Сборка магниевых деталей

Винт для нарезания резьбы ALtracs Plus имеет уникальную геометрию резьбы, которая обеспечивает большую площадь сдвига между витками, что приводит к более высокой производительности выдергивания и зачистки. Фото любезно предоставлено EJOT

Крепеж Magtite 2000 имеет трехдольный стержень с закругленной резьбой вместо угловой. Фото предоставлено Research Engineering & Manufacturing Inc.

Fiat Chrysler Automobiles использует магний для задней двери минивэна Pacifica 2017 года. Фото предоставлено FCA

General Motors недавно представила новый процесс термической формовки и антикоррозийную обработку, которая позволит автопроизводителю использовать магниевый листовой металл для крышек задней двери, панелей кузова и других деталей. Фото любезно предоставлено компанией General Motors.

Усилия по снижению веса транспортных средств в основном сосредоточены на алюминии, пластмассах и композитах, но внимание уделяется и другому легкому материалу: магнию. Девятый по распространенности элемент во Вселенной, магний так же прочен, как сталь, но на 33 процента легче алюминия, на 60 процентов легче титана и на 75 процентов легче стали.

Мировой спрос на магний неуклонно растет со скоростью 3 процента в год, главным образом за счет автомобильной промышленности. По данным исследовательской компании Ducker Worldwide, средний легковой автомобиль содержит около 10 фунтов магния, и к 2025 году это количество может утроиться.

Автопроизводители используют магний для изготовления различных компонентов, включая каркасы приборных панелей, каркасы сидений, рулевые колеса, корпуса коробок передач и подушек безопасности, затворы, кронштейны, передние держатели, опоры двигателя, блоки цилиндров и даже конструктивные элементы. Fiat Chrysler Automobiles использует магний для задней двери своего минивэна Pacifica 2017 года. General Motors недавно представила новый процесс термической формовки и антикоррозийную обработку, которая позволит автопроизводителю использовать магниевый листовой металл для крышек задней двери, панелей кузова и других деталей.

Использование магния в автомобильной промышленности может обеспечить больше, чем просто снижение веса. Поскольку материал пригоден для литья под давлением, литья в песчаные формы и аналогичных методов производства, он дает инженерам возможность снизить затраты за счет консолидации деталей.

Автопроизводители — не единственные производители, использующие преимущества прочности и легкого веса магния. В аэрокосмической промышленности магний можно найти в реверсорах авиалайнеров и корпусах трансмиссий вертолетов. Он также используется в ракетах.

Сборщикам электроники также нравится прочность, долговечность и легкий вес магния. Магний также рассеивает тепло и защищает от электромагнитных и радиочастотных помех. Корпуса фотоаппаратов, мобильных телефонов, ноутбуков и портативных медиаплееров обычно изготавливаются из магния.

Детали из магния можно найти в спортивных товарах, таких как клюшки для гольфа, велосипедные рамы и роликовые коньки, а также в предметах домашнего обихода, таких как пылесосы, электроинструменты, цепные пилы и газонокосилки.

«Мы видим все больше и больше применений для крепления магния», — говорит Терри Трипп, специалист по инженерным продуктам в Semblex Corp.

Однако, несмотря на все свои преимущества, магний является сложным материалом для термических, химических и механических методов соединения.

Сварка магния требует низкой и контролируемой потребляемой мощности. Кроме того, поскольку металл имеет высокое сродство к кислороду, необходимы защитные газы.

Для склеивания необходима тщательная подготовка поверхности. Как минимум, детали из магния необходимо обезжирить перед склеиванием, а также, возможно, их придется протравить хромовой кислотой. Травление изменяет физические и химические свойства поверхности металла, улучшая адгезию.

Магний менее пластичен, чем сталь или алюминий, поэтому крепеж, работающий с этими металлами, может не подходить для деталей из магния. А из-за низкого электроотрицательного потенциала магний подвержен гальванической коррозии.

Магний хрупок. Резьбонарезные винты не подходят, потому что резьба оборвется. Самозажимные крепления также не подходят, так как металл с трудом попадает в выемки для крепления. (Однако может помочь нагрев металла перед установкой.)