoară. Producătorii de automobile utilizează magneziul pentru a minimiza greutatea mașinilor, pentru a spori eficiența consumului de combustibil al unui motor, pentru a respecta nivelurile stricte de emisii și pentru a rămâne sigure și funcționale.

Interior piese auto

Turnarea sub presiune a magneziului este, de asemenea, frecventă în părțile interioare ale industriei auto, unde este important să se reducă greutatea și să se suprime vibrațiile. Acestea sunt utilizate în volane, coloane de direcție, cadre de scaune, înălțimi de scaune, suporturi de console, carcase de radio și carcase de chei. Caracteristicile inerente de amortizare a vibrațiilor ale magneziului contribuie la îmbunătățirea calității călătoriei și la scăderea greutății totale a vehiculului.

Organismul și părțile structurale

Turnarea sub presiune a magneziului este utilizată în caroserie și aplicații structurale în construcția ușoară, dar rigidă a vehiculelor. Particulele precum panourile interioare ale ușilor și hayonului, cadrele acoperișului, suporturile oglinzilor, suporturile pentru roata de rezervă, capacele rezervorului de combustibil și mânerele ușilor sunt adesea fabricate cu aliaje de magneziu. Aceste secțiuni sporesc economia de combustibil și manevrabilitatea mașinii.

Cadru și componente de control

Este necesar să existe rezistență și precizie în realizarea cadrului și a componentelor de control. Unele dintre piesele care vor folosi magneziul în avantajul său sunt brațele pedalelor de frână, pedalele de accelerație, pedalele de ambreiaj, suporturile pedalelor, suporturile de montare și componentele roților de curse. Aplicațiile sunt utilizate pentru a spori capacitatea de reacție a vehiculelor fără a interfera cu siguranța.

Piese pentru trenul de propulsie și vehicule electrice

Magneziul turnat sub presiune este utilizat în sistemul de propulsie pentru blocuri motor, capace de came, capace de supape, carcase de ambreiaj, cutii de transfer, carcase de alternator și carcase de motor electric. În cazul automobilelor electrice și hibride, magneziul este important pentru reducerea greutății structurale și pentru gestionarea termică, ceea ce sporește performanța și autonomia.

Tipuri de aliaje de magneziu în turnarea sub presiune a automobilelor

Prin intermediul aliajului de magneziu corect și al turnării sub presiune, producătorii auto pot obține componente auto ușoare, sigure și de înaltă performanță și, astfel, turnarea sub presiune a magneziului este unul dintre pilonii ingineriei auto actuale.

Perspective în turnarea sub presiune a magneziului în industria auto

Luminozitatea, electricitatea și durabilitatea sunt viitorul producției de automobile. Aceste tendințe se potrivesc perfect cu turnarea sub presiune a magneziului.

Având în vedere reglementările din ce în ce mai precise și designul în schimbare al vehiculelor, elementele din magneziu vor deveni din ce în ce mai populare în rândul producătorilor de automobile pentru a atinge obiectivele de performanță și eficiență. Piesele turnate structurale de producție în masă, aliajele de înaltă tehnologie și fabricile inteligente vor spori și mai mult rolul magneziului.

Turnarea sub presiune a magneziului nu mai este o tehnologie de nișă - este un element de bază al noii inginerii auto.

Concluzie

Cu toate acestea, turnarea sub presiune a magneziului în lume prezintă o performanță ridicată în ceea ce privește ușurința, stabilitatea structurală, designul, capacitatea și durabilitatea. Acesta oferă o soluție bine testată și progresivă producătorilor de automobile care urmăresc să reducă greutatea, să crească eficiența consumului de combustibil, confortul și standardele de mediu.

În vehiculele tradiționale cu combustie internă, componentele de magneziu turnate sub presiune definesc viitorul industriei transporturilor. Odată cu creșterea tehnologiei și a dimensiunii producției, beneficiile turnării sub presiune a magneziului în industria auto vor continua să crească.

În concluzie, turnarea magneziului sub presiune nu este doar o opțiune în selectarea materialelor, ci este un avantaj strategic în lumea în schimbare a designului auto.