Magnesium spuitgieten: een uitgebreide gids

"De magnesiumspuitgietbedrijven geeft de voorkeur aan magnesium vanwege zijn unieke eigenschappen (ductiliteit, kneedbaarheid, glans en verhardingsindex). Deze eigenschappen maken magnesium een ​​ideale keuze voor spuitgieten.  De prestaties, ontwerpflexibiliteit en efficiëntie zijn de meest opvallende kenmerken. Het is een zeer goede optie voor nauwkeurige engineering.”

Magnesium is populair geworden bij het gieten vanwege zijn ongeëvenaarde eigenschappen ten opzichte van andere metalen. Ten eerste is het noodzakelijk om de vraag te begrijpen? 'wat is spuitgieten?'. In spuitgietenworden de gesmolten legeringen van metalen onder druk in de mal (matrijs) geperst en snel afgekoeld. Het product van dit proces wordt gegoten genoemd.

Het is een op precisie gerichte methode die bepaalde vaardigheden, expertise en overwegingen vereist, waarop in dit artikel bovendien wordt gefocust. Daarnaast zullen we ook kijken naar de eigenschappen van magnesiumlegeringen, hoe het spuitgietproces werkt en hoe het in verschillende industrieën wordt gebruikt.

Wat zijn de eigenschappen van magnesiumlegering?

Magnesiumlegering heeft meerdere kenmerken waardoor het veel wordt gebruikt in bedrijven zoals de lucht- en ruimtevaart, de automobielsector, de elektronica, de medische sector, enz. Enkele van deze eigenschappen worden hieronder besproken.  

Lichtgewicht

Magnesiumlegering is een extreem lichtgewicht materiaal. Als we gelijke hoeveelheden magnesium en staal nemen, zal magnesium 75% lichter zijn dan staal. Op dezelfde manier is het 33% lichter dan aluminium. Desondanks blijft het ongelooflijk duurzaam.  

Grote sterkte

Ondanks dat het lichtgewicht is, is magnesium extreem sterk en duurzaam. Daarom heeft het een uitstekende sterkte-gewichtsverhouding. Het is krachtig zonder omvangrijk te zijn. Dit soort materialen zijn ideaal voor lucht- en ruimtevaarttoepassingen omdat ze kracht bieden zonder al te veel gewicht toe te voegen.  

Corrosiebestendigheid

Magnesium heeft een zeer sterke corrosieweerstand. In tegenstelling tot andere metalen, die kunnen corroderen bij blootstelling aan vocht, blijft de magnesiumlegering vrijwel onaangetast. Deze functie is geschikt voor het produceren van componenten die worden blootgesteld aan vocht. Outdoorgereedschap, auto-onderdelen en fietsframes zijn enkele voorbeelden van de toepassingen ervan. 

Hogedrukkoeling

Magnesiumlegering heeft het unieke vermogen om onder hoge druk snel af te koelen en te stollen. Deze neiging tot snelle stolling is uiterst belangrijk magnesium spuitgieten. We zullen het spuitgietproces nader bekijken. 

Magnesiumlegeringen gebruikt bij het spuitgieten

Voor het spuitgieten worden vooral magnesiumlegeringen met verschillende samenstellingen van andere inerte metalen toegepast. De toevoeging van inert metaal werd gedaan om de chemische en fysische samenstelling voor bepaalde toepassingen te veranderen

Een magnesiumonderdeel gemaakt door middel van spuitgieten

Tabel: Magnesiumlegeringen gebruikt in spuitgieten

Magnesium spuitgietproces

Magnesium spuitgietenof spuitgieten van magnesiumlegeringBij deze procedure wordt een gesmolten magnesiumlegering onder hoge druk in een specifieke mal (matrijs) geïnjecteerd. In de mal stolt de gesmolten legering snel. Deze technologie produceert fijn ontworpen en complex gevormde machinecomponenten of onderdelen met kenmerken die dicht bij een magnesiumlegering liggen. 

Een stapsgewijze handleiding voor het proces van magnesiumspuitgieten

Er zijn bepaalde stadia van het magnesiumspuitgietproces die hieronder geleidelijk worden besproken.

Stap 1: Bereiding van magnesiumlegering

De eerste stap is het maken van de magnesiumlegering. Magnesium en gespecificeerde legeringsmetalen worden in specifieke hoeveelheden gesmolten. Ze worden samen verwarmd totdat een gesmolten vloeistof ontstaat. Deze gecontroleerde smeltstap vindt plaats in een oven. De oventemperaturen kunnen oplopen tot 400-500 graden Celsius. 

Stap 2: Hogedrukinjectie

De gesmolten magnesiumlegering wordt vervolgens onder hoge druk in een mal gepompt. Dit is de belangrijkste stap in het proces, bekend als spuitgieten onder hoge druk. De druk kan in deze stap oplopen tot 100 MPa. 

Dit garandeert dat de mal volledig en consistent wordt gevuld, zonder lege plekken. Hoge druk helpt alle kleine details van de mal te smeden. De mal is vervaardigd uit een sterk en duurzaam materiaal, zoals staal, dat bestand is tegen de omstandigheden van dit proces. 

Stap 3: Snelle afkoeling en stolling

Zodra de gesmolten magnesiumlegering zich in de mal bevindt, koelt deze snel af en stolt. Dit is een belangrijke fase in het spuitgietproces. Dit komt omdat snelle koeling ervoor zorgt dat alle fijne details van de mal behouden blijven. 

Daarna wordt de mal geopend om het gietstuk los te laten. Dit vereist zorg omdat fijnere elementen van het ontwerp verloren kunnen gaan. Het magnesiumgietwerk wordt na extractie verder verwerkt, zoals trimmen en oppervlakteafwerking. 

Soorten magnesiumspuitgieten

De magnesiumspuitgietproces heeft twee hoofdtypen warme kamer en koude kamer spuitgieten. De bewerkingsverschillen en bedieningsprotocollen zijn specifiek voor elk spuitgiettype. 

1- Spuitgieten met hete kamers

Bij deze methode van magnesium spuitgietenDe magnesiumlegering bevindt zich in een afgesloten smeltkroes met een klep en plunjer. De klep laat een vaste hoeveelheid magnesiumlegering de vormkamer binnendringen terwijl de plunjer deze naar binnen duwt. De temperatuur ligt rond de 500 graden Celsius, met een maximale druk van 35 MPa. Het kan maximaal zes delen per minuut zijn.

Spuitgieten met warme kamer

Het spuitgietproces in de hete kamer wordt gewoonlijk in vijf stappen voltooid;

• Voorbereiding van de matrijs: Het proces begint met de voorbereiding van de matrijs, meestal gemaakt van gehard staal, die vervolgens stevig op de spuitgietmachine wordt gemonteerd.

• Smelten: In de hete kamer (verbrandingsgebied) wordt een smeltkroes die het metaal bevat, meestal legeringen met lage smeltpunten zoals magnesium, zink of lood, verwarmd totdat deze in vloeibare toestand verandert.

• Injectie: Eenmaal gesmolten duwt een zuiger het metaal onder hoge druk in de matrijsholte. De druk zorgt ervoor dat het vloeibare metaal de mal vult, wat resulteert in gedetailleerde en nauwkeurige onderdelen.

• Stollen en afkoelen: Nadat de mal is gevuld, koelt het gesmolten metaal snel af en stolt het in de matrijsholte, waarbij het de vorm van de mal aanneemt.

• uitwerpen: Ten slotte wordt het nieuw gevormde onderdeel uit de mal geworpen en wordt het overtollige materiaal weggesneden. 

2- Spuitgieten in koude kamers

In dit type magnesium spuitgieteninjecteert een plunjer gesmolten magnesiumlegering met een hoge snelheid van 5-10 m/s in de vormkamer. De druk bedraagt ​​hier 35-140 MPa, wat aanzienlijk hoger is dan bij het spuitgieten in een warme kamer. Het duurt ongeveer één minuut om een ​​enkele cyclus te voltooien.

Spuitgieten in koude kamers

Het spuitgietproces in de koude kamer omvat de volgende fasen;

• Bereiding: Het preparaat van het te gieten magnesiummetaal wordt in een aparte container gesmolten.

• Gieten:  Een gespecificeerde hoeveelheid gesmolten metaal wordt met een gietpan meegenomen en in de spuitkamer gegoten die is verbonden met het matrijsgat van waaruit het gesmolten metaal moet worden gegoten.

• Injectie: Het gesmolten metaal wordt vervolgens onder hoge druk, uitgeoefend door een plunjer, in de matrijsholte geduwd.

• Stollen en afkoelen: Het gesmolten metaal zal zich door de holte verspreiden en vorm krijgen. Vervolgens laat men het stollen en afkoelen.
• uitwerping De bewegende helft van de matrijs wordt vervolgens uitgeworpen en het gietstuk wordt daaruit verzameld. Vervolgens worden de matrijzen opnieuw vastgeklemd om op dezelfde manier door te gaan naar de volgende gietcyclus.

Toepassingen van magnesiumspuitgieten

Het centrale doel van elke maakindustrie is het produceren van producten van topkwaliteit, wat op zijn beurt de vraag van de koper vergroot. De verschillende industrieën die gebruik maken van de magnesium spuitgieten proces worden hieronder vermeld.  

Automotive Industry

Magnesiumspuitgieten in de auto-industrie

Motoronderdelen en structurele elementen vervaardigd uit magnesiumspuitgietwerk zijn lichter in gewicht. Dit is geweldig voor automobieltoepassingen. Het verbetert het brandstofverbruik en de algehele prestaties. Magnesiumlegeringen reproduceren nauwkeurig fijnere details en zijn een uitstekende keuze voor complexe componentontwerpen in de auto-industrie. 

Lucht- en ruimtevaarttoepassingen

Magnesiumspuitgieten in de lucht- en ruimtevaartindustrie

In de vliegtuigindustrie telt elke kilogram. Als gevolg hiervan wordt magnesiumspuitgieten veel gebruikt in deze toepassing. Magnesium stoelframes en structurele componenten zijn lichtgewicht en toch sterk. Dit verbetert de brandstofefficiëntie en de algehele prestaties van het vliegtuig. 

medische toepassingen

Magnesiumspuitgiettoepassingen in orthopedische implantaten 

Magnesium is niet alleen gietbaar in complexe vormen, maar is ook biocompatibel. Deze functie maakt het geschikt voor de productie van medische apparatuur. Magnesiumspuitgieten wordt gebruikt orthopedische implantaten en lichtgewicht medische apparaten. Het is ook compatibel met beeldtechnologieën zoals MRI, wat de aantrekkingskracht ervan vergroot. 

Elektronica en consumptiegoederen

Magnesiumspuitgiettoepassingen in elektronische apparaten

De behuizing van laptops, smartphones en camera's is vaak gemaakt van gegoten magnesium. Het biedt uitstekende elektromagnetische afscherming tegen de EMI / RFI, waardoor het ideaal is voor elektronica. Vanwege de hoge thermische geleidbaarheid wordt het in elektronische apparaten gebruikt om de door elektronische circuits afgegeven warmte af te voeren. 

Wat zijn de uitdagingen bij het gieten van magnesiumlegeringen?

Er kunnen zich bepaalde uitdagingen voordoen bij het gieten van magnesiumlegeringen;

• Magnesium is gevoelig voor oxidatie en verbranding vanwege zijn zeer reactieve karakter. 
• Heet scheuren vindt plaats wanneer het materiaal ongelijkmatige samentrekking ervaart tijdens het afkoelen. Dit leidt tot scheuren in het gietstuk. Vergeleken met een aluminiumlegering heeft magnesium een ​​grotere neiging om dit probleem aan te pakken.
• Magnesiumlegeringen vullen de mal snel. Dit snelle vullen zorgt voor een uitdaging bij het ontluchten van gas, waardoor het moeilijker wordt om opgesloten gassen tijdens het proces te laten ontsnappen. Dit kan de algehele kwaliteit van het gietstuk beïnvloeden.
• Om magnesiumlegeringen met aluminium te vergelijken: magnesium houdt de warmte niet vast en verandert deze ook niet. Bij het spuitgietproces kan dit ervoor zorgen dat onderdelen te snel afkoelen, vooral bij dunne delen. Deze voortijdige afkoeling kan verstoppingen in de toevoerkanalen veroorzaken en resulteren in defecten in het uiteindelijke gietstuk. Het handhaven van de juiste temperatuur is dus cruciaal bij het werken met magnesium om deze problemen te voorkomen.

Lees verder:

• Wat is spuitgieten? Spuitgietproces en overzicht
• Wat is spuitgieten onder hoge druk?
• Zwaartekracht spuitgieten: overzicht, proces en toepassingen
• Hot Chamber-spuitgieten: een uitgebreide gids

Begin met het spuitgieten van magnesium met Boda

At Proleaans, vervaardigen wij hoogwaardige, nauwkeurige mechanische componenten met behulp van de allernieuwste technologie en ontwerpers met uitgebreide ervaring in de sector. Met competentie op het gebied van ontwerp, engineering, materiaalselectie en kwaliteitscontrole bieden wij uitstekende service met tastbare resultaten. 

Spuitgietservice

Onze diepgaande kennis en begrip van spuitgietmatrijzen van magnesiumlegeringen, gecombineerd met onze toewijding aan innovatie, zorgt ervoor dat we uitzonderlijke kwaliteit en service leveren. De diensten strekken zich uit van,m zink en aluminium spuitgieten aan andere metalen. Kies ons als uw magnesium spuitgieten leverancier. Vraag gratis een citeren van onze gekwalificeerde ingenieurs vandaag nog! 

Opsommen

Magnesium spuitgieten is een waardevol productieproces dat mogelijk de toekomst van precisie-engineering kan veranderen. Als het om magnesiumlegeringen gaat, is het eerste dat in je opkomt het lichte gewicht. Het gebruik van magnesiumlegeringen in structurele toepassingen in industrieën zoals de automobielsector, de ruimtevaart, elektrisch gereedschap en de elektronica heeft de diversificatie van het spuitgietproces bevorderd.  

Bovendien heeft het magnesiumgebruik bij dunwandig spuitgieten een impuls gegeven aan de geïntegreerde computermateriaaltechniek. Deze gedetailleerde gids zal u helpen het magnesiumspuitgietproces te begrijpen en de werkefficiëntie te verhogen.   

Veelgestelde vragen

Is magnesiumspuitgieten een kosteneffectieve oplossing voor de productie van grote volumes?

Ja, het kan een zeer kosteneffectieve manier zijn voor de productie van grote volumes. Het omvat de lage dichtheid van magnesium, waardoor lichtgewicht componenten ontstaan. Bovendien levert het proces relatief weinig materiaalafval op, dat gemakkelijk gerecycled kan worden.

Welke nagietprocessen worden gewoonlijk gebruikt op de magnesium gegoten onderdelen?

Er worden post-castingprocessen gebruikt om een ​​betere oppervlakteafwerking van de gegoten magnesiumdelen te bereiken. Deze processen omvatten gewoonlijk frezen, draaien, boren, slijpen en oppervlaktebehandeling.

Wat zijn de meest voorkomende defecten bij het spuitgieten van magnesium?

Veel voorkomende defecten bij het spuitgieten van magnesium zijn onder meer; porositeit, krimp en die voortkomen uit problemen zoals onvoldoende poortopening en onjuiste temperatuurregeling tijdens het gietproces. Waakzame procesoptimalisatie en kwaliteitscontrole helpen deze uitdagingen te verminderen.