W przemyśle motoryzacyjnym odlewy magnezu są wykorzystywane na dużą skalę.Szczegółowe powody są następujące::
1- lżejsza i mniejsza waga, lepsza wydajność paliwa i wytrzymałość
Zalety gęstości: gęstość stopu magnezu wynosi tylko około 1,8 g/cm3, co stanowi 2/3 stopu aluminium (2,7 g/cm3) i 1/4 stali (7,8 g/cm3).Waga jest znacząco zmniejszona przy tej samej objętości.
Przypadek: Jeśli węzeł koła samochodu jest wymieniany zstopu aluminiumdostopu magnezu, waga jednego węzła kół może zostać zmniejszona o około 30% ~ 50%.
Oszczędność paliwa: za każde zmniejszenie masy pojazdu o 100 kg zużycie paliwa na 100 km może zostać zmniejszone o 0,3~0,5 l; w przypadku pojazdów nowej energii10% redukcji masy może zwiększyć zasięg lotu o 5% ~ 8%.
Ciśnienie polityczne: Wiele krajów na całym świecie wprowadza rygorystyczne przepisy dotyczące emisji dwutlenku węgla (np. średni cel UE w zakresie emisji dwutlenku węgla wynoszący 95 g CO2/km dla nowych samochodów w 2025 r.),i lekkość stała się kluczową drogą dla producentów samochodów do zgodności z przepisami.
2Doskonała wszechstronna wydajność w celu zaspokojenia potrzeb złożonych warunków pracy
Wysoka wytrzymałość właściwa: wytrzymałość stopu magnezu jest bliska wytrzymałości stopu aluminium, ale jest lżejsza i nadaje się do produkcji nośnych części konstrukcyjnych (takich jak części podwozia).
Absorpcja wstrząsów i redukcja hałasu: wydajność tłumienia stopu magnezu jest lepsza niż stopu aluminium,które mogą zmniejszać wibracje i hałas podczas jazdy pojazdu (np. uchwyt panelu przyrządów).
Dobry rozpraszanie ciepła: Przewodność cieplna stopu magnezu wynosi około 150 ~ 180 W/ ((m・K), co jest odpowiednie dla części o wysokim zapotrzebowaniu na rozpraszanie ciepła wokół silnika (takich jak pokrywa głowicy cylindra).
Osłona elektromagnetyczna: stop magnezu ma dobry efekt osłony fal elektromagnetycznych i nadaje się do obudowy urządzeń elektronicznych montowanych w pojazdach.
3. dojrzały proces, nadający się do produkcji na dużą skalę
Wysoka wydajność odlewania: stop magnezu ma dobrą płynność w stanie stopionym i może realizować jednorazowe formowanie złożonych części konstrukcyjnych za pomocą procesu odlewania wysokiego ciśnienia,z krótkim cyklem produkcji (czas produkcji pojedynczego kawałka można kontrolować w ciągu 30 sekund do 2 minut).
Elastyczność projektowania: forma może obsługiwać cienkie ściany (minimalna grubość ściany 0,5 mm), zintegrowane formowanie (takie jak integracja wielu modułów funkcjonalnych),zmniejszenie liczby części i kosztów montażu.
4Zalety ochrony środowiska i recyklingu
Możliwość recyklingu: współczynnik odzysku stopu magnezu przekracza 90%, a odpady odlewów mogą być bezpośrednio wykorzystywane do reprodukcji po stopieniu,który spełnia wymagania zrównoważonego rozwoju przemysłu motoryzacyjnego.
Produkcja o niskiej zużycie energii: w porównaniu z stopami aluminium, temperatura topnienia stopów magnezu jest niższa (około 650 °C w porównaniu z stopami aluminium 700 ~ 750 °C), a zużycie energii zmniejsza się o około 15% ~ 20%.
Jakie są typowe zastosowania części odlewanych magnezu w przemyśle motoryzacyjnym?
Zastosowanie odlewów magnezowych w branży motoryzacyjnej rozszerzyło się od części nienoszących obciążenia do kluczowych komponentów konstrukcyjnych.
1System zasilania
Obudowa skrzyni biegów: zastąpienie stopów aluminium lub żeliwa, zmniejszenie masy o około 30%,i poprawić wydajność rozpraszania ciepła (takie jak w przypadku obudowy skrzyni biegów z stopów magnezu niemieckiej firmy motoryzacyjnej).
Pokrycie głowicy cylindra silnika: pokrywa górną część silnika, zmniejsza wibracje i hałas oraz jest odporne na olej i wysoką temperaturę (temperatura pracy ≤ 150°C).
Obudowa sprzęgła: stosowana w skrzyniach biegów ręcznych, wymagająca wysokiej wytrzymałości i stabilności wymiarowej.
2Podwozie i układ zawieszenia
Knuckle kierownicy: łączy koło i układ zawieszenia i musi wytrzymać złożone obciążenia.Knuckle kierownicze z stopem magnezu może zmniejszyć masę o ponad 50% w porównaniu z częściami stalowymi (takimi jak w przypadku amerykańskiego samochodu elektrycznego).
Przyczepka zawieszenia: wspiera amortyzatory, sprężyny i inne elementy w celu poprawy stabilności jazdy.
Koło: W modelach wysokiej klasy (takich jak samochody sportowe i luksusowe SUV) używane są koła z stopem magnezu, które są zarówno lekkie, jak i o wysokiej sztywności.Niektóre koła wyścigowe używają nawet stopów magnezu i litu (gęstość 10,2 g/cm3).
3System ciała i wnętrza
Ramka tablicy wskaźników: jako podstawowe wsparcie wnętrza wymaga niskiej deformacji i łatwego montażu.Ramka z stopów magnezu może zintegrować moduły funkcjonalne, takie jak gniazda klimatyzacji i uchwyty poduszek powietrznych.
Ramka siedzenia: ramka siedzenia i mechanizm regulacji zmniejszają wagę przy jednoczesnym zwiększeniu bezpieczeństwa zderzeniowego (takie jak obudowa ramki siedzenia z stopem magnezu japońskiej firmy samochodowej).
Ramy kierownicy: Zastąpienie stopów aluminium, zmniejszenie masy o około 20% i poprawa tekstury poprzez obróbkę powierzchni (np. galwanizowanie).
4Pozostałe kluczowe elementy
Skórka akumulatora: zewnętrzna skóra akumulatora pojazdów nowoenergetycznych wymaga lekkiej wagi,odporność na uderzenia i osłonę elektromagnetyczną (np. powłoka akumulatora z stopów magnezu w pojazdach elektrycznych użytkowych), który jest o 40% lżejszy niż stop aluminium).
Pokrycie końca silnika: Używane do napędzania silnika, musi uwzględniać zarówno rozpraszanie ciepła, jak i wytrzymałość konstrukcyjną.
Podstawa pedału: konstrukcja nośna pedałów hamulca i gazu wymaga wysokiej sztywności i bezpieczeństwa.
Przyszłe trendy: od "częściowego zastępowania" do "integracji systemów"
With the breakthroughs in the research and development of magnesium alloy materials (such as high-strength magnesium-rare earth alloys) and process innovations (such as semi-solid die casting and vacuum die casting), zastosowanie odlewów magnezu w przemyśle motoryzacyjnym rozszerzy się na komponenty o wysokich obciążeniach (takie jak podramy, belki podwozia) i duże zintegrowane części konstrukcyjne.Międzynarodowy producent samochodów próbował użyć stopów magnezu do produkcji ram samochodowych, co zmniejsza masę o ponad 60% w porównaniu z tradycyjnymi ramami stalowymi.
Pod wpływem fali lekkości, odlewy magnezu stają się jednym z podstawowych materiałów do "niskiej węglowotlenkowania" i "elektryfikacji" transformacji przemysłu motoryzacyjnego.
W przemyśle motoryzacyjnym odlewy magnezu są wykorzystywane na dużą skalę.Szczegółowe powody są następujące::
1- lżejsza i mniejsza waga, lepsza wydajność paliwa i wytrzymałość
Zalety gęstości: gęstość stopu magnezu wynosi tylko około 1,8 g/cm3, co stanowi 2/3 stopu aluminium (2,7 g/cm3) i 1/4 stali (7,8 g/cm3).Waga jest znacząco zmniejszona przy tej samej objętości.
Przypadek: Jeśli węzeł koła samochodu jest wymieniany zstopu aluminiumdostopu magnezu, waga jednego węzła kół może zostać zmniejszona o około 30% ~ 50%.
Oszczędność paliwa: za każde zmniejszenie masy pojazdu o 100 kg zużycie paliwa na 100 km może zostać zmniejszone o 0,3~0,5 l; w przypadku pojazdów nowej energii10% redukcji masy może zwiększyć zasięg lotu o 5% ~ 8%.
Ciśnienie polityczne: Wiele krajów na całym świecie wprowadza rygorystyczne przepisy dotyczące emisji dwutlenku węgla (np. średni cel UE w zakresie emisji dwutlenku węgla wynoszący 95 g CO2/km dla nowych samochodów w 2025 r.),i lekkość stała się kluczową drogą dla producentów samochodów do zgodności z przepisami.
2Doskonała wszechstronna wydajność w celu zaspokojenia potrzeb złożonych warunków pracy
Wysoka wytrzymałość właściwa: wytrzymałość stopu magnezu jest bliska wytrzymałości stopu aluminium, ale jest lżejsza i nadaje się do produkcji nośnych części konstrukcyjnych (takich jak części podwozia).
Absorpcja wstrząsów i redukcja hałasu: wydajność tłumienia stopu magnezu jest lepsza niż stopu aluminium,które mogą zmniejszać wibracje i hałas podczas jazdy pojazdu (np. uchwyt panelu przyrządów).
Dobry rozpraszanie ciepła: Przewodność cieplna stopu magnezu wynosi około 150 ~ 180 W/ ((m・K), co jest odpowiednie dla części o wysokim zapotrzebowaniu na rozpraszanie ciepła wokół silnika (takich jak pokrywa głowicy cylindra).
Osłona elektromagnetyczna: stop magnezu ma dobry efekt osłony fal elektromagnetycznych i nadaje się do obudowy urządzeń elektronicznych montowanych w pojazdach.
3. dojrzały proces, nadający się do produkcji na dużą skalę
Wysoka wydajność odlewania: stop magnezu ma dobrą płynność w stanie stopionym i może realizować jednorazowe formowanie złożonych części konstrukcyjnych za pomocą procesu odlewania wysokiego ciśnienia,z krótkim cyklem produkcji (czas produkcji pojedynczego kawałka można kontrolować w ciągu 30 sekund do 2 minut).
Elastyczność projektowania: forma może obsługiwać cienkie ściany (minimalna grubość ściany 0,5 mm), zintegrowane formowanie (takie jak integracja wielu modułów funkcjonalnych),zmniejszenie liczby części i kosztów montażu.
4Zalety ochrony środowiska i recyklingu
Możliwość recyklingu: współczynnik odzysku stopu magnezu przekracza 90%, a odpady odlewów mogą być bezpośrednio wykorzystywane do reprodukcji po stopieniu,który spełnia wymagania zrównoważonego rozwoju przemysłu motoryzacyjnego.
Produkcja o niskiej zużycie energii: w porównaniu z stopami aluminium, temperatura topnienia stopów magnezu jest niższa (około 650 °C w porównaniu z stopami aluminium 700 ~ 750 °C), a zużycie energii zmniejsza się o około 15% ~ 20%.
Jakie są typowe zastosowania części odlewanych magnezu w przemyśle motoryzacyjnym?
Zastosowanie odlewów magnezowych w branży motoryzacyjnej rozszerzyło się od części nienoszących obciążenia do kluczowych komponentów konstrukcyjnych.
1System zasilania
Obudowa skrzyni biegów: zastąpienie stopów aluminium lub żeliwa, zmniejszenie masy o około 30%,i poprawić wydajność rozpraszania ciepła (takie jak w przypadku obudowy skrzyni biegów z stopów magnezu niemieckiej firmy motoryzacyjnej).
Pokrycie głowicy cylindra silnika: pokrywa górną część silnika, zmniejsza wibracje i hałas oraz jest odporne na olej i wysoką temperaturę (temperatura pracy ≤ 150°C).
Obudowa sprzęgła: stosowana w skrzyniach biegów ręcznych, wymagająca wysokiej wytrzymałości i stabilności wymiarowej.
2Podwozie i układ zawieszenia
Knuckle kierownicy: łączy koło i układ zawieszenia i musi wytrzymać złożone obciążenia.Knuckle kierownicze z stopem magnezu może zmniejszyć masę o ponad 50% w porównaniu z częściami stalowymi (takimi jak w przypadku amerykańskiego samochodu elektrycznego).
Przyczepka zawieszenia: wspiera amortyzatory, sprężyny i inne elementy w celu poprawy stabilności jazdy.
Koło: W modelach wysokiej klasy (takich jak samochody sportowe i luksusowe SUV) używane są koła z stopem magnezu, które są zarówno lekkie, jak i o wysokiej sztywności.Niektóre koła wyścigowe używają nawet stopów magnezu i litu (gęstość 10,2 g/cm3).
3System ciała i wnętrza
Ramka tablicy wskaźników: jako podstawowe wsparcie wnętrza wymaga niskiej deformacji i łatwego montażu.Ramka z stopów magnezu może zintegrować moduły funkcjonalne, takie jak gniazda klimatyzacji i uchwyty poduszek powietrznych.
Ramka siedzenia: ramka siedzenia i mechanizm regulacji zmniejszają wagę przy jednoczesnym zwiększeniu bezpieczeństwa zderzeniowego (takie jak obudowa ramki siedzenia z stopem magnezu japońskiej firmy samochodowej).
Ramy kierownicy: Zastąpienie stopów aluminium, zmniejszenie masy o około 20% i poprawa tekstury poprzez obróbkę powierzchni (np. galwanizowanie).
4Pozostałe kluczowe elementy
Skórka akumulatora: zewnętrzna skóra akumulatora pojazdów nowoenergetycznych wymaga lekkiej wagi,odporność na uderzenia i osłonę elektromagnetyczną (np. powłoka akumulatora z stopów magnezu w pojazdach elektrycznych użytkowych), który jest o 40% lżejszy niż stop aluminium).
Pokrycie końca silnika: Używane do napędzania silnika, musi uwzględniać zarówno rozpraszanie ciepła, jak i wytrzymałość konstrukcyjną.
Podstawa pedału: konstrukcja nośna pedałów hamulca i gazu wymaga wysokiej sztywności i bezpieczeństwa.
Przyszłe trendy: od "częściowego zastępowania" do "integracji systemów"
With the breakthroughs in the research and development of magnesium alloy materials (such as high-strength magnesium-rare earth alloys) and process innovations (such as semi-solid die casting and vacuum die casting), zastosowanie odlewów magnezu w przemyśle motoryzacyjnym rozszerzy się na komponenty o wysokich obciążeniach (takie jak podramy, belki podwozia) i duże zintegrowane części konstrukcyjne.Międzynarodowy producent samochodów próbował użyć stopów magnezu do produkcji ram samochodowych, co zmniejsza masę o ponad 60% w porównaniu z tradycyjnymi ramami stalowymi.
Pod wpływem fali lekkości, odlewy magnezu stają się jednym z podstawowych materiałów do "niskiej węglowotlenkowania" i "elektryfikacji" transformacji przemysłu motoryzacyjnego.
