Ligas de magnésio são misturas de magnésio com outros metais como alumínio, zinco e manganês. Essas combinações oferecem diferentes propriedades que atendem a necessidades específicas. O magnésio, um dos metais estruturais mais leves, torna essas ligas ideais para reduzir o peso do produto.
Ligas de magnésio exibem boa resistência à fadiga e à fluência. A composição específica dessas ligas é escolhida para melhorar certas características, tornando-as versáteis em design e fabricação.
Vantagens das ligas de magnésio
O benefício mais significativo é a alta relação resistência-peso. Isso significa que eles são fortes e leves, o que é ideal para indústrias que precisam reduzir o peso sem comprometer a resistência.
Ligas de magnésio também são facilmente processadas através do processo de fundição sob pressão. Isso permite a criação de peças complexas com alta precisão. Sua capacidade de amortecer vibrações as torna benéficas na redução de ruído e desgaste em peças mecânicas. Além disso, elas têm excelentes propriedades de dissipação de calor, que são adequadas para dispositivos eletrônicos e outras aplicações.
Diferentes propriedades da liga de magnésio e suas propriedades
| Liga | Densidade (g/cm³) | Resistência à Tração (MPa) | Limite de escoamento (MPa) | Alongamento (%) | Conteúdo Al (%) | Teor de Zn (%) | Outros Elementos |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| AZ91 | 1.81 | 200-260 | 140-170 | 1-6 | 8.3-9.7 | 0.35-1.0 | 0,15-0,50% Mn |
| AM60 | 1.80 | 190-250 | 120-150 | 4-14 | 5.5-6.5 | 0.1 | 0,35% Mn |
| AM50 | 1.77 | 180-230 | 110-130 | 5-15 | 4.5-5.5 | 0.1 | 0,35% Mn |
| AM20 | 1.75 | 150-220 | 80-100 | 8-18 | 1.6-2.6 | 0,2 (máx.) | 0,1% Mn (mín.) |
| AZ80 | 1.81 | Não especificado | Não especificado | Não especificado | 7.8-9.2 | 0.2-0.8 | 0,15-0,5% Mn |
| WE54 | 1.74 | Não especificado | Não especificado | Não especificado | – | – | Y, RE, Zr |
| WE43 | 1.74 | Não especificado | Não especificado | Não especificado | – | – | Y, RE, Zr |
Ponto de fusão de diferentes ligas de magnésio
| Liga de magnésio | Faixa de ponto de fusão (°C) | Faixa de ponto de fusão (°F) |
|---|---|---|
| Magnésio Puro | 650 | 1202 |
| AZ91D | 470 – 595 | 875 – 1105 |
| AM60B | 540 – 615 | 1005 – 1140 |
| AM50A | 540 – 620 | 1005 – 1150 |
| AM20 | 545 – 630 | 1015 – 1165 |
| AE42 | 590 – 620 | 1095 – 1150 |
| WE54 | 540 – 640 | 1005 – 1185 |
| WE43 | 540 – 640 | 1005 – 1185 |
| Elétron 21 | 550 – 640 | 1022 – 1184 |
| ZK60A | 530 – 635 | 985 – 1175 |
Quais são as diferenças entre os modelos comumente usados AZ91 e AM60B?
AZ91 tem mais alumínio comparado ao AM60B, dando ao AZ91 maior resistência, mas menor ductilidade. Enquanto isso, o AZ91 contém mais zinco, o que melhora a resistência e a corrosão.
Na aplicação real, o AM60B oferece melhor ductilidade e absorção de energia, tornando-o adequado para componentes de segurança crítica, enquanto o AZ91 oferece maior resistência e melhor resistência à corrosão, tornando-o ideal para componentes estruturais e carcaças.
Quais são as propriedades do magnésio fundido?
Características mecânicas
Ligas de magnésio fundido, como AZ91D, são conhecidas por suas notáveis propriedades mecânicas. Essas ligas não só fornecem alta resistência, mas também mantêm um perfil leve. Resistência e tolerância são outros aspectos que você apreciará, tornando essas ligas adequadas para aplicações exigentes.
A microestrutura do metal é fina e contribui para maior durabilidade. As ligas de magnésio geralmente oferecem uma boa combinação de resistência à tração e ao escoamento, o que significa que eles podem lidar bem com o estresse sem falhar. Essa qualidade os torna ótimos para aplicações estruturais.
Resistência à corrosão e acabamento superficial
As peças fundidas em magnésio são conhecidas pela boa resistência à corrosão. Isso é crucial em ambientes onde a umidade pode ser um problema. Além disso, o acabamento da superfície é outra área em que essas ligas brilham. A superfície lisa facilita a pintura ou o revestimento, dando a você flexibilidade nas opções de acabamento.
Tratamentos avançados podem melhorar ainda mais a resistência à corrosão e a longevidade. Essas propriedades tornam as ligas de magnésio ideais para ambientes externos ou industriais, onde as superfícies são expostas a condições adversas. Oferecendo função e estética, essas ligas são altamente versáteis.
Qual é o processo de fundição de magnésio?
A fundição de magnésio envolve métodos precisos que moldam o metal em peças fortes e duráveis. Dois processos importantes são Fundição sob pressão em câmara quente e Fundição sob pressão de alta pressão. Cada método tem seus próprios pontos fortes e usos, dependendo da aplicação.
Fundição sob pressão em câmara quente
A configuração de máquinas e moldes da fundição sob pressão em câmara quente a torna uma ótima escolha para ligas de magnésio. O processo envolve uma câmara, ou "pescoço de ganso", que é submersa no metal fundido. Um mecanismo de injeção pressiona essa liga derretida na cavidade da matriz. Essa configuração ajuda com tempos de ciclo rápidos, tornando-a eficiente e adequada para a produção de pequenas peças fundidas sob pressão.
Você o encontrará usado em indústrias que exigem componentes leves e duráveis, como eletrônicos de consumo ou carcaças de motores pequenos. Este método se beneficia de sua simplicidade operacional, embora a exposição da câmara de fusão possa levar à contaminação do metal.
Fundição sob pressão de alta pressão
Fundição sob pressão de alta pressão é amplamente usado para aplicações estruturais, especialmente quando os componentes precisam de detalhes exatos. Envolve a injeção de magnésio fundido sob pressão substancial em moldes de aço robustos conhecidos como matrizes.
Essa técnica permite a criação de peças com paredes finas e superfícies lisas, ideais para setores como automotivo e aeroespacial. A alta pressão usada garante que o metal preencha rapidamente todo o molde, capturando designs intrincados. Embora eficaz, os custos de equipamento ou máquina e a experiência técnica necessária são maiores em comparação a outros métodos.
Vantagens e desvantagens da fundição sob pressão de magnésio
Vantagens:
- 1. Extremamente leve – O magnésio é 75% mais leve que o aço e 33% mais leve que o alumínio.
- 2. Excelente relação resistência-peso.
- 3. Tempos de ciclo de produção rápidos devido à rápida solidificação.
- 4. Capacidade de moldar paredes finas e detalhes finos.
- 5. Boa estabilidade dimensional e precisão.
- 6. Excelente usinabilidade.
- 7. Boa condutividade térmica e elétrica.
- 8. Excelentes propriedades de amortecimento de vibração e ruído.
- 9. Boas capacidades de blindagem EMI/RFI.
- 10. Material totalmente reciclável.
- 11. Maior vida útil da matriz em comparação à fundição de alumínio.
Desvantagens:
- 1. Maior custo de matéria-prima em comparação ao alumínio ou zinco.
- 2. Menor estabilidade/rigidez em comparação às peças de alumínio.
- 3. Requer mais processamento de pós-produção.
- 4. Maiores custos gerais de produção em comparação à fundição sob pressão de alumínio ou zinco.
- 5. Mais suscetível à corrosão do que alguns outros metais, exigindo medidas de proteção.
- 6. Conhecimento e equipamento especializados são necessários para resultados ideais.
- 7. Maiores custos iniciais de ferramentas para matrizes complexas.
Quais são as aplicações da fundição sob pressão de magnésio
Indústrias automotiva e aeroespacial
Nessas indústrias, materiais leves são essenciais para eficiência e desempenho. Fundição sob pressão peças de magnésio são favorecidos porque pesam menos que alumínio e aço. Isso significa que os veículos podem ir mais longe e usar menos combustível. É usado em peças como blocos de motor e caixas de câmbio para reduzir o peso geral do veículo.
O magnésio fundido também desempenha um papel no setor aeroespacial. Aviões o usam em componentes como armações de assentos e peças estruturais, beneficiando-se da natureza leve do metal sem sacrificar a durabilidade. Isso é vital para reduzir o consumo de combustível.
Eletrônicos de consumo
Quando se trata de eletrônicos de consumo, ligas de magnésio servem como uma opção robusta e leve. Laptops e smartphones frequentemente incorporam fundições de magnésio em seus cases. Isso mantém os dispositivos duráveis e portáteis.
Essas ligas também fornecem qualidade superior Blindagem RFI, protegendo eletrônicos sensíveis de interferências enquanto melhora o desempenho. A combinação da resistência e do peso do magnésio o torna uma escolha ideal para fabricantes de eletrônicos focados em produtos leves e de alta qualidade. Isso permite designs elegantes que são fortes e estilosos.
Perguntas frequentes
Quais são as vantagens de usar magnésio na fundição sob pressão em comparação com outros metais?
O magnésio é um dos metais estruturais mais leves disponíveis. Ele fornece uma excelente relação resistência-peso, razão pela qual é favorecido em indústrias como a automotiva e aeroespacial. Além disso, o magnésio oferece boa resistência à corrosão e dissipação de calor eficiente.
Como o processo de fundição de magnésio difere de outros métodos de fundição de metal?
Ao contrário do alumínio ou zinco, o magnésio pode ser fundido usando métodos de câmara quente e câmara fria. A escolha depende das necessidades de produção, como velocidade e complexidade. Injeção de alta pressão e resfriamento rápido são etapas essenciais, garantindo exatidão e precisão.
Quais são as precauções de segurança necessárias ao fundir magnésio?
O magnésio é inflamável, então medidas de segurança adequadas são cruciais. Certifique-se de ter um espaço de trabalho bem ventilado e equipamento de segurança contra incêndio. Equipamentos de proteção como luvas e óculos de proteção são essenciais. Também é importante controlar a temperatura cuidadosamente para evitar ignição.
Como os processos de fundição sob pressão de magnésio e alumínio se comparam?
Embora ambos os metais ofereçam excelentes qualidades de fundição, o magnésio é geralmente preferido para aplicações onde a redução de peso é crucial. O alumínio, por outro lado, pode ser escolhido por suas propriedades térmicas ligeiramente melhores e para componentes que exigem alta resistência em temperaturas elevadas.