in lega di magnesio pressofusioneessere popolare nel settore automobilistico

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Il peso leggero dell'auto è quello di "snellire" l'auto e, sulla base di garantire prestazioni stabili e migliorate, design a risparmio energetico di vari componenti e ottimizzazione continua del modello. L'esperimento dimostra che se il peso dell'intero veicolo viene ridotto del 10%, l'efficienza del carburante può essere aumentata del 6%~8%; il peso dell'auto è ridotto dell'1%, il consumo di carburante può essere ridotto dello 0.7%; per ogni 100 chilogrammi di peso totale dell'auto, il consumo di carburante per 100 chilometri può essere ridotto di 0.3~0.6. Alzati.

Il professor Ouyang Ming della Tsinghua University, per conto del comitato consultivo per la conservazione dell'energia e la strategia di sviluppo dei veicoli a nuova energia, ha pubblicato i contenuti della roadmap per la tecnologia dei veicoli a risparmio energetico e nuova energia. Le idee di sviluppo della tecnologia leggera proposte nella roadmap sono principalmente implementate in tre fasi. Perdere peso anno dopo anno.
La prima fase va dal 2016 al 2020, ottenendo una riduzione del 10% del peso del veicolo rispetto al 2015. Concentrarsi sullo sviluppo dell'acciaio altoresistenziale e della tecnologia avanzata dell'acciaio altoresistenziale, compreso lo sviluppo delle prestazioni dei materiali, metodi di progettazione leggera, formatura tecnologia, processo di saldatura e metodi di valutazione dei test, per ottenere acciaio ad alta resistenza nelle applicazioni automobilistiche, la percentuale di oltre il 50%, lega di alluminio Ricerca su lamiera stampigliatura tecnologia e pratica nel corpo, studia la tecnologia di connessione di diversi materiali.
La seconda fase va dal 2021 al 2025, ottenendo una riduzione del 20% del peso del veicolo rispetto al 2015. Con la tecnologia automobilistica di terza generazione in acciaio e leghe di alluminio come linea principale, realizza la miscelazione di vari materiali come acciaio e alluminio, e l'ampia applicazione del corpo interamente in alluminio per realizzare la produzione di massa e l'applicazione industriale di parti di copertura in lega di alluminio e parti in lega di alluminio. Aumentare lo sviluppo della tecnologia di produzione per le parti composite in lega di magnesio e fibra di carbonio, aumentare il rapporto di applicazione delle parti in lega di magnesio e fibra di carbonio e il volume di alluminio per le biciclette raggiunge i 350 kg.
La terza fase va dal 2026 al 2030, ottenendo una riduzione del 35% del peso del veicolo rispetto al 2015. Concentrarsi sullo sviluppo della tecnologia dei compositi in lega di magnesio e fibra di carbonio, risolvere il problema del riciclaggio della lega di magnesio e dei materiali compositi, realizzare l'ampia che vanno dall'applicazione di materiale composito in fibra di carbonio che mescola il corpo e le parti in fibra di carbonio e attraversa la complessa tecnologia di formatura delle parti e la tecnologia di connessione delle parti eterogenee. La lega di magnesio per biciclette raggiunge i 45 kg e l'utilizzo della fibra di carbonio rappresenta il 5% del peso del veicolo.
Secondo le statistiche, nel 2016, la quantità di lega di magnesio per biciclette prodotta in Cina era di soli 7.3 kg, che è ancora lontana dall'obiettivo di 45 kg per la lega di magnesio per biciclette nel 2030. La lega di magnesio ha un ampio mercato per le applicazioni leggere in futuro e ha un potenziale illimitato.
Proprietà e vantaggi della lega di magnesio
Bassa densità
La densità della lega di magnesio pressofuso è solo 2/3 della lega di alluminio, 1/4 dell'acciaio, la resistenza specifica e la rigidità specifica sono migliori dell'acciaio e della lega di alluminio, molto più elevata della plastica tecnica, quindi la lega di magnesio pressofuso è un eccellente in molti Un materiale strutturale leggero che può competere con i suddetti materiali nel campo di applicazione.
Buon assorbimento delle vibrazioni
È utile per la riduzione delle vibrazioni e la riduzione del rumore. Ad esempio, a un livello di stress di 35 MPa, il coefficiente di attenuazione della lega di magnesio AZ91D è del 25% e quello della lega di alluminio A380 è solo dell'1%. A livelli di stress di 100MP, le leghe di magnesio AZ91D, AM60 e AS41 sono rispettivamente del 53%, 72% e 70% e la lega di alluminio A380 è solo del 4%.
Elevata stabilità dimensionale
L'instabilità dimensionale dei getti pressofusi in lega di magnesio dovuta alle variazioni della temperatura ambiente e del tempo è ridotta.
Alta conducibilità termica
La conduttività termica della lega di magnesio (60-70 W/m-1 K-1) è seconda solo alla lega di alluminio (circa 100-70 W m-1 K-1), quindi la diffusività termica è buona.
Non magnetico, può essere utilizzato per schermatura elettromagnetica.
Buona resistenza all'usura
La lega di magnesio ha anche un buon coefficiente di smorzamento. La capacità di smorzamento è maggiore di quella della lega di alluminio e della ghisa. Può essere utilizzato per l'edilizia abitativa per ridurre il rumore. Può essere utilizzato per sedili e ruote per ridurre le vibrazioni e migliorare la sicurezza e il comfort dell'auto. La lega di magnesio è leggera, forte nelle prestazioni di assorbimento degli urti, buona nelle prestazioni di fusione, elevata nella capacità di produzione automatica e nella durata dello stampo e dimensionalmente stabile. Essendo il materiale di ingegneria più leggero, la lega di magnesio non è solo il materiale più adatto per la fusione di componenti per auto, ma anche la luce per auto più efficace. Quantificare i materiali.

Stato dell'industria della pressofusione automobilistica in lega di magnesio
Lo sviluppo leggero delle automobili ha aumentato la domanda di getti in lega leggera come magnesio e alluminio. Dal 1990, il magnesio per automobili è cresciuto a un tasso di crescita medio annuo del 20%. Le leghe di magnesio sono diventate un campo importante nello sviluppo della tecnologia dei materiali per autoveicoli. I materiali in lega di magnesio pressofuso sono particolarmente adatti per l'economia del riciclaggio, il risparmio energetico, le basse emissioni di carbonio e i requisiti di produzione pulita grazie alla loro riciclabilità e al basso processo senza chip. Sono dominanti nello sviluppo delle automobili leggere. I principali produttori di componenti per auto hanno colto attivamente l'opportunità di sviluppo e hanno investito nella produzione e nello sviluppo di pressofusioni automobilistiche in lega di magnesio. Secondo i dati "China Magnesium Alloy Automotive Die Casting Industry Analysis Report", nel 2015, la domanda dell'industria della pressofusione automobilistica in lega di magnesio della Cina ha raggiunto 149,000 tonnellate, con un incremento del 23.12%. Attualmente, le case automobilistiche nazionali ed estere stanno lavorando sulla carrozzeria (circa il 30%), sul motore (circa il 18%), sul sistema di trasmissione (circa il 15%), sul sistema di deambulazione (circa il 16%) e sulle ruote (circa il 10%). 5%) Lega di magnesio dell'acciaio o parti in alluminio.
In considerazione dell'uso di leghe di magnesio per biciclette prodotte in Cina, la capacità di mercato dell'industria cinese della pressofusione automobilistica in lega di magnesio raggiungerà le 229,000 tonnellate nel 2017 e la capacità del mercato raggiungerà le 660,000 tonnellate entro il 2022, con un tasso di crescita medio annuo del 23.5%.
L'uso globale del magnesio per le biciclette è basso e la domanda per l'espansione delle leghe di magnesio per le automobili è forte. Materiali leggeri come acciaio ad alta resistenza, lega di alluminio e tecnopolimeri sono stati ampiamente utilizzati in vari aspetti della produzione di automobili e componenti per auto. Le leghe di magnesio non sono state ampiamente promosse e utilizzate per vari motivi. Le leghe di magnesio sono utilizzate principalmente nei cruscotti. Staffa, staffa dello sterzo, cofano, volante, staffa del sedile, pannello della portiera interna, alloggiamento della trasmissione, ecc. Attualmente, ogni auto in Nord America utilizza 3.8 kg di lega di magnesio, 9.3 kg in Giappone e 14 kg di lega di magnesio per ogni auto sulle europee PASSAT e Audi A4, mentre il consumo medio delle auto cinesi è di soli 1.5 kg per veicolo.

Applicazione della lega di magnesio nell'alleggerimento automobilistico

Struttura interna dell'auto

Sebbene le leghe di magnesio abbiano una scarsa resistenza alla corrosione, la protezione dalla corrosione non è una considerazione importante per la costruzione degli interni delle automobili. Pertanto, le leghe di magnesio sono state ampiamente utilizzate nella costruzione di interni automobilistici, in particolare nei pannelli degli strumenti e nelle strutture dello sterzo. È stato riferito che il primo montante del cruscotto in lega di magnesio è stato pressofuso da General Motors nel 1961, risparmiando 4 kg di materiale rispetto alle stesse parti prodotte dalla pressofusione in lega di zinco. Negli ultimi dieci anni circa, l'uso di colonne portastrumenti in lega di magnesio pressofuso ha fatto grandi progressi.
L'applicazione della lega di magnesio nel sedile è iniziata in Germania negli anni '1990, principalmente nella SL Roadster utilizzando una struttura della cintura di sicurezza a tre punti realizzata in pressofusione di magnesio. Analogamente all'applicazione della lega di magnesio sul cruscotto, negli ultimi anni la progettazione e la produzione di sedili in lega di magnesio ha subito un significativo processo di miglioramento. La struttura del sedile con lega di magnesio ora può essere sottile fino a 2 mm, il che riduce notevolmente il peso. Sebbene vengano utilizzati anche altri materiali come acciaio ad alta resistenza, alluminio e materiali compositi, gli esperti prevedono che le leghe di magnesio diventeranno un materiale importante per i componenti dei sedili automobilistici leggeri ed economici in futuro.

Corpo automatico

Le leghe di magnesio sono limitate nelle applicazioni del corpo, ma sono utilizzate anche negli OEM. Quando la General Motors ha introdotto la C-5 Corvette nel 1997, ha utilizzato un telaio del tetto pressofuso in lega di magnesio a pezzo intero. Inoltre, la lega di magnesio è stata utilizzata anche nel tetto convertibile hardtop retrattile e nel telaio superiore della Cadillac XLR Cabriolet. Ford F Il camion e il SUV -150 utilizzano anche getti di magnesio rivestiti come staffa del dissipatore di calore. In Europa, Volkswagen e Mercedes-Benz hanno assunto un ruolo guida nell'applicazione di fusioni in lega di magnesio a parete sottile nei pannelli della carrozzeria.

Telaio

Attualmente, i cerchi in lega di magnesio fuso o battuto sono stati utilizzati in molte auto da corsa costose o auto sportive ad alte prestazioni. Tuttavia, il costo relativamente elevato e i potenziali problemi di corrosione dei cerchi in lega di magnesio ne impediscono l'uso in veicoli di produzione di grandi volumi.
In futuro, la produzione di componenti del telaio in lega di magnesio leggeri ea basso costo, come mozzi, sospensioni del motore e bracci di controllo, farà molto affidamento sul processo di fusione della lega di magnesio e sono stati sviluppati su ruote in lega di alluminio e componenti del telaio. Il processo di fusione può essere applicato con successo alle leghe di magnesio dopo la modifica. Inoltre, lo sviluppo di strati a basso costo resistenti alla corrosione e nuove leghe di magnesio con resistenza alla fatica e agli urti accelererà l'uso di leghe di magnesio sul telaio.

Powertrain

La maggior parte dei pezzi fusi del gruppo propulsore, come il blocco motore, la testata, la scatola della trasmissione, la coppa dell'olio, ecc., Sono realizzati in lega di alluminio. Al momento, i pickup e i SUV prodotti in Nord America sono trasmissioni in lega di magnesio e anche le trasmissioni manuali in lega di magnesio Volkswagen e Audi sono prodotte in serie in Europa e Cina.
Al momento, sono stati compiuti progressi efficaci attraverso test dinamometrici su prototipi di motori potenziati con magnesio, il che significa che in futuro verranno utilizzate più leghe di magnesio nei sistemi di alimentazione.
Principali sfide nella promozione e applicazione delle leghe di magnesio
La scarsa resistenza alla corrosione, il costo elevato e l'alto tasso di scarto sono le barriere comuni alle leghe di magnesio.
Le leghe di magnesio non hanno i problemi dell'alto costo della pressofusione, dell'alto tasso di scarto e dei pericoli nascosti di una produzione sicura. Du Fangci, consigliere dell'Associazione cinese dei produttori di automobili, ha affermato che il magnesio è un elemento molto attivo e la sua resistenza alla corrosione è molto scarsa. L'abilità tecnica della Cina nella resistenza alla corrosione delle parti in lega di magnesio è peggiore. Inoltre, il magnesio è soggetto a combustione ed esplosione durante la lavorazione e vi sono problemi di sicurezza nella produzione. I siti di produzione richiedono una gestione rigorosa per garantire una produzione sicura.
Con l'accelerazione dell'urbanizzazione, l'energia sta diventando sempre più scarsa, l'inquinamento ambientale sta diventando sempre più grave e il risparmio energetico e la riduzione delle emissioni sono diventati eventi importanti per l'economia nazionale e il sostentamento delle persone. Sia le auto tradizionali che i veicoli emergenti di nuova energia prestano grande attenzione al design leggero della carrozzeria per ottenere il risparmio energetico e la protezione dell'ambiente.
Le leghe di magnesio per automobili sono in forte espansione, il processo di pressofusione delle leghe di magnesio sta diventando sempre più maturo e la gamma di applicazioni si sta espandendo. I ricambi auto pressofusi in lega di magnesio su larga scala promuoveranno il processo di alleggerimento automobilistico.

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