汽車企業(yè)的設(shè)計(jì)部門多年來一直致力于研究以輕型材料(如鋁或工業(yè)塑料)來取代傳統(tǒng)材料鋼。因此,鎂引起了人們的特別注意,因?yàn)樗蠕X輕約1/3。人們或許還記得,鎂早在20世紀(jì)30年代就已經(jīng)以多種方式被應(yīng)用到工業(yè)中。但是,第二次世界大戰(zhàn)之后,由于多種原因,鎂的使用卻在嚴(yán)重萎縮。據(jù)說,只在大眾公司的甲殼蟲汽車上,曲軸和減速箱外殼的制造多年以來還一直在采用鎂金屬。
鎂合金要求較低的切削力
鎂的比重很小,它屬于可用于工業(yè)用途的最輕金屬。通常人們都會采用鎂合金,這是因?yàn)榧?a href=http://m.nicastaneda.com target=_blank class=infotextkey>鎂金屬在鑄造性、防腐性和其他加工與應(yīng)用特性上都存在一些問題。其最重要的合金添加劑是鋁,在常見的鎂壓鑄合金AZ91里,鎂的含量占89%,而鋁的含量占9%。合金的鑄造性能良好,其鑄造件可以達(dá)到精細(xì)的表面形狀。這種合金的切削加工也具有一定優(yōu)勢,這是因?yàn)檫@種材質(zhì)要求的切削力小,允許的切削速度高。因此,刀具的磨損可以得到極大的降低,與鋁切削加工相比,刀具的使用壽命可延長10倍。
鎂合金除了上述的良好特性之外,也有一些不足,需要在工業(yè)加工中引起注意。例如,鎂合金具有爆炸的危險(xiǎn),因?yàn)?a href=http://m.nicastaneda.com target=_blank class=infotextkey>鎂金屬很容易與氫氣發(fā)生反應(yīng),因此在采用冷卻乳化劑進(jìn)行濕式加工時,要避免設(shè)備周圍的氫氣濃度過大,達(dá)到危險(xiǎn)的等級;另一個問題是乳化液受到分解的鎂離子的浸入,會使水的硬度急劇增大,從而使得乳化液分解失效。此外,還有一個嚴(yán)重的問題就是磨損,即在采用常規(guī)的水混合冷卻潤滑劑時,會在刀具和設(shè)備表面產(chǎn)生不良的沉積物,這會造成很高的清潔和維護(hù)費(fèi)用。
汽車零部件供應(yīng)商Kaiser公司也遇到了嚴(yán)重的沉積問題。該公司25來一直從事金屬部件的切削和涂層。屬于其重點(diǎn)工作內(nèi)容的有鑄鐵、鋼質(zhì)、鋁質(zhì)和日益增多的鎂質(zhì)制動盤,制動鼓、離合器外殼和減速箱外殼的批量加工。自2003年以來,該公司安裝使用了連接著60多臺設(shè)備的自動化鎂質(zhì)部件加工生產(chǎn)線。