Магниевые сплавы, долгожданный зеленый и экологически чистый сплав, постепенно меняют облик промышленного сектора благодаря своим уникальным преимуществам. Они обладают умеренной плотностью (от 1,75 г/см³ до 1,90 г/см³), а также превосходной удельной прочностью и удельной жесткостью, хорошей стабильностью размеров, превосходными характеристиками электромагнитного экранирования, сильной коррозионной стойкостью и значительным демпфированием вибраций. Кроме того, магниевые сплавы демонстрируют впечатляющую обрабатываемость, их легко обрабатывать, они-экономичны и обладают превосходной текучестью наполнения. Еще более обнадеживает то, что при постоянном снижении цен в последние годы магниевые сплавы постепенно стали идеальной альтернативой традиционным конструкционным материалам, таким как сталь, железо, алюминий и пластмассы. Их применение во многих областях, включая автомобилестроение, электронику, бытовую технику, связь, приборостроение и аэрокосмическую промышленность, становится все более распространенным. Хотя новые методы формования постоянно появляются, литье под давлением остается доминирующим, и многие новые технологии формования основаны на принципах литья под давлением.
По сравнению со сплавами алюминия магниевые сплавы имеют меньшую плотность, удельную теплоемкость и скрытую теплоту затвердевания, а также относительно низкую температуру плавления. При плавке и литье под давлением магниевые сплавы не вступают в реакцию с железом, что приводит к снижению затрат энергии на плавку и более быстрому затвердеванию, что сокращает цикл впрыска на 20–30%. Кроме того, формы для литья под давлением из магниевого сплава имеют относительно длительный срок службы, обычно превышающий 200 000 циклов, а в некоторых отчетах даже предполагается до 3 миллионов циклов. Однако расплавленный металл магниевого сплава проявляет большую восприимчивость к окислению и горению, а также более высокую склонность к горячему растрескиванию по сравнению с алюминиевыми сплавами. Это делает процессы плавления, заливки и контроля температуры формы более сложными, чем литье под давлением алюминиевых сплавов.
Магниевые сплавы можно отливать под давлением-с использованием машин для литья под давлением как с холодной, так и с горячей камерой. Машины для литья под давлением с горячей камерой обычно используются для производства легких, тонкостенных отливок под давлением с усилием запирания, как правило, ниже 7840 кН. Их производственная эффективность примерно в два раза выше, чем у машины для литья под давлением с холодной камерой той же производительности. Например, машина для литья под давлением с горячей камерой и усилием фиксации 9800 кН позволяет отливать под давлением-раму велосипеда весом 2,15 кг, достигая производственной мощности 70 деталей в час. Тем временем компания WhiteMetalCasting в США успешно изготовила корпус компьютера из магниевого сплава размером 610×610 мм с помощью большой машины для литья под давлением с горячей камерой-.
Усовершенствования машины для литья под давлением-с горячей камерой включают в себя использование устройства накопления энергии для увеличения скорости впрыска, индукционный нагрев трубки и сопла для поддержания оптимальной температуры, а также двойную-плавку и выдержку для точного контроля температуры ванны расплава. Что касается машин для литья под давлением с холодной камерой-, компания Prince в США разработала большую машину для литья под давлением с холодной камерой из магниевого сплава-и внедрила роботизированную технологию-удаления деталей, что превратило всю установку в высокоэффективное-производственное подразделение для литья под давлением. Эта машина для литья под давлением с холодной камерой- достигает максимальной скорости плунжера 819 м/с, обеспечивая при этом минимальное статическое давление на расплавленный металл 419 МПа.
Основная технология машины для литья под давлением с холодной камерой магниевого сплава-заключается в ее автоматическом механизме разливки. В настоящее время в этом механизме в основном используются различные типы, в том числе лопастные, пневматические, гравитационные и электромагнитные насосы. При автоматизированной разливке насос из нержавеющей стали транспортирует расплавленный металл из ванны расплава в камеру впрыска по трубопроводу. Одновременно с этим на поверхность ванны расплава внутри герметичного тигля воздействует аргон под давлением. Корпус насоса, погруженный в ванну расплава, выдавливает расплавленный магниевый сплав количественными порциями от 200 до 2000 граммов. В системах гравитационного литья используется подъемное устройство для поднятия уровня ванны расплава над разливочным соплом, используя силу тяжести для разливки металла. Количественный разлив достигается за счет точного момента открытия клапана. Системы литья с электромагнитными насосами полагаются на электромагнитную силу для транспортировки расплавленного металла. К их преимуществам можно отнести точный контроль объема заливки с погрешностью в пределах 2% и широкий регулируемый диапазон.
На практике такие компоненты, как приборные панели автомобилей Audi, балки с правыми-угловыми подшипниками автомобилей General Motors, а также каркасы автомобильных сидений и ступицы колес, представляют собой детали из магниевого сплава, отлитые под давлением-с использованием машин для литья под давлением с холодной камерой-. Эти компоненты различаются не только по размеру, но также по весу и толщине стенок, но все они основаны на эффективных автоматизированных механизмах литья и точных процессах-литья под давлением.
