Paduan magnesium pengecoran matis menjadi populer di otomotif

---

Ringan mobil adalah untuk "merampingkan" mobil, dan atas dasar memastikan kinerja yang stabil dan ditingkatkan, desain hemat energi dari berbagai komponen dan optimalisasi model yang berkelanjutan. Eksperimen membuktikan bahwa jika berat seluruh kendaraan berkurang 10%, efisiensi bahan bakar dapat ditingkatkan sebesar 6%~8%; berat mobil berkurang 1%, konsumsi bahan bakar dapat dikurangi 0.7%; untuk setiap 100 kilogram berat keseluruhan mobil, konsumsi bahan bakar per 100 kilometer dapat dikurangi sebesar 0.3~0.6. Bangkit.

Profesor Universitas Tsinghua Ouyang Ming, atas nama Konservasi Energi dan Komite Penasihat Strategi Pengembangan Kendaraan Energi Baru, telah menerbitkan isi peta jalan teknologi kendaraan hemat energi dan energi baru. Ide-ide pengembangan teknologi ringan yang diusulkan dalam roadmap terutama dilaksanakan dalam tiga tahap. Menurunkan berat badan dari tahun ke tahun.
Tahap pertama dari tahun 2016 hingga 2020, mencapai pengurangan 10% pada bobot kendaraan dibandingkan tahun 2015. Fokus pada pengembangan baja berkekuatan ultra tinggi dan teknologi baja berkekuatan tinggi yang canggih, termasuk pengembangan kinerja material, metode desain ringan, pembentukan teknologi, proses pengelasan dan metode evaluasi pengujian, untuk mencapai baja berkekuatan tinggi dalam aplikasi otomotif, proporsi lebih dari 50%, paduan aluminium Penelitian tentang lembaran logam stamping teknologi dan praktik dalam tubuh, pelajari teknologi koneksi bahan yang berbeda.
Tahap kedua adalah dari tahun 2021 hingga 2025, mencapai penurunan bobot kendaraan sebesar 20% dibandingkan tahun 2015. Dengan teknologi baja dan paduan aluminium otomotif generasi ketiga sebagai jalur utama, mewujudkan pencampuran berbagai bahan seperti baja dan aluminium, dan aplikasi luas dari bodi semua-aluminium untuk mewujudkan produksi massal dan aplikasi industri dari bagian penutup paduan aluminium dan bagian paduan aluminium. Meningkatkan pengembangan teknologi produksi untuk komponen komposit magnesium alloy dan serat karbon, meningkatkan rasio aplikasi komponen magnesium alloy dan serat karbon, dan volume aluminium untuk sepeda mencapai 350kg.
Fase ketiga adalah dari tahun 2026 hingga 2030, mencapai pengurangan berat kendaraan sebesar 35% dibandingkan tahun 2015. Fokus pada pengembangan teknologi komposit paduan magnesium dan serat karbon, memecahkan masalah daur ulang bahan paduan magnesium dan komposit, mewujudkan luas- mulai aplikasi tubuh pencampuran bahan komposit serat karbon dan bagian serat karbon, dan menerobos teknologi pembentukan bagian yang kompleks dan teknologi koneksi bagian yang heterogen. Paduan magnesium untuk sepeda mencapai 45kg, dan penggunaan serat karbon menyumbang 5% dari berat kendaraan.
Menurut statistik, pada tahun 2016, jumlah sepeda magnesium alloy yang diproduksi di China hanya 7.3kg, masih jauh dari target 45kg untuk sepeda magnesium alloy pada tahun 2030. Magnesium alloy memiliki pasar yang luas untuk aplikasi ringan di masa depan dan memiliki potensi yang tidak terbatas.
Sifat dan keunggulan paduan magnesium
Kepadatan rendah
Kepadatan paduan magnesium die-cast hanya 2/3 dari paduan aluminium, 1/4 baja, kekuatan spesifik dan kekakuan spesifik lebih baik daripada baja dan paduan aluminium, jauh lebih tinggi daripada plastik rekayasa, jadi paduan magnesium die-cast adalah sangat baik dalam banyak Bahan struktural ringan yang dapat bersaing dengan bahan di atas di bidang aplikasi.
Penyerapan getaran yang baik
Ini bermanfaat untuk pengurangan getaran dan pengurangan kebisingan. Misalnya, pada tingkat tegangan 35 MPa, koefisien redaman paduan magnesium AZ91D adalah 25%, dan paduan aluminium A380 hanya 1%. Pada tingkat tegangan 100MP, paduan magnesium AZ91D, AM60, dan AS41 masing-masing adalah 53%, 72%, dan 70%, dan paduan aluminium A380 hanya 4%.
Stabilitas dimensi tinggi
Ketidakstabilan dimensi die casting magnesium alloy karena perubahan suhu lingkungan dan waktu berkurang.
Konduktivitas termal yang tinggi
Konduktivitas termal paduan magnesium (60-70W/m-1 K-1) adalah yang kedua setelah paduan aluminium (sekitar 100-70W m-1 K-1), sehingga difusivitas termalnya bagus.
Non-magnetik, dapat digunakan untuk perisai elektromagnetik.
Ketahanan aus yang baik
Paduan magnesium juga memiliki koefisien redaman yang baik. Kapasitas redaman lebih besar dari paduan aluminium dan besi cor. Hal ini dapat digunakan untuk perumahan untuk mengurangi kebisingan. Dapat digunakan untuk kursi dan roda untuk mengurangi getaran dan meningkatkan keamanan dan kenyamanan mobil. Paduan magnesium ringan, kuat dalam kinerja penyerapan goncangan, baik dalam kinerja pengecoran, tinggi dalam kapasitas produksi otomatis dan umur mati, dan stabil secara dimensi. Sebagai bahan rekayasa paling ringan, paduan magnesium tidak hanya bahan yang paling cocok untuk pengecoran suku cadang mobil, tetapi juga lampu mobil yang paling efektif. Kuantifikasi bahan.

Status industri die casting otomotif paduan magnesium
Perkembangan mobil yang ringan telah meningkatkan permintaan untuk coran paduan ringan seperti magnesium dan aluminium. Sejak tahun 1990, magnesium untuk mobil telah tumbuh pada tingkat pertumbuhan tahunan rata-rata 20%. Paduan magnesium telah menjadi bidang penting dalam pengembangan teknologi bahan otomotif. Bahan paduan magnesium die-casting sangat cocok untuk ekonomi daur ulang, penghematan energi, karbon rendah, dan persyaratan produksi bersih karena dapat didaur ulang dan proses tanpa chip yang rendah. Mereka dominan dalam perkembangan mobil hingga ringan. Produsen suku cadang mobil besar secara aktif memanfaatkan peluang pengembangan dan berinvestasi dalam produksi dan pengembangan die casting otomotif paduan magnesium. Menurut data "China Magnesium Alloy Automotive Die Casting Industry Analysis Report", pada tahun 2015, permintaan industri die casting otomotif magnesium alloy China mencapai 149,000 ton, meningkat 23.12%. Saat ini, perusahaan otomotif dalam dan luar negeri sedang mengerjakan bodi (sekitar 30%), mesin (sekitar 18%), sistem transmisi (sekitar 15%), sistem berjalan (sekitar 16%), dan roda (sekitar 10%). 5%) Paduan magnesium dari baja atau bagian aluminium.
Mengingat penggunaan sepeda magnesium alloys yang diproduksi di China, kapasitas pasar industri die-casting otomotif magnesium alloy China akan mencapai 229,000 ton pada tahun 2017, dan kapasitas pasar akan mencapai 660,000 ton pada tahun 2022, dengan tingkat pertumbuhan majemuk tahunan rata-rata sebesar 23.5%.
Penggunaan global magnesium untuk sepeda rendah, dan permintaan untuk perluasan paduan magnesium untuk mobil kuat. Bahan ringan seperti baja berkekuatan tinggi, paduan aluminium, dan plastik rekayasa telah banyak digunakan dalam berbagai aspek manufaktur mobil dan suku cadang mobil. Paduan magnesium belum banyak dipromosikan dan digunakan karena berbagai alasan. Paduan magnesium terutama digunakan dalam panel instrumen. Braket, braket kemudi, kap mesin, roda kemudi, braket kursi, panel pintu interior, rumah transmisi, dll. Saat ini, setiap mobil di Amerika Utara menggunakan 3.8kg magnesium alloy, 9.3kg di Jepang, dan 14kg magnesium alloy untuk setiap mobil pada PASSAT Eropa dan Audi A4, sedangkan konsumsi rata-rata mobil Cina hanya 1.5kg per kendaraan.

Penerapan paduan magnesium dalam pembobotan mobil

Struktur interior mobil

Meskipun paduan magnesium memiliki ketahanan korosi yang buruk, perlindungan korosi bukanlah pertimbangan utama untuk konstruksi interior otomotif. Oleh karena itu, paduan magnesium telah banyak digunakan dalam konstruksi interior otomotif, terutama pada panel instrumen dan struktur kemudi. Dilaporkan bahwa pilar panel instrumen paduan magnesium pertama die-casting oleh General Motors pada tahun 1961, menghemat 4 kg material dibandingkan dengan bagian yang sama yang diproduksi oleh die-casting paduan seng. Selama dekade terakhir ini, penggunaan pilar baki instrumen die-casting paduan magnesium telah membuat kemajuan besar.
Penerapan magnesium alloy di jok dimulai di Jerman pada 1990-an, terutama di SL Roadster yang menggunakan struktur sabuk pengaman tiga titik yang terbuat dari magnesium die-casting. Serupa dengan penerapan magnesium alloy pada panel instrumen, dalam beberapa tahun terakhir, desain dan pembuatan jok berbahan magnesium alloy telah mengalami proses penyempurnaan yang signifikan. Struktur kursi dengan paduan magnesium sekarang bisa setipis 2mm, yang sangat mengurangi bobot. Meskipun bahan lain seperti baja berkekuatan tinggi, aluminium, dan bahan komposit juga digunakan, para ahli memperkirakan bahwa paduan magnesium akan menjadi bahan utama untuk komponen kursi otomotif yang ringan dan hemat biaya di masa depan.

Tubuh Otomatis

Paduan magnesium terbatas dalam aplikasi bodi, tetapi juga digunakan dalam OEM. Ketika General Motors memperkenalkan C-5 Corvette pada tahun 1997, ia menggunakan rangka atap die-cast magnesium alloy full-piece. Selain itu, paduan magnesium juga digunakan pada atap convertible hardtop dan rangka atas Cadillac XLR Convertible. Ford F Truk dan SUV -150 juga menggunakan coran magnesium berlapis sebagai braket heat sink. Di Eropa, Volkswagen dan Mercedes-Benz telah memimpin dalam penerapan coran magnesium alloy berdinding tipis di panel bodi.

Casis

Saat ini, velg magnesium cor atau tempa telah digunakan di banyak mobil balap mahal atau mobil sport performa tinggi. Namun, biaya yang relatif tinggi dan masalah korosi potensial dari velg magnesium mencegah penggunaannya dalam kendaraan produksi volume tinggi.
Di masa depan, produksi komponen sasis magnesium alloy yang ringan dan murah, seperti hub, suspensi engine, dan lengan kontrol, akan sangat bergantung pada proses pengecoran paduan magnesium, dan telah dikembangkan pada velg aluminium dan komponen sasis. Proses pengecoran dapat berhasil diterapkan pada paduan magnesium setelah modifikasi. Selain itu, pengembangan lapisan tahan korosi yang murah dan paduan magnesium baru dengan kelelahan dan kekuatan benturan tinggi akan mempercepat penggunaan paduan magnesium pada sasis.

Powertrain

Sebagian besar coran powertrain, seperti blok mesin, kepala silinder, kotak transmisi, panci oli, dll., terbuat dari paduan aluminium. Saat ini, truk pikap dan SUV yang diproduksi di Amerika Utara telah menggunakan transmisi magnesium alloy, dan transmisi manual magnesium alloy Volkswagen dan Audi juga diproduksi secara massal di Eropa dan China.
Saat ini, kemajuan efektif telah dicapai melalui uji dinamometer pada prototipe mesin yang disempurnakan dengan magnesium, yang berarti bahwa lebih banyak paduan magnesium akan digunakan dalam sistem tenaga di masa depan.
Tantangan utama dalam promosi dan penerapan paduan magnesium
Ketahanan korosi yang buruk, biaya tinggi dan tingkat skrap yang tinggi adalah hambatan populer untuk paduan magnesium.
Paduan magnesium tidak memiliki masalah dengan biaya die casting yang tinggi, tingkat skrap yang tinggi, dan bahaya tersembunyi dari produksi yang aman. Du Fangci, penasihat Asosiasi Produsen Mobil China, mengatakan bahwa magnesium adalah elemen yang sangat aktif dan ketahanan korosinya sangat buruk. Kemampuan teknis China dalam ketahanan korosi bagian paduan magnesium lebih buruk. Selain itu, magnesium rentan terhadap pembakaran dan ledakan selama pemrosesan, dan ada masalah keamanan produksi. Lokasi produksi memerlukan manajemen yang ketat untuk memastikan produksi yang aman.
Dengan percepatan urbanisasi, energi menjadi semakin langka, pencemaran lingkungan menjadi semakin serius, dan konservasi energi dan pengurangan emisi telah menjadi peristiwa penting yang menyangkut perekonomian nasional dan penghidupan masyarakat. Baik mobil tradisional maupun kendaraan energi baru yang sedang berkembang sangat memperhatikan desain bodi yang ringan untuk mencapai penghematan energi dan perlindungan lingkungan.
Paduan magnesium untuk mobil sedang booming, dan proses die-casting paduan magnesium menjadi semakin matang, dan jangkauan aplikasi berkembang. Suku cadang mobil die-casting paduan magnesium skala besar akan mempromosikan proses peringanan mobil.

Tautan ke artikel ini Bisakah die casting magnesium alloy menjadi populer di otomotif ringan?

Pernyataan Cetak Ulang: Jika tidak ada instruksi khusus, semua artikel di situs ini adalah asli. Harap tunjukkan sumber untuk mencetak ulang: https://www.cncmachiningptj.com/，thanks！