Madame Lelica

Monet teollisuudenalat etsivät innovatiivisia tapoja vähentää kustannuksia, alentaa painoa niiden tuotteiden, ja vähentää niiden energian kulutusta. Tämän seurauksena kevyitä metalleja, kuten alumiinia, magnesiumia ja titaania, pidetään yhä enemmän teräksen vaihtoehtoina. Uusia tutkimus-seokset ja pinta-teknologioiden, kuten PEO, insinöörit voivat käyttää nämä kevyet metallit tavoilla, joita aiemmin on pidetty sopimattomana., Oikeiden materiaaliratkaisujen löytämiseksi on tärkeää saada käsitys kunkin metallin mahdollisista eduista ja haitoista sekä siitä, miten ne voivat vaikuttaa käsillä olevaan hankkeeseen.

Alumiini

Alumiini on pitkään käytetty vaihtoehtona ruostumaton teräs:

• Se on halvempaa kuin teräksestä valettu ja valmistaa, ja halvin metallien etsimme pound for pound.
• Sen passiivinen oksidikerros antaa se korkea korroosionkestävyys, joka voidaan edelleen parantaa kautta anodisointi tai PEO.,
• se on noin kolmannes teräksen tiheydestä, mikä antaa sille käyttökelpoisen lujuus / paino-suhteen. Sen, joka on helposti edelleen parantaa kautta seokset ja pinnoite tekniikoita.
• alumiinilla on suuri sitkeys ja muovattavuus. Tämän seurauksena se voidaan tarkkuus työstetty helposti. Tämä säästää aikaa valmistusprosessissa, mikä tekee siitä vihreämmän ja taloudellisemman vaihtoehdon.

näistä eduista huolimatta kannattaa pitää mielessä:

• alumiinin alhainen kovuus antaa sille yleensä huonon hankauksen ja kulutuskestävyyden., Siksi kova käyttö pinnoitteita tarvitaan monissa olosuhteissa, jotta sen käyttö, jos se muuten tarjoaa sopivia mekaanisia ominaisuuksia.
• Vaikka alumiini ei ole melko alhainen vetolujuus, on olemassa seoksia, jotka voivat nostaa sen 70 MPa noin 700 MPa, joka tarjoaa erittäin korkea lujuus-paino-suhde. On huomattava, että tällaisen korkean lujuuden hinta on yleensä merkittävä korroosionkestävyyden menetys. Pinnoitteet ovat yleensä välttämättömiä korroosionkestävyyden estämiseksi, kun käytetään lujuusseoksia, kuten 7xxx-ja 2xxx-sarjoja.,
• vaikka sitä käytetään laajalti elintarvikepakkauksissa ja keittovälineissä, alumiinin bioyhteensopivuudesta ja mahdollisista yhteyksistä Alzheimerin tautiin on jonkin verran huolta. Jälleen suojapinnoitteet voivat tarjota vastauksen monissa tapauksissa, mikä auttaa varmistamaan, ettei substraatin reaktio tapahdu.,

lentokoneiden rungon koksi tölkit, alumiinia, se on kevyt, edullinen, ja helppous valmistus otollisia lukemattomia teknisiä sovelluksia:

• Apple on näyttänyt tietä laaja käyttö alumiinin tehdä erottuva elinten heidän Macbookit, iphone, ja ipad. Steve Jobsin innostus metalliin sai hänet jopa tilaamaan mukautetun alumiinijahdin. Koska Apple on edelläkävijä alumiinin käytössä, se on nyt kannettavien tietokoneiden ja puhelimien valintamateriaali.
• monissa autoissa on kevyt alumiininen konepelti ja muita koripaneeleita., Tyypillisesti suuret moottorikomponentit, kuten moottorilohkot ja männät, valmistetaan nykyisin lähes yksinomaan valetusta alumiiniseoksesta. Muu kevyt alumiini osat kuten jarru työntömitat, sähkö-kotelot, sisustus osia, kaikki auttavat vähentämään ajoneuvon painoa ja lisätä polttoaineen tehokkuutta.,

Magnesium

aalto kiinnostusta viime vuosikymmenen aikana on paljastanut, miten magnesium-seokset ja pinnoitus tekniikoita voi hyödyntää sen houkutteleva ominaisuudet:

• Magnesium on erittäin kevyt: se on 75% kevyempää kuin teräs, 50% kevyempi kuin titaani, ja 33% kevyempi kuin alumiini.
• Se on korkein tunnettu vaimennus kapasiteetti mitään rakenteellisia metalli, kestettävä 10x enemmän kuin alumiini, titaani tai teräs.
• se on erittäin helppo työstää, ja se voidaan ruiskuvalaa.,
• Magnesium on täysin bioyhteensopiva, aiheuttavat myrkytysvaaran.

toisaalta sillä on joitakin tunnettuja puutteita, jotka rajoittavat sen laajempaa sovellettavuutta.

• metalli on kemiallisesti erittäin aktiivinen, joten kemiallinen ja korroosionkestävyys on yleensä alhainen
• Matalan pinnan kovuus, kuten alumiini, tekee se vaikea käyttää tribological sovelluksia ilman pinnoite
• Monivuotinen huoli syttyvyys joskus sulkea pois käytöstä magnesiumia, joskus ilman perusteluja., Tätä näkökohtaa olisi kuitenkin edelleen tarkasteltava osana kokonaisvaltaista materiaalivalintaprosessia.

Vuodesta 1998 ACEA sopimuksen lainsäädännön rajoittaa hiilidioksidipäästöjä on led autoteollisuuden tutkia tapoja, joilla erittäin kevyt magnesium voidaan tehdä tarkoitukseen sopiva. Ennen tätä aalto kiinnostusta, magnesium tuntui käyttökelvoton monissa teollisissa tilanteissa:

• Magnesium on korkea reaktiivisuus oli tehnyt alttiita korroosiolle., Kuitenkin äskettäin havainnut, seokset ja korkea-puhtaus muunnelmia perinteinen seokset on paljon enemmän korroosiota, ja uusi pinnoite tekniikoita, kuten plasma-elektrolyysi hapettumis (PEO) tehdä perusteellisesti kestävä neutraali oksidi metalli: n substraatti.
• Magnesium on huono hiipiä vastus oli tehnyt sovellu korkeita lämpötiloja, mutta äskettäin löydetty seoksia, kuten ZE41 & ZWO8203 ovat lämpöä kestävät äärimmäisissä lämpötiloissa (c. 400 F). PEO-pinnoitteet tekevät magnesiumista myös erittäin lämmönkestävää.,
• magnesiumin matala vetolujuus oli tehnyt siitä rakenteelliseen käyttöön soveltumattoman, mutta uusien seosten ja pinnoitteiden vuoksi näin ei enää ole.

seurauksena nämä muutokset, magnesiumia käytetään yhä enemmän erilaisia asetuksia:

• Auton istuimet, työkaluja, laukkuja, ja kamerat ovat kaikki suunniteltu tekemään mahdollisimman kevyt, vahva magnesium.
• Sotilaallinen insinöörit ovat alkaneet käyttää magnesiumia helikopteri vaihteisto ja generaattori kotelot, keinona tarjota kevyt vastus äärimmäisille lämpötiloille.,
• suorituskykyiset maastopyörän rungot ja pyörät valmistetaan yhä enemmän kevyestä, korroosionkestävästä magnesiumista.
• ilmailu-ja autoteollisuus ovat yhä etsivät keinoja magnesium voi parantaa polttoainetehokkuutta ja vähentää kasvihuonekaasupäästöjä.
• monimutkainen, kevyt ja vahvat komponentit, kuten moottoreissa olevat, voidaan helposti muotoilla magnesiumista.,

Jännittävä kehitys magnesiumseokset, valmistusmenetelmien ja pinnoite teknologiat ovat tehneet magnesiumia yhä elinkelpoinen ehdokas vahva, kevyt ja kustannustehokas ratkaisu.

Titaani

Titaani on huomattavasti vahvempi kuin alumiini ja magnesium, vaikka sen suurempi tiheys tarkoittaa, että lujuus-paino-suhde on kolmen metallit ovat yleensä samanlaisia. Se on usein ensimmäinen käyntisatama insinööreille, jotka haluavat korvata teräksen kevennysharjoituksessa stressaantuneille komponenteille., Se on lisäetu on erittäin korroosionkestävä ja on myös erittäin korkea bioyhteensopivuus.

valitettavasti louhinnan ja valmistuksen korkeat kustannukset voivat sulkea pois sen käytön yleisiltä kuluttajamarkkinoilta.

teollisuus -, titaani löytyy:

• alusten rungoissa, sukellusveneitä, ja muut rakenteet alttiina merivedelle, koska sen korkea korroosionkestävyys
• hip replacements ja hammasimplantit, koska sen korkea biologinen yhteensopivuus ja voimaa.
• lentokoneissa, avaruusaluksissa ja ohjuksissa.,

Jos raha ei ole ongelma, titaani on erinomainen valinta vahvaan, kevyeen materiaaliin. Kehityksen ansiosta pinnoite teknologia ja hiljattain tutkittu seokset, kustannus-tehokas magnesium on yhä enemmän nousemassa kevyin ratkaisu. Nämä kolme metallit ovat usein pidetään samanaikaisesti lightweighting harjoituksia, sekä komposiittimateriaalien ja jopa lujat teräkset.

toinen usein huomiotta jäävä seikka on jäykkyys. Teräksen tai kevytmetalliseoksen luominen (esim., alumiini) osa samanlaisia vahvuus on, monissa tapauksissa, vaativat korkeamman seinän paksuudet alumiini-osan verrattuna teräksen komponentti. Yksi myönteinen seuraus tällä alumiini komponentti voi itse asiassa olla jäykempi kuin teräs vastine. Tämä on havaittavissa esimerkiksi autojen koripaneeleissa, joissa alumiininen monokokkirunko voi olla jäykempi kuin sen teräksinen vastine. Tällöin on hyötyä esimerkiksi ajoneuvon käsittelystä ja myös törmäysvastuksesta.