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镁合金材料在汽车内饰开发中的创新
发布时间:2012年06月04日 22:58

镁合金正作为“新型铝合金”出现,因为它的质量轻、强度高,但是一般而言,镁合金铸件却比较脆弱。其结果是:尽管这种轻合金材料在汽车中有着广泛的应用,但在汽车的外部装饰件中,我们却很难看到它的影子。今天,这种局面将会由于镁合金表面的电镀处理新技术而得到改变。

镁合金在汽车工业领域中的使用已经有几年的历史了,例如在汽车座椅、车门模块、中控台或者仪表盘的支架中都可以看到镁合金的身影。但在可以看到的外部装饰件中,一直不见镁合金零件的身影。这种局面将会发生改变了:据德国HDO压力铸造和表面技术有限责任公司报道,他们研发成功了一项能够在镁合金表面进行电镀处理的新技术。HDO公司的领导人Werner Beneken先生说道:“镁合金电镀在实验室级的试验中早已取得了成功,但是在汽车工业大批量的、可靠性要求很高的生产过程中还是第一次。”

高表面光泽度的电镀镁合金零件为汽车设计师开创了新的设计可能性

与其他汽车内饰常用的塑料材料相比较,镁合金有自己的独特优势。例如它的机械性能(强度和弹性模量)和金属-金属焊接时的耐高温性能明显地优于电镀后的工程塑料。机械性能要求较高的汽车构件,如天窗把手也可以利用镁合金来制造。事实上,这些零部件很难用工程塑料来制造。

新的镁合金电镀工艺技术是比较复杂的。利用有机溶液对镁合金进行电镀也能够清除液态的油脂。首先进行的是活性处理。处理时,镁合金表面干扰性的氧化层也都被清除掉了,并在镁合金表面形成一层薄薄的金属基层。从而为下一步在HDO公司全自动电镀设备中,在150个电镀池、4000~8000L电镀液中的工艺做好了准备。在随后的电镀过程中,逐步完成镀铜、镀镍和最后的镀铬工艺。

镁合金材料与工程塑料材料的性能比较

尽管这种电镀工艺流程很长,但据Beneken先生介绍:镁合金电镀还是很有竞争力的。在进行价格比较时,应注意到:在机械性能相同的条件下,镁合金材料零件的壁厚都小于由工程塑料制造的零件。另外,还有一点也要考虑到:与工程塑料相比,镁合金材料的零部件更便于回收再利用。

镁合金用在零部件上的较多
镁合金的特点

其加工过程及腐蚀和力学性能有许多特点:质量轻、刚性好、具有一定的耐蚀性和尺寸稳定性、抗冲击、耐磨、衰减性能好及易于回收;另外还有高的导热和导电性能、无磁性、屏蔽性好和无毒的特点。

应用范围:镁合金广泛用于携带式的器械和汽车行业中,达到轻量化的目的。

镁合金的比重虽然比塑料重,但是,单位重量的强度和弹性率比塑料高,所以,在同样的强度零部件的情况下,镁合金的零部件能做得比塑料的薄而且轻。另外,由于镁合金的比强度也比铝合金和铁高,因此,在不减少零部件的强度下,可减轻铝或铁的零部件的重量。

镁合金相对比强度(强度与质量之比)最高。比刚度(刚度与质量之比)接近铝合金和钢,远高于工程塑料。

在弹性范围内,镁合金受到冲击载荷时,吸收的能量比铝合金件大一半,所以镁合金具有良好的抗震减噪性能。

镁合金熔点比铝合金熔点低,压铸成型性能好。镁合金铸件抗拉强度与铝合金铸件相当,一般可达250MPa,最高可达600多Mpa。屈服强度,延伸率与铝合金也相差不大。

镁合金还个有良好的耐腐蚀性能,电磁屏蔽性能,防辐射性能,可做到100%回收再利用。

镁合金件稳定性较高压铸件的铸造行加工尺寸精度高,可进行高精度机械加工。

镁合金具有良好的压铸成型性能,压铸件壁厚最小可达0.5mm。适应制造汽车各类压铸件。

镁合金在汽车上的应用

(1)壳体类。如离合器壳体、阀盖、仪表板、变速箱体、曲轴箱、发动机前盖、气缸盖、空调机外壳等。

(2)支架类。如方向盘、转向支架、刹车支架、座椅框架、车镜支架、分配支架等。

根据有关研究,汽车所用燃料的60%是消耗于汽车自重,汽车自重每减轻10%,其燃油效率可提高5%以上;汽车自重每降低100 kg,每百公里油耗可减少0.7 L左右,每节约1 L燃料可减少CO2排放2.5 g,年排放量减少30%以上。所以减轻汽车重量对环境和能源的影响非常大,汽车的轻量化成必然趋势。

目前,全国六大镁合金基地建设已经初具规模,形成了重庆——镁合金汽车、摩托车制造,青岛——信息和通信产品开发,上海——汽车工业应用,深圳——镁合金压铸设备,辽宁——氧化镁及镁矿开发,宁夏——盐湖镁资源开发布局。

镁合金还个有良好的耐腐蚀性能,电磁屏蔽性能,防辐射性能,可做到100%回收再利用。

镁合金件稳定性较高压铸件的铸造行加工尺寸精度高,可进行高精度机械加工。

镁合金具有良好的压铸成型性能,压铸件壁厚最小可达0.5mm。适应制造汽车各类压铸件。

镁合金在汽车上的应用

(1)壳体类。如离合器壳体、阀盖、仪表板、变速箱体、曲轴箱、发动机前盖、气缸盖、空调机外壳等。

(2)支架类。如方向盘、转向支架、刹车支架、座椅框架、车镜支架、分配支架等。

根据有关研究,汽车所用燃料的60%是消耗于汽车自重,汽车自重每减轻10%,其燃油效率可提高5%以上;汽车自重每降低100 kg,每百公里油耗可减少0.7 L左右,每节约1 L燃料可减少CO2排放2.5 g,年排放量减少30%以上。所以减轻汽车重量对环境和能源的影响非常大,汽车的轻量化成必然趋势。

目前,全国六大镁合金基地建设已经初具规模,形成了重庆——镁合金汽车、摩托车制造,青岛——信息和通信产品开发,上海——汽车工业应用,深圳——镁合金压铸设备,辽宁——氧化镁及镁矿开发,宁夏——盐湖镁资源开发布局。