Magnesium als constructiemateriaal
1. Wat doet Mifa (hier) eigenlijk?
2. Is magnesium een nieuw constructiemateriaal?Geschiedenis en toepassingen
4. Productiewijzen magnesium delen
5. Corrosiebescherming en coating magnesium
6. Toepassingen magnesium
3. Magnesium en magnesium legeringen
Wat doet Mifa (hier) eigenlijk?
Wat doet Mifa (hier) eigenlijk?
Magnesium – Geschiedenis en toepassingen
- 1755 ontdekt als chemisch element
- Ontwikkeling diverse raffinage processenperiode 1808-1896
- 1920 start grootschalige productie vanmagnesium in Duitsland
- 1920-1945 brede toepassing magnesium indiverse applicaties
- Na 1945 sterk afname productievolume magnesium en sterke afname toepassingen
- Sinds ca 2000 sterke toename productie enverkrijgbaarheid en toepassing magnesium.
1940. Northrop XP-56. Praktisch volledig uit Mg vervaardigd
1965. Magnesium behuizing grasmaaier
Is magnesium een nieuw constructiemateriaal
?
2. Magnesium en magnesium legeringen
Legeren van magnesium met andere elementen is essentieel om een hogere sterkte te bereiken.
“Magnesium has a tendency to alloy with all elementsthat are rare or expensive”
Legeringen van magnesium bevatten vaak exotische elementen zoals Yttrium, Neodesium, Scandium etc
Er zijn ook legeringen met bekende legeringelementen, aluminium, zink, zirkoon etc.Deze zijn vanuit kostprijs interessanter
2. Magnesium en magnesium legeringen
Meest voorkomende legeringselementen magnesium
A= Aluminium M=MangaanC= koper K=ZirconiumW=Yttrium Z= Zinc
Meest voorkomende legeringgroepen
AZ – groep: gelegeleerd met aluminium en zink
ZK - groep: gelegeerd met zink en zirconium
ZW - groep: gelegeerd met zink en ytrium
2. Magnesium en magnesium legeringen
Legering Rm(trekspanning in
N/mm2)
Rp0,2
(Rekgrens in
N/mm2)
A50 (%)
(Rek)
Aluminium (EN 755-2)
6063 T6 215 170 6
6061 T6 260 240 8
6082 T6 310 260 8
Magnesium
AZ31-F 255 200 12
AZ61-F 305 205 16
Voorbeeld mechanische eigenschappen
2. Magnesium en magnesium legeringen
Dikte Buigsterkte Stijfheid Gewicht
Voor gelijke dikte
1025 staal 100 100 100 100
6061 T6 100 97,2 34,5 34,5
AZ31B 100 47,2 22,4 22,5
Voor gelijke buigsterkte
1025 staal 100 100 100 100
6061 T6 101 100 35,8 34,8
AZ31B 146 100 69,2 32,9
Voor gelijke stijfheid
1025 staal 100 100 100 100
6061 T6 143 199 100 49,2
AZ31B 165 129 100 37,2
Voor gelijk gewicht
1025 staal 100 100 100 100
6061 T6 290 817 841 100
AZ31B 444 930 1962 100
Vergelijking constructiematerialen
3. Productiewijzen magnesium producten
Gieten
- Zandgieten, grote gietstukken bv apache
- Drukgieten, veel toegepast voor automative (AZ91)
- Precisiegieten, niche markt voor high tech components
Walsen
- Productie plaatmateriaal, platen / behuizing t.b.v. raketten en vliegtuigen
Extrusie
- Productiewijze al lang bekend, door recente ontwikkelingen in extrusietechnologie in opkomst
3. Productiewijzen magnesium producten
Magnesium Extrusie Mifa Aluminium
Waarom:-Er zijn weinig aanbieders, het is een specialisme idem aan precisie extrusie Mifa- Toenemende vraag uit markt- In sommige gevallen alternatief voor het andere lichtmetaal aluminium
Toleranties Vanaf ± 0.015 mm
Min. hoeveelheid Vanaf 10 kilogram (proto)
Min. wanddikte 0.3 mm
Profiel gewicht Vanaf 3 gr/m tot 10 kg/m
Profiel afmetingen Diameter 3 tot 180 mm
3. Productiewijzen magnesium producten
Profiel t.b.v. een Skeeler middels extrusie
Profiel t.b.v. een weefmachine (textiel) middels extrusie
3. Productiewijzen magnesium producten
3. Productiewijzen magnesium producten
Onderdelen racefiets middels spuitgieten
4. Corrosiebescherming en coating magnesium
Magnesium heeft net als aluminium in veel gevallen een coating nodig ivm slijtvastheid en corrosiewering
Magnesium is voor toepassingen in alkalische bereik (betonindustrie) ongecoat in te zetten ivmpassieve karakter.
Magnesium ongecoat oxideert in sommige gevallen en krijgt dan een matte grijze/bruine kleur
Aluminium Magnesium
Conversielagen Conversielagen
Geel chromaat Magpass Blank chromaat -
Anodische oxidatie
Normaal /hard anodisatie Anomag
Plasmachemische oxidatie
Keplacoat Magoxid
Keronite Keronite
Galvanische coatings
Chemisch nikkel Chemisch nikkel
Chemisch nikkel zwart Chemisch nikkel zwart
Goud/zilver/zink/tin Goud/zilver/zink/tin
Nedox NH1 Nedox NH1
Metaal spuiten
Diverse metalen Diverse metalen (veelal Al of Zn)
Lak
Diverse lakken Diverse lakken / Silacoat
4. Corrosiebescherming en coating magnesium
Opsomming diverse coatings Alu en Mg
5. Toepassingen magnesium
Dichtheid
Magnesium is het lichtste metaal met praktische toepassingen.
Het specifieke gewicht van magnesium is 1,74 g/cm3, dit is 2/3 van het specifieke gewicht van aluminium,
1/3 van het specifieke gewicht van titaan, en 1/4 van het specifiek gewicht van ijzer.
Specifieke sterkte
Indien per massadichtheid wordt gekeken, is de stijfheid van magnesium
in vergelijking met staal en aluminium beter.
Absorptie van vibraties
Indien magnesium aan trillingen onderhevig is zal de trillingsenergie opgenomen worden
door het magnesium en omgezet worden in warmte welke aan de omgeving weer wordt afgestaan.
Met name puur magnesium geeft hierbij het beste effect.
Verspaning
Magnesium is uitermate goed te verspanen.
Het verspaningsnivo van aluminium ligt 1,8 keer hoger en dat van staal 6,3 keer hoger.
Besparingen in energie en apparatuur zijn goed mogelijk bij magnesium.
Deukgevoeligheid
Magnesium heeft in vergelijking met andere materialen een lage deukgevoeligheid.
Het materiaal veert bij vervorming in het merendeel van de gevallen terug naar de oorspronkelijk positie.
Recycling
Magnesium en magnesium legeringen zijn zeer goed te recyclen en milieuvriendelijk.
Toepassingsgebieden magnesium extrusies
• Structurele componenten tbv lucht en ruimtevaart industrie
• Snel bewegende componenten in computers, textiel-, print- en verpakkingsmachines.
• Behuizingen of stootstrips hiervan voor luchtvaart en militaire componenten, of koffers en
bagagecontainers
• Sport hulpmiddelen, tennisrackets, skates, etc
• Invalide hulpmiddelen, rollater, rolstoel
• Bouwindustrie ???
5. Toepassingen magnesium
Top Related