Les alliages de magnésium, un alliage vert et respectueux de l'environnement très attendu, changent progressivement le visage du secteur industriel grâce à leurs avantages uniques. Ils possèdent une densité modérée, allant de 1,75 g/cm³ à 1,90 g/cm³, ainsi qu'une excellente résistance spécifique et rigidité spécifique, une bonne stabilité dimensionnelle, des performances de blindage électromagnétique supérieures, une forte résistance à la corrosion et un amortissement important des vibrations. De plus, les alliages de magnésium présentent une usinabilité impressionnante, étant faciles à traiter et rentables-, avec une excellente fluidité de remplissage. Plus encourageant encore, avec la baisse continue des prix ces dernières années, les alliages de magnésium sont progressivement devenus une alternative idéale aux matériaux de structure traditionnels tels que l'acier, le fer, l'aluminium et les plastiques. Leurs applications dans de nombreux domaines, notamment l'automobile, l'électronique, l'électroménager, les communications, la fabrication d'instruments et l'aérospatiale, sont de plus en plus répandues. Bien que de nouvelles méthodes de formage apparaissent constamment, le moulage sous pression reste dominant et de nombreuses nouvelles technologies de formage sont dérivées des principes du moulage sous pression.
Comparés aux alliages d'aluminium, les alliages de magnésium ont une densité, une chaleur spécifique et une chaleur latente de solidification inférieures, et leur point de fusion est également relativement inférieur. Pendant la fusion et le moulage sous pression, les alliages de magnésium ne réagissent pas avec le fer, ce qui entraîne une consommation d'énergie de fusion inférieure et une solidification plus rapide, raccourcissant ainsi le cycle d'injection de 20 à 30 %. De plus, les moules de moulage sous pression en alliage de magnésium ont une durée de vie relativement longue, dépassant généralement 200 000 cycles, certains rapports suggérant même jusqu'à 3 millions de cycles. Cependant, le métal fondu des alliages de magnésium présente une plus grande susceptibilité à l’oxydation et à la combustion, ainsi qu’une plus grande tendance à la fissuration à chaud que les alliages d’aluminium. Cela rend ses processus de fusion, de coulée et de contrôle de la température du moule plus complexes que le moulage sous pression en alliage d'aluminium.
Les alliages de magnésium peuvent être coulés sous pression-à l'aide de machines de moulage sous pression à chambre froide ou à chambre chaude. Les machines de moulage sous pression à chambre chaude sont généralement utilisées pour produire des pièces moulées sous pression légères-à parois minces, avec des forces de verrouillage généralement inférieures à 7 840 kN. Leur efficacité de production est environ deux fois supérieure à celle d’une machine de coulée sous pression à chambre froide de même capacité. Par exemple, une machine de moulage sous pression à chambre chaude avec une force de verrouillage de 9 800 kN peut couler sous pression-un cadre de vélo pesant 2,15 kg, atteignant une capacité de production de 70 pièces par heure. Pendant ce temps, WhiteMetalCasting aux États-Unis a produit avec succès un boîtier d'ordinateur en alliage de magnésium de 610 × 610 mm à l'aide d'une grande machine de moulage sous pression à chambre chaude-.
Les améliorations apportées à la machine de coulée sous pression à chambre chaude-incluent l'utilisation d'un dispositif de stockage d'énergie pour augmenter la vitesse d'injection, le chauffage par induction du tube à col de cygne et de la buse pour maintenir une température optimale, ainsi que la fusion et le maintien à double four-pour un contrôle précis de la température du bain de fusion. En ce qui concerne les machines de moulage sous pression à chambre froide-, Prince aux États-Unis a développé une grande machine de moulage sous pression à chambre froide en alliage de magnésium-et a adopté une technologie robotisée de retrait de pièces-, faisant de l'ensemble de l'unité une unité de production de moulage sous pression très efficace-. Cette machine de coulée sous pression à chambre froide-atteint une vitesse maximale du piston d'injection de 819 m/s tout en assurant une pression statique minimale de 419 MPa sur le métal en fusion.
La technologie de base de la machine de moulage sous pression à chambre froide en alliage de magnésium- réside dans son mécanisme de coulée automatique. Actuellement, ce mécanisme utilise principalement différents types, notamment des pompes à palettes, des pompes pneumatiques, des pompes gravitaires et des pompes électromagnétiques. Lors de la coulée automatisée, une pompe en acier inoxydable transporte le métal en fusion du bain de fusion vers la chambre d'injection via une tuyauterie. Simultanément, du gaz argon sous pression agit sur la surface du bain de fusion dans un creuset scellé. Le corps de la pompe, immergé dans le bain de fusion, extrait l'alliage de magnésium fondu par incréments quantitatifs allant de 200 à 2 000 grammes. Les systèmes de coulée par gravité utilisent un dispositif de levage pour élever le niveau du bain de fusion au-dessus de la buse de coulée, en utilisant la gravité pour couler le métal. Le versement quantitatif est obtenu grâce à un timing précis d’ouverture des valves. Les systèmes de coulée par pompe électromagnétique reposent sur la force électromagnétique pour transporter le métal en fusion. Leurs avantages incluent un contrôle précis du volume versé, avec une marge d’erreur de 2 % et une large plage de réglage.
Dans la production réelle, les composants tels que les tableaux de bord des voitures Audi, les-poutres à angle droit des voitures General Motors, ainsi que les cadres de sièges de voiture et les moyeux de roue, sont tous des pièces moulées sous pression en alliage de magnésium-produites à l'aide de machines de moulage sous pression à chambre froide-machines de moulage sous pression à chambre froide. Ces composants varient non seulement en taille, mais également en poids et en épaisseur de paroi, mais tous reposent sur des mécanismes de moulage automatisés efficaces et des processus de moulage sous pression précis-.
