通常在感知認識上,堅固同輕薄是矛盾的。一般厚重會被認為可靠耐用,而輕薄會被認為易損壞和不耐久。厚重的材料和結構會產生更多的碳足跡及耗費更大的成本。但隨著新材料技術和新工藝的發展,輕薄也可以堅固。
輕薄的產品意味的更低的成本和更優的用戶體驗,特別在汽車行業、移動設備及可穿戴產品行業。所以在滿足產品結構強度的前提下,產品「輕量化」變的尤為重要。目前工程材料主要為塑料和金屬。塑料的輕量化手段主要有高強度復合材料、氣體輔助注塑和微發泡成型技術。而金屬材料的產品輕量化首選手段當屬「鎂合金」的應用了。
鎂合金 
實用金屬中最輕金屬之名:無疑當屬「鎂合金」 鎂合金是以鎂鋁為基礎的合金。材料擁有金屬的性能,而重量不到鋼的1/4( 鎂合金密度1.8 g/cm3,鋼密度7.8 g/cm3 ),只比塑料(聚碳酸酯密度1.2 g/cm3)稍重,比強度最高,是設計高強度輕量化產品的絕佳材料。在高端電子產品、汽車行業、航天航空領域有廣泛應用。 熔 點:650℃密 度:1.8 g/cm3 (實用金屬中是最輕的金屬)常用牌號:AZ91D 、AM60B成型工藝:壓鑄表面處理:鈍化、噴涂、電泳、電鍍
鎂合金特點 鎂合金除了密度小、強度高的典型特點外,還具有散熱性能好、消震性好,承受沖擊載荷能力比鋁合金大,耐有機物和堿的腐蝕性能好等優點。
本身無磁性,電磁屏蔽性好,無毒, 可100%回收利用。 鎂合金鑄件穩定性高,加工尺寸精度高,可進行高精度機械加工。 鎂合金熔點比鋁合金熔點低,具有良好的壓鑄成型性能,壓鑄件壁厚最小可達0.5mm。鎂合金鑄件抗拉強度與鋁合金鑄件相當,一般可達250MPA,最高可達600多Mpa。屈服強度、延伸率與鋁合金也相差不大。 但鎂合金線膨脹系數較大(25~26 μm/m℃),在大尺寸且要求精度高,使用環境溫度變化劇烈的設計場所謹慎使用。
AZ91D「通用鎂合金」 AZ91D是最常用的鎂合金型號,屬于Mg-Al-Zn系,除強度高輕量化耐腐蝕外,擁有優良的壓鑄工藝性能,廣泛應用于電子產品外殼及內部支撐骨架設計。表面處理可電泳、噴涂,用于內部骨架時一般只做清潔鈍化。 壁厚最小設計值0.5mm。 成 分 比:Al ( 8.3-9.7% ) Zn ( 0.3-1% ) Mg ( 余量 )熔 點:596℃導熱系數:72密 度:1.82 g/cm3屈服強度:160 Mpa抗拉強度:240 Mpa彈性模量:45 Gpa硬 度:96HV伸 長 率:>3%沖擊應力:6-9成型工藝:壓鑄單 價 約:130元 /千克

Magic Leap One 頭顯外殼采用鎂合金AZ91D,高強度材料可對內部昂貴的光學系統和傳感器系統做強化保護。因為內部電子系統發熱量大,金屬外殼可以更好的導熱散熱。電磁屏蔽性佳,3C產品的外殼需要能夠提供優越的抗電磁保護作用,而鎂合金外殼能夠完全吸收頻率超過100db的電磁干擾。 
Dell Alienware 系列游戲本 屏幕轉軸稍微向前移,后面留出散熱機構的空間,讓機器整體比前代薄了 25%。新機身由鎂合金和鋁合金組成,讓它擁有比前代更好的結構強度。 
Magic Leap One 頭顯內部骨架 以鎂合金支架為骨架,固定光學系統及傳感器組件,金屬材料可以保證組件的尺寸穩定性,同時可將傳感器產生的熱量傳導出去,保證系統的性能穩定性 
鋁鎂合金款眼鏡骨架 鎂合金的密度雖然比塑料略重,但是單位重量的強度和彈性率比塑料高(比強度),所以在同樣的強度需求的情況下,鎂合金的零部件能做得比塑料薄而輕. 鎂合金比強度(強度/質量)最高。比剛度(剛度/質量)接近鋁合金和鋼,遠高于工程塑料。 
小米90分 鋁鎂合金旅行箱
AM60B「高強度」 AM60B屬于Mg-Al-Mn系, 本身特點除高強度及鑄造性能優秀外,更有卓越的延伸性和能量吸收特型;擁有相對更高的抗拉強度,在運動和持續受的情況下不容易斷裂 . 多用于運動部件設計。 成 分 比:Al ( 5.5-6.5% ) Mn ( 0.24-0.6% ) Mg ( 余量 )熔 點:615℃導熱系數:62 W/(m.K)密 度:1.78 g/cm3屈服強度:130 Mpa抗拉強度:225Mpa彈性模量:45 Gpa硬 度:88HV伸 長 率:>8%沖擊應力:17-18成型工藝:壓鑄單 價 約:160 元 /千克 
小米 9號平衡車 小米平衡車骨架及轉動桿采用鎂合金,在保證輕量化堅固的同時,還可應對運動及振動時的持續外力沖擊。在相同載荷下,減振性是鋁的100倍,鈦合金的300~500倍。 在彈性范圍內,鎂合金受到沖擊時,吸收的能量比鋁合金大一半,所以鎂合金具有良好的抗震減噪性能。 
鎂合金骨架死飛 ONE X 輕量化的體積重量比,優良的吸振性能,使鎂合金成為制作戶外運動器械的優選材料,在高端自行車產品中有廣泛應用。 
摩拜單車 輪轂采用鎂合金材料 
汽車領域 汽車制造通常是鋁合金+鎂合金復合使用。據調查,汽車燃油60%用于汽車自重消耗,所以輕量化一直是汽車行業的研究重點,鎂合金在汽車行業有廣泛的應用,如輪轂、方向盤及各種支架和殼體等。同時塑代鋼、鋁代鋼及碳纖維也是汽車輕量化的研究重點,近年來塑料微發泡技術也得以廣泛應用。 
輪轂 
Northrop XP-79. 美國 Northrop XP-79設計于1945年,雙渦噴發動機,幾乎全鎂合金結構,高抗沖擊能力。現在看來也是十分科幻的設計。 對于鎂合金的表面處理,目前主要是原色鈍化和噴涂,資料顯示可做陽極氧化。但市場上很少看到直接氧化的外觀件,如果有請留言,以便共同學習。 聲明:以上所有內容源自各大平臺,版權歸原作者所有,我們對原創作者表示感謝,文章內容僅用來交流信息所用,僅供讀者作為參考,一切解釋權歸鎂途公司所有,如有侵犯您的原創版權請告知,經核實我們會盡快刪除相關內容。 鳴謝:鎂途公司及所有員工誠摯感謝各位朋友對鎂途網站的關注和關心,同時,也誠摯歡迎廣大同仁到網站發帖、投稿,宣傳您的企業、觀點及鎂人鎂事。 |
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