با توجه به گرایش به سبک شدن وزن ، آلیاژ های منیزیم به دلیل تراکم کم و مزایای دیگر آنها به یک ماده محبوب تبدیل شده اند. این مقاله سه فناوری اصلی تشکیل آن را توضیح می دهد:ریخته گری (شامل ریخته گری شن)، ریختن قالب فلزی و ریختن فشار ، تغییر شکل (خرید ، رول و جعل) ، و ریختن تزریق نیمه جامد.این مقاله مزایا و معایب هر تکنولوژی و کاربردهای آن را تحلیل می کند.، و همچنین به دنبال ارتقاء تکنولوژی در آینده و پذیرش گسترده فناوری نیمه جامد است.



 

پیشینه
 

در این عصر کارایی و حفاظت از محیط زیست، سبک وزن تبدیل به یک جهت کلیدی برای توسعه بسیاری از صنایع شده است.از دستگاه های الکترونیکی تا تجهیزات پزشکی، کاهش وزن محصول نه تنها مصرف انرژی را کاهش می دهد و عملکرد را بهبود می بخشد، بلکه به توسعه پایدار نیز کمک می کند.آلیاژ های منیزیم به دلیل مزایای منحصر به فرد خود تبدیل به یک "مواد ستاره" بسیار مورد انتظار شده اند.

آلیاژ های منیزیم، به عنوان آلیاژ های مبتنی بر منیزیم و متشکل از عناصر دیگر، دارای مزایای متعددی مانند تراکم کم، قدرت خاص بالا، جذب شوک خوب،و قابلیت های محافظ الکترومغناطیسی قویتراکم آنها تقریباً دو سوم نسبت به آلیاژ های آلومینیوم و یک چهارم نسبت به فولاد است، که آنها را برای کاربردهایی که به دنبال سبک شدن هستند بسیار امیدوار کننده می کند.استفاده از آلیاژ های منیزیم برای تولید قطعات می تواند به طور موثر وزن خودرو را کاهش دهدبر اساس تحقیقات مربوطه، برای هر کاهش ۱۰ درصد وزن خودرو، بهره وری سوخت می تواند ۶ تا ۸ درصد افزایش یابد.که برای دستیابی به اهداف صرفه جویی در انرژی و کاهش انتشار مهم است.

آلیاژ های منیزیم نیز نقش مهمی در زمینه هوافضا ایفا می کنند.هر کیلوگرم کاهش وزن می تواند مزایای قابل توجهی مانند صرفه جویی در سوخت و افزایش محدوده را به ارمغان آوردتراکم کم و قدرت خاص بالای آلیاژ های منیزیم آنها را به مواد ایده آل برای تولید قطعات هوافضا تبدیل می کند، که کاهش وزن را در حالی که حفظ قدرت ساختاری را امکان پذیر می کند.




 

آلیاژ های منیزیم به طور عمده بر اساس فرآیند تشکیل آنها به آلیاژ های منیزیم ریخته شده و آلیاژ های منیزیم ساخته شده طبقه بندی می شوند. روش های اصلی تشکیل عبارتند از:آلیاژ های منیزیم ریخته شده عمدتاً از طریق ریخته سازی به دست می آینداین شامل ریختن شن، ریختن قالب فلزی و ریختن تحت فشار (ریختن مردود) است. در میان این موارد، ریختن مردود بالغ ترین و به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد؛ در حال حاضر،بیش از ۹۰ درصد از محصولات آلیاژ منیزیم با ریخته گری می شوند.همچنین از آلیاژ های منیزیم به عنوان مواد اولیه استفاده می شود.

آلیاژ های منیزیم ساخته شده با تغییر شکل به صفحات، میله ها، لوله ها، پروفایل ها و قالب های مختلف تولید می شوند.اجزای با انعطاف پذیری بالا می توانند از طریق کنترل میکروساخت مواد و فرآیندهای درمان حرارتی به دست آیند.
 

فن آوری های اصلی شکل گیری برای آلیاژ های منیزیم ریخته عبارتند از:
 

1ریختن شن: یک راه حل سفارشی برای قطعات بزرگ و پیچیده
ریختن شن یک روش نسبتا سنتی ریختن است. از شن و ماسه کوارتز، گل و غیره به عنوان مواد قالب سازی استفاده می کند.و حفره قالب را با ایجاد هسته و جمع آوری قالب به صورت دستی یا مکانیکی شکل می دهدمزیت این روش این است که سرعت خنک شدن نسبتاً آهسته قالب شن (تقریباً 0.5-2°C/s) آسان تر تغذیه از ریخته و به طور موثر از نقص هایی مانند حفره های کوچک شدن و ترک در بخش های بزرگ جلوگیری می کندبنابراین، ریز ریخته گری به طور گسترده ای در زمینه هوافضا برای تولید اجزای ساختاری بزرگ مانند هلیکوپتر و پشتیبانی ماهواره ای استفاده می شود.

با این حال ، ریخته گری شن نیز دارای برخی محدودیت ها است. چرخه تولید آن نسبتاً طولانی است ، به طور معمول برای تولید یک قطعه 3-5 روز نیاز دارد و دقت ابعاد آن نسبتاً پایین است ،با تعادل در محدوده ±1-3mmاین باعث می شود ریختن شن برای تولید دسته های کوچک قطعات با ارزش بالا مناسب تر باشد.

2. ریختن قالب فلزی: یک انتخاب بسیار کارآمد برای تولید انبوه قطعات کوچک و متوسط. ریختن قالب فلزی از قالب دائمی ساخته شده از فولاد (به عنوان مثال ، قالب فلزی) استفاده می کند.آلیاژ منیزیم مایع به طور مستقیم در قالب ریخته می شود، و قالب به طور طبیعی تحت جاذبه پر می شود. در مقایسه با ریختن شن ، قالب های فلزی بسیار سریعتر خنک می شوند (معمولاً 5-15 ° C / s) ،تصفیه اندازه دانه و به دست آوردن قطعات ریخته شده با قدرت 15 تا 20 درصد بالاتر از قطعات ریخته شده شنعلاوه بر این، قالب های فلزی قابل استفاده مجدد هستند و طول عمر آنها بیش از 100،000 چرخه است، که به طور قابل توجهی بهره وری تولید را 5-10 برابر بیشتر از ریختن شن بهبود می بخشد.