时代骄子——镁合金(二)

三。镁合金产品的应用:

由于镁合金的一系列优异性能，它已被应用于手机、笔记本电脑、数码相机、摄像机、飞机、汽车、摩托车、自行车和军工产品、纺织、印刷、冶金和化工、防腐等行业。以下分别介绍电子、汽车和自行车行业:

1.电子工业:

镁合金在电子工业中的应用以3C产品(手机、笔记本电脑和数码相机)为主。与传统塑料箱盖相比，镁合金箱盖的优缺点如表2所示

电子产品用镁合金外壳和塑料外壳的优缺点比较表2

高强度和刚性

良好的散热

抗电磁干扰

优势

镁合金的强度是塑料的4-5倍，硬度是塑料的20倍。当用作外壳时，它可以做得更薄更轻。

镁合金的散热量是塑料的200到300倍，并且比塑料的比热高。电子零件不容易过热和发热。

镁合金具有良好的导电性和电磁屏蔽效果，无需单独进行处理，即可防止电磁干扰和对人体的伤害。

长制造周期

生产成本低

颜色变化不大

不足之处

镁合金产品制造过程长，开模耗时长，成型后需要二次加工和后处理，难以应对生命周期短的电子产品。

原材料成本高，制造工艺多，产品产量低，导致镁合金产品成本高。

镁合金本身是银灰色的，变色只能通过涂层印刷，不能像塑料外壳一样与各种颜色和线条混合。

从上表可以看出，镁合金和塑料各有优势，但随着镁合金零件加工方法的改进，镁合金的竞争力越来越强。表3显示了1997年至2000年世界笔记本电脑和镁合金外壳的使用情况。

表3:全球笔记本电脑和镁合金机箱的使用情况

\年份

项目\

1997

1998

1999

2000

计算机市场规模(千)

14，189

15，543

19，706

22，809

市场增长(%)

20.17

9.54

26.78

15.75

塑料外壳用途(吨)

17，651

20，245

21，813

21，237

镁合金外壳使用量(吨)

462

1，245

2，488

3，610

镁合金使用率(%)

2.55

5.79

10.24

14.53

从上表可以看出，近年来笔记本电脑镁合金外壳的使用率急剧上升。虽然镁合金在中国的应用还处于起步阶段，但整个电子电气行业市场广阔，发展速度很快。此外，镁合金材料的优势已得到普遍认可，研发工作已经开始。如表4所示，预计到2005年，该行业的镁消费量将达到14，520吨。

家用电器市场镁合金使用的统计与预测表4

制品

1999

(一万块)

2005F

(一万块)

产品用镁合金

黄金比例(%)

单一镁合金

(千克)

2005年镁合金消费量预测(吨)

笔记型电脑

86

1800

70

0.70

8，820

手机

1，736

6，000

50

0.02

600

照相机

5，037

8，500

30

0.10

2，550

照相机和其他

430

8，500

30

0.10

2，550

2.汽车和摩托车行业:

目前，汽车工业中使用镁合金较多的地区和国家主要是北美、欧洲、日本和韩国。这三部分的消费量从1991年的24吨增加到1997年的67吨，预计到2006年将达到200吨。表5显示了1991年至2005年这三个地区对汽车用镁合金铸件和压铸件的需求。

1991年至2005年北美、欧洲、日本和韩国对汽车用镁合金铸件和压铸件的需求(kt)表5

\年份

地区\

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2005F

北美

10

12

14

18

23

31

38

41

47

45

80

欧洲

8

7

6

9

10

20

17

23

29

33

58

日本和韩国

1

1

2

2

2

2

3

4

5

6

22

其他的

5

5

7

8

7

7

9

9

10

11

22

总数

24

25

29

37

42

50

67

77

91

95

182

从上表可以看出，从1991年到2000年，国外汽车用镁合金零件的数量在10年内增长了4倍。使用的镁合金零件数量已超过60个。不同制造商使用的不同型号的数量是不同的。一些综合厂家的用法如下:

(1)内部组件:

仪表板、座椅框架、座椅升降器、座椅底架、控制台框架、气囊盖、方向盘、锁盖、转向柱、转向柱支架、收音机外壳、小型工具箱门、车窗电机盖、制动器和离合器踏板支架、气动踏板支架

(2)车身部件:

门框、尾板、车顶框、车顶板、仪表板梁

(3)传输系统:

气门盖、凸轮盖、四轮驱动变速箱体、手动换档变速箱、离合器壳体和活塞、进气管、油底壳、交流电机支架、变速箱壳体、机油滤清器接头、电机盖、前盖、气缸盖罩、分配板支架、油泵壳体、油箱、机油滤清器支架、左曲轴箱半部分、右曲轴箱半部分、空气压缩机盖、左吸气管、右吸气管

(4)底盘:

轮毂、发动机支架、前后吊杆、尾座支架

福特、通用和克莱斯勒分别在每辆车上使用了30、45和20个镁合金铸件。瑞典最新款沃尔沃CP2000重700千克，采用50千克镁合金，包括轮毂、离合器箱、转向齿轮箱、后动臂、发动机机架、进气歧管、气缸体和其他重要部件。使用镁合金后本田汽车某些部件相对于原始材料的重量减少百分比如表6所示。

表6显示了使用镁合金后本田汽车某些部件相对于原始材料的重量减少百分比。

镁合金零件

原始材料

相对减少(%)

转向柱上支架

铝合金

65

转向轴

钢铁

45

气缸盖

铝合金

30

制动踏板支架(整体压铸)

钢板冲压后的焊接

40

轮盘赌

铝合金

15

四轮驱动变速箱体

铝合金

25

根据挪威Hydr0 R0公司1997年[10年汽车用镁合金压铸件消耗量的统计和预测，1996年为51千吨/年，2000年增至100千吨/年，2006年增至200千吨/年。福特内部人士预测，到2020年，世界上每辆汽车将平均使用100公斤镁合金，世界汽车产量将达到6000万辆/年，这将需要600万吨/年的镁材料，市场无限。

镁合金零件在中国汽车工厂的使用才刚刚开始。目前，一汽、东风和上海大众已经在使用镁合金零部件。上海桑塔纳轿车变速箱壳、壳盖和离合器壳用镁合金的用量约为8.5公斤，总体来说，仍远远落后于西方发达工业国家，在这方面潜力很大。