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产品轻量化之星----镁合金

关注:48 发表时间:2019-10-09 08:39:10

产品设计中考虑到可靠性需求,金属无疑是材料首选,但沉重的体积无疑让使用者倍感负担,有没有一种金属可应对轻量化设计需求呢?    

镁合金当为解决此问题的明星材料。

强度高,密度低为镁合金的最重要的特点。




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「轻量化」


镁合金是以镁铝为基础的合金。

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。

密度:1.8 g/cm3  (实用金属中是最轻的金属)













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佳能中高端单反一般都采用镁合金骨架,入门级单反一般采用工程塑料壳体,虽然镁合金相对于工程塑料略重,但也成为高端的一种元素。


镁合金加工过程及腐蚀和力学性能有许多特点:散热快、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、减震性好及易于回收;

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。

目前使用最广的是镁铝合金,其次是镁锰合金和镁锌锆合金。主要用于航空航天、精密电子产品。

熔点:650℃


目前常用的压铸镁合金牌号有AZ91D、AM50、AM60等.

其中AZ91D为通用压铸镁合金,拥有优良的压铸及强度性能,多用于电子产品壳体。

AM50A,AM60B 除高强度及铸造性能外,更有卓越的延伸性和能量吸收特性。AM60B拥有相对更高的抗拉强度,多用于汽车上的座位框架,仪表盘,支架,方向盘等。




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 屏幕转轴稍微向前移了一点,在后面留出散热机构的空间,让机器整体比前代薄了 25%。新机身由镁合金和铝合金组成,再加上钢材强化,让它拥有比前代更好的结构强度。

镁合金压铸性能优秀,能成型复杂薄壁结构件,最薄筋位可达到0.5mm。

表面处理无法向铝合金一样做阳极氧化,所以外观件常用做法是喷涂,内部件可用钝化+磷化防腐处理即可。








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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。 所以在运动器械结构件中有广泛应用。




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汽车行业是镁合金使用频繁的地方。除此之外,它也在以自行车运动为主导的体育界产生了很大的影响,镁不仅重量轻,耐用,而且比铝更强,而且还吸收了16倍以上的冲击和振动,使其成为具有极高竞争力的运动理想金属。譬如Lasher Sport使用镁合金生产的运动轮椅。重量只有8.4磅,这是一加仑牛奶的重量!






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它们足够耐用,可以承受日常磨损。镁可以对这些脆弱的产品产生很大的影响。还值得一提的是,赫赫有名的潮行李箱Rimowa就是经典的镁合金使用者。


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诺斯罗普的XP-79,1945年



现在看来也很科幻的设计。

诺斯罗普的XP-79,1945年。双涡喷发动机,几乎全镁合金结构,代替更常规的铆接的铝结构,高抗冲击能力。


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