ऑटोमोटिव उद्योग में मैग्नीशियम कास्टिंग का बड़े पैमाने पर उपयोग किया जाता है। मुख्य प्रेरक शक्ति हल्के वजन की मांग, प्रदर्शन लाभ और नीतिगत अभिविन्यास के कई ओवरपॉजिशन से आती है।विशिष्ट कारण निम्नलिखित हैं:
1- हल्के वजन और वजन में कमी, ईंधन दक्षता और धीरज में सुधार
घनत्व लाभः मैग्नीशियम मिश्र धातु का घनत्व केवल 1.8g/cm3 है, जो एल्यूमीनियम मिश्र धातु (2.7g/cm3) के 2/3 और स्टील (7.8g/cm3) के 1/4 है।वजन एक ही मात्रा में काफी कम हो जाता है.
मामलाः यदि ऑटोमोबाइल के पहिया नाब कोएल्यूमीनियम मिश्र धातुतकमैग्नीशियम मिश्र धातु, एकल पहिया नाब का वजन लगभग 30% ~ 50% कम किया जा सकता है।
ईंधन की बचतः वाहन के वजन में प्रत्येक 100 किलोग्राम की कमी के लिए, प्रति 100 किलोमीटर ईंधन की खपत 0.3~0.5L तक कम हो सकती है; नई ऊर्जा वाहनों के लिए,10% वजन में कमी से क्रूजिंग रेंज 5%~8% बढ़ सकती है.
नीतिगत दबावः दुनिया भर के कई देश कार्बन उत्सर्जन के सख्त नियमों को लागू कर रहे हैं (जैसे कि 2025 में नई कारों के लिए औसत कार्बन उत्सर्जन लक्ष्य 95g CO2/km),और हल्के वजन के लिए कार निर्माताओं के लिए नियमों का पालन करने के लिए एक महत्वपूर्ण रास्ता बन गया है.
2जटिल कार्य परिस्थितियों की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए उत्कृष्ट व्यापक प्रदर्शन
उच्च विशिष्ट शक्तिः मैग्नीशियम मिश्र धातु की ताकत एल्यूमीनियम मिश्र धातु के करीब है, लेकिन यह हल्का है और भार-धारी संरचनात्मक भागों (जैसे चेसिस भागों) के निर्माण के लिए उपयुक्त है।
झटके अवशोषण और शोर में कमी: मैग्नीशियम मिश्र धातु का शमन प्रदर्शन एल्यूमीनियम मिश्र धातु की तुलना में बेहतर है,जो वाहन की ड्राइविंग के दौरान कंपन और शोर को कम कर सकता है (जैसे कि उपकरण पैनल ब्रैकेट).
अच्छा गर्मी अपव्यय: मैग्नीशियम मिश्र धातु की थर्मल चालकता लगभग 150 ~ 180W/ ((m・K) है, जो इंजन के चारों ओर उच्च गर्मी अपव्यय मांग भागों (जैसे सिलेंडर हेड कवर) के लिए उपयुक्त है।
विद्युत चुम्बकीय परिरक्षण: मैग्नीशियम मिश्र धातु में विद्युत चुम्बकीय तरंगों पर अच्छा परिरक्षण प्रभाव पड़ता है और वाहनों पर लगाए गए इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के आवासों के लिए उपयुक्त है।
3परिपक्व प्रक्रिया, बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त
उच्च डाई-कास्टिंग दक्षताः मैग्नीशियम मिश्र धातु में पिघले हुए राज्य में अच्छी तरलता है, और उच्च दबाव डाई-कास्टिंग प्रक्रिया के माध्यम से जटिल संरचनात्मक भागों के एक बार मोल्डिंग को महसूस कर सकता है,लघु उत्पादन चक्र के साथ (एक टुकड़ा उत्पादन समय 30 सेकंड से 2 मिनट के भीतर नियंत्रित किया जा सकता है).
डिजाइन लचीलापनः मोल्ड पतली दीवार (न्यूनतम दीवार मोटाई 0.5 मिमी), एकीकृत मोल्डिंग (जैसे कई कार्यात्मक मॉड्यूल को एकीकृत करना) का समर्थन कर सकता है,भागों की संख्या और संयोजन लागत को कम करना.
4पर्यावरण संरक्षण और पुनर्चक्रण के लाभ
पुनर्नवीनीकरण योग्य: मैग्नीशियम मिश्र धातु की वसूली दर 90% से अधिक है और कास्टिंग कचरे का उपयोग सीधे पिघलने के बाद पुनः उत्पादन के लिए किया जा सकता है।जो ऑटोमोबाइल उद्योग की सतत विकास आवश्यकताओं को पूरा करता है.
कम ऊर्जा उत्पादनः एल्यूमीनियम मिश्र धातु की तुलना में, मैग्नीशियम मिश्र धातु का पिघलने का तापमान कम है (लगभग 650 °C बनाम एल्यूमीनियम मिश्र धातु 700 ~ 750 °C), और ऊर्जा की खपत लगभग 15% ~ 20% कम हो जाती है।
ऑटोमोबाइल उद्योग में मैग्नीशियम कास्टिंग के विशिष्ट अनुप्रयोग भाग क्या हैं?
ऑटोमोबाइल क्षेत्र में मैग्नीशियम कास्टिंग का अनुप्रयोग गैर-लोड-असर भागों से प्रमुख संरचनात्मक घटकों तक विस्तारित हो गया है। निम्नलिखित मुख्य अनुप्रयोग परिदृश्य हैंः
1विद्युत प्रणाली
गियरबॉक्स आवासः एल्यूमीनियम मिश्र धातु या कास्ट आयरन को बदलें, वजन को लगभग 30% कम करें,और गर्मी अपव्यय दक्षता में सुधार (जैसे एक जर्मन कार कंपनी के मैग्नीशियम मिश्र धातु गियरबॉक्स आवास का मामला).
इंजन सिलेंडर हेड कवरः इंजन के शीर्ष को कवर करता है, कंपन और शोर को कम करता है, और तेल और उच्च तापमान (कार्य तापमान ≤150°C) के लिए प्रतिरोधी है।
क्लच हाउसः मैनुअल ट्रांसमिशन के लिए प्रयोग किया जाता है, जिसके लिए उच्च शक्ति और आयामी स्थिरता की आवश्यकता होती है।
2चेसिस और निलंबन प्रणाली
स्टीयरिंग नोडलः पहिया और सस्पेंशन सिस्टम को जोड़ता है, और जटिल भारों का सामना करने की आवश्यकता होती है।मैग्नीशियम मिश्र धातु के स्टीयरिंग डंक स्टील के हिस्सों की तुलना में 50% से अधिक वजन कम कर सकते हैं (जैसे कि अमेरिकी इलेक्ट्रिक कार का मामला).
सस्पेंशन ब्रैकेटः हैंडलिंग स्थिरता में सुधार के लिए शॉक एम्बॉसर्स, स्प्रिंग्स और अन्य घटकों का समर्थन करता है।
पहिया: हाई-एंड मॉडल (जैसे स्पोर्ट्स कार और लक्जरी एसयूवी) मैग्नीशियम मिश्र धातु के पहियों का उपयोग करते हैं, जो हल्के और उच्च कठोरता दोनों हैं।कुछ रेसिंग व्हील्स में मैग्नीशियम-लिथियम मिश्र धातु का भी प्रयोग किया जाता है (घनत्व 1.2g/cm3) ।
3शरीर और आंतरिक प्रणाली
इंस्ट्रूमेंट पैनल फ्रेम: इंटीरियर के कोर समर्थन के रूप में, इसे कम विरूपण और आसान असेंबली की आवश्यकता होती है।मैग्नीशियम मिश्र धातु फ्रेम कार्यात्मक मॉड्यूल जैसे कि एयर कंडीशनिंग आउटलेट और एयरबैग ब्रैकेट को एकीकृत कर सकता है.
सीट फ्रेमः सीट फ्रेम और समायोजन तंत्र टक्कर सुरक्षा में सुधार करते हुए वजन को कम करते हैं (जैसे कि जापानी कार कंपनी के मैग्नीशियम मिश्र धातु सीट फ्रेम केस) ।
स्टीयरिंग व्हील फ्रेमः एल्यूमीनियम मिश्र धातु को बदलें, वजन को लगभग 20% तक कम करें और सतह उपचार (जैसे इलेक्ट्रोप्लेटिंग) के माध्यम से बनावट में सुधार करें।
4अन्य प्रमुख घटक
बैटरी शेलः नई ऊर्जा वाहनों की बैटरी पैक के बाहरी शेल को हल्के वजन की आवश्यकता होती है,धक्का प्रतिरोध और विद्युत चुम्बकीय परिरक्षण (जैसे घरेलू विद्युत वाहन की मैग्नीशियम मिश्र धातु बैटरी खोल), जो एल्यूमीनियम मिश्र धातु से 40% हल्का है) ।
मोटर अंत कवरः मोटर को चलाने के लिए उपयोग किया जाता है, इसे गर्मी अपव्यय और संरचनात्मक शक्ति दोनों को ध्यान में रखने की आवश्यकता होती है।
पेडल ब्रैकेट: ब्रेक और गैसेलेटर पेडल की सहायक संरचना के लिए उच्च कठोरता और सुरक्षा की आवश्यकता होती है।
भविष्य के रुझानः "आंशिक प्रतिस्थापन" से "सिस्टम एकीकरण" तक
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), ऑटोमोबाइल क्षेत्र में मैग्नीशियम कास्टिंग का अनुप्रयोग उच्च तनाव वाले घटकों (जैसे सबफ्रेम, चेसिस बीम) और बड़े एकीकृत संरचनात्मक भागों तक विस्तारित होगा।एक अंतरराष्ट्रीय कार निर्माता ने वाहनों के फ्रेम बनाने के लिए मैग्नीशियम मिश्र धातु का उपयोग करने की कोशिश की है, जो पारंपरिक स्टील फ्रेम की तुलना में 60% से अधिक वजन कम करता है।
हल्के वजन की लहर के तहत, मैग्नीशियम कास्टिंग ऑटोमोटिव उद्योग के "कम कार्बोनाइजेशन" और "इलेक्ट्रीफिकेशन" परिवर्तन के लिए मुख्य सामग्रियों में से एक बन रही है।
ऑटोमोटिव उद्योग में मैग्नीशियम कास्टिंग का बड़े पैमाने पर उपयोग किया जाता है। मुख्य प्रेरक शक्ति हल्के वजन की मांग, प्रदर्शन लाभ और नीतिगत अभिविन्यास के कई ओवरपॉजिशन से आती है।विशिष्ट कारण निम्नलिखित हैं:
1- हल्के वजन और वजन में कमी, ईंधन दक्षता और धीरज में सुधार
घनत्व लाभः मैग्नीशियम मिश्र धातु का घनत्व केवल 1.8g/cm3 है, जो एल्यूमीनियम मिश्र धातु (2.7g/cm3) के 2/3 और स्टील (7.8g/cm3) के 1/4 है।वजन एक ही मात्रा में काफी कम हो जाता है.
मामलाः यदि ऑटोमोबाइल के पहिया नाब कोएल्यूमीनियम मिश्र धातुतकमैग्नीशियम मिश्र धातु, एकल पहिया नाब का वजन लगभग 30% ~ 50% कम किया जा सकता है।
ईंधन की बचतः वाहन के वजन में प्रत्येक 100 किलोग्राम की कमी के लिए, प्रति 100 किलोमीटर ईंधन की खपत 0.3~0.5L तक कम हो सकती है; नई ऊर्जा वाहनों के लिए,10% वजन में कमी से क्रूजिंग रेंज 5%~8% बढ़ सकती है.
नीतिगत दबावः दुनिया भर के कई देश कार्बन उत्सर्जन के सख्त नियमों को लागू कर रहे हैं (जैसे कि 2025 में नई कारों के लिए औसत कार्बन उत्सर्जन लक्ष्य 95g CO2/km),और हल्के वजन के लिए कार निर्माताओं के लिए नियमों का पालन करने के लिए एक महत्वपूर्ण रास्ता बन गया है.
2जटिल कार्य परिस्थितियों की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए उत्कृष्ट व्यापक प्रदर्शन
उच्च विशिष्ट शक्तिः मैग्नीशियम मिश्र धातु की ताकत एल्यूमीनियम मिश्र धातु के करीब है, लेकिन यह हल्का है और भार-धारी संरचनात्मक भागों (जैसे चेसिस भागों) के निर्माण के लिए उपयुक्त है।
झटके अवशोषण और शोर में कमी: मैग्नीशियम मिश्र धातु का शमन प्रदर्शन एल्यूमीनियम मिश्र धातु की तुलना में बेहतर है,जो वाहन की ड्राइविंग के दौरान कंपन और शोर को कम कर सकता है (जैसे कि उपकरण पैनल ब्रैकेट).
अच्छा गर्मी अपव्यय: मैग्नीशियम मिश्र धातु की थर्मल चालकता लगभग 150 ~ 180W/ ((m・K) है, जो इंजन के चारों ओर उच्च गर्मी अपव्यय मांग भागों (जैसे सिलेंडर हेड कवर) के लिए उपयुक्त है।
विद्युत चुम्बकीय परिरक्षण: मैग्नीशियम मिश्र धातु में विद्युत चुम्बकीय तरंगों पर अच्छा परिरक्षण प्रभाव पड़ता है और वाहनों पर लगाए गए इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के आवासों के लिए उपयुक्त है।
3परिपक्व प्रक्रिया, बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त
उच्च डाई-कास्टिंग दक्षताः मैग्नीशियम मिश्र धातु में पिघले हुए राज्य में अच्छी तरलता है, और उच्च दबाव डाई-कास्टिंग प्रक्रिया के माध्यम से जटिल संरचनात्मक भागों के एक बार मोल्डिंग को महसूस कर सकता है,लघु उत्पादन चक्र के साथ (एक टुकड़ा उत्पादन समय 30 सेकंड से 2 मिनट के भीतर नियंत्रित किया जा सकता है).
डिजाइन लचीलापनः मोल्ड पतली दीवार (न्यूनतम दीवार मोटाई 0.5 मिमी), एकीकृत मोल्डिंग (जैसे कई कार्यात्मक मॉड्यूल को एकीकृत करना) का समर्थन कर सकता है,भागों की संख्या और संयोजन लागत को कम करना.
4पर्यावरण संरक्षण और पुनर्चक्रण के लाभ
पुनर्नवीनीकरण योग्य: मैग्नीशियम मिश्र धातु की वसूली दर 90% से अधिक है और कास्टिंग कचरे का उपयोग सीधे पिघलने के बाद पुनः उत्पादन के लिए किया जा सकता है।जो ऑटोमोबाइल उद्योग की सतत विकास आवश्यकताओं को पूरा करता है.
कम ऊर्जा उत्पादनः एल्यूमीनियम मिश्र धातु की तुलना में, मैग्नीशियम मिश्र धातु का पिघलने का तापमान कम है (लगभग 650 °C बनाम एल्यूमीनियम मिश्र धातु 700 ~ 750 °C), और ऊर्जा की खपत लगभग 15% ~ 20% कम हो जाती है।
ऑटोमोबाइल उद्योग में मैग्नीशियम कास्टिंग के विशिष्ट अनुप्रयोग भाग क्या हैं?
ऑटोमोबाइल क्षेत्र में मैग्नीशियम कास्टिंग का अनुप्रयोग गैर-लोड-असर भागों से प्रमुख संरचनात्मक घटकों तक विस्तारित हो गया है। निम्नलिखित मुख्य अनुप्रयोग परिदृश्य हैंः
1विद्युत प्रणाली
गियरबॉक्स आवासः एल्यूमीनियम मिश्र धातु या कास्ट आयरन को बदलें, वजन को लगभग 30% कम करें,और गर्मी अपव्यय दक्षता में सुधार (जैसे एक जर्मन कार कंपनी के मैग्नीशियम मिश्र धातु गियरबॉक्स आवास का मामला).
इंजन सिलेंडर हेड कवरः इंजन के शीर्ष को कवर करता है, कंपन और शोर को कम करता है, और तेल और उच्च तापमान (कार्य तापमान ≤150°C) के लिए प्रतिरोधी है।
क्लच हाउसः मैनुअल ट्रांसमिशन के लिए प्रयोग किया जाता है, जिसके लिए उच्च शक्ति और आयामी स्थिरता की आवश्यकता होती है।
2चेसिस और निलंबन प्रणाली
स्टीयरिंग नोडलः पहिया और सस्पेंशन सिस्टम को जोड़ता है, और जटिल भारों का सामना करने की आवश्यकता होती है।मैग्नीशियम मिश्र धातु के स्टीयरिंग डंक स्टील के हिस्सों की तुलना में 50% से अधिक वजन कम कर सकते हैं (जैसे कि अमेरिकी इलेक्ट्रिक कार का मामला).
सस्पेंशन ब्रैकेटः हैंडलिंग स्थिरता में सुधार के लिए शॉक एम्बॉसर्स, स्प्रिंग्स और अन्य घटकों का समर्थन करता है।
पहिया: हाई-एंड मॉडल (जैसे स्पोर्ट्स कार और लक्जरी एसयूवी) मैग्नीशियम मिश्र धातु के पहियों का उपयोग करते हैं, जो हल्के और उच्च कठोरता दोनों हैं।कुछ रेसिंग व्हील्स में मैग्नीशियम-लिथियम मिश्र धातु का भी प्रयोग किया जाता है (घनत्व 1.2g/cm3) ।
3शरीर और आंतरिक प्रणाली
इंस्ट्रूमेंट पैनल फ्रेम: इंटीरियर के कोर समर्थन के रूप में, इसे कम विरूपण और आसान असेंबली की आवश्यकता होती है।मैग्नीशियम मिश्र धातु फ्रेम कार्यात्मक मॉड्यूल जैसे कि एयर कंडीशनिंग आउटलेट और एयरबैग ब्रैकेट को एकीकृत कर सकता है.
सीट फ्रेमः सीट फ्रेम और समायोजन तंत्र टक्कर सुरक्षा में सुधार करते हुए वजन को कम करते हैं (जैसे कि जापानी कार कंपनी के मैग्नीशियम मिश्र धातु सीट फ्रेम केस) ।
स्टीयरिंग व्हील फ्रेमः एल्यूमीनियम मिश्र धातु को बदलें, वजन को लगभग 20% तक कम करें और सतह उपचार (जैसे इलेक्ट्रोप्लेटिंग) के माध्यम से बनावट में सुधार करें।
4अन्य प्रमुख घटक
बैटरी शेलः नई ऊर्जा वाहनों की बैटरी पैक के बाहरी शेल को हल्के वजन की आवश्यकता होती है,धक्का प्रतिरोध और विद्युत चुम्बकीय परिरक्षण (जैसे घरेलू विद्युत वाहन की मैग्नीशियम मिश्र धातु बैटरी खोल), जो एल्यूमीनियम मिश्र धातु से 40% हल्का है) ।
मोटर अंत कवरः मोटर को चलाने के लिए उपयोग किया जाता है, इसे गर्मी अपव्यय और संरचनात्मक शक्ति दोनों को ध्यान में रखने की आवश्यकता होती है।
पेडल ब्रैकेट: ब्रेक और गैसेलेटर पेडल की सहायक संरचना के लिए उच्च कठोरता और सुरक्षा की आवश्यकता होती है।
भविष्य के रुझानः "आंशिक प्रतिस्थापन" से "सिस्टम एकीकरण" तक
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), ऑटोमोबाइल क्षेत्र में मैग्नीशियम कास्टिंग का अनुप्रयोग उच्च तनाव वाले घटकों (जैसे सबफ्रेम, चेसिस बीम) और बड़े एकीकृत संरचनात्मक भागों तक विस्तारित होगा।एक अंतरराष्ट्रीय कार निर्माता ने वाहनों के फ्रेम बनाने के लिए मैग्नीशियम मिश्र धातु का उपयोग करने की कोशिश की है, जो पारंपरिक स्टील फ्रेम की तुलना में 60% से अधिक वजन कम करता है।
हल्के वजन की लहर के तहत, मैग्नीशियम कास्टिंग ऑटोमोटिव उद्योग के "कम कार्बोनाइजेशन" और "इलेक्ट्रीफिकेशन" परिवर्तन के लिए मुख्य सामग्रियों में से एक बन रही है।