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FAQ magnésium

Les avantages liés à l'utilisation de composants en magnésium dans les véhicules actuels sont probants. En effet, 75 % plus léger que l'acier, 33 % plus léger que l'aluminium, le magnésium permet une intégration des composants et des éléments et procure une stabilité dimensionnelle élevée qui améliore les finitions.

Mais, la matière ne prend réellement toute sa dimension qu'entre les mains de l'artiste qui la modèle. Avec des sites de fabrications répartis dans 5 pays, mû par une conception à la pointe de l'industrie et des prouesses d'ingénierie, Meridian continue de démontrer, indéniablement, sa suprématie dans l'injection de magnésium sous pression.

  1. Qu'est-ce que le magnésium ?
  2. Où le trouve-t-on ?
  3. Combien de magnésium produit-on ?
  4. Quels sont les avantages majeurs du magnésium ?
  5. Comment choisit-on un alliage ?
  6. Quel alliage doit être utilisé lors d'application à haute température ?
  7. Quelles sont les propriétés de ces alliages ?
  8. Quelles sont les propriétés mécaniques des alliages de magnésium ?
  9. Quelles sont les propriétés physiques du magnésium ?
  10. Le magnésium par opposition aux autres matériaux concurrents ?
  11. Les pièces issues de l'injection de magnésium sous pression peuvent-elles être peintes ?
  12. Existent-ils des éléments de fixation spécifiques pour les pièces issues de l'injection de magnésium sous pression ?
  13. Quelles protections offrez-vous contre la corrosion galvanique ?
  14. Quelles sont les options en matière d'outillage et de prototypes ?
Q. Qu'est-ce que le magnésium ?
Le magnésium est le plus léger des matériaux structuraux (1,8 g/cm3). Huitième élément le plus abondant de la croûte terrestre, on le trouve à l'état naturel, sous différentes formes, dolomite, magnésite, carnallite, et dans le chlorure (eau de mer).
Q. Où le trouve-t-on ?
Le magnésium est produit à partir d'eau de mer, de saumures et de minéraux contenant du magnésium, ce qui offre des réserves illimitées.
Q. Combien de magnésium produit-on ?
En 1990, 350 000 tonnes ont été produites. On table sur une production de 500 000 tonnes en 2005.
Q. Quels sont les avantages majeurs du magnésium ?
  • plus léger des matériaux structuraux ;
  • 75 % plus léger que l'acier ;
  • 33 % plus léger que l'aluminium ;
  • forte résistance aux chocs ;
  • rapport résistance / poids élevé ;
  • injection selon les cotes finales ;
  • stabilité dimensionnelle / répétabilité excellentes ;
  • réserves abondantes ;
  • entièrement recyclable.
Q. Comment choisit-on un alliage ?

L'alliage est retenu d'après l'environnement dans lequel la pièce va fonctionner, selon les exigences de performance du composant.

AZ91D : alliage plus fréquemment utilisé dans le cadre d'injection sous haute pression. Offre un bon rapport résistance / poids, une très bonne tenue à la corrosion et une excellente coulabilité. Il est généralement utilisé pour les composants mécaniques et le groupe motopropulseur pour lesquels la résistance importe plus que les possibilités de déformation.

AM60B : généralement utilisé dans l'injection des composants de sécurité automobile tels que traverses de support de planche de bord et structures de sièges. Cet alliage présente une ductilité, une capacité d'absorption de l'énergie, une résistance et une coulabilité excellentes.

AM50 : allégé en aluminium par rapport au AM60, cet alliage propose une plus grande ductilité, mais présente toutefois l'inconvénient d'une résistance légèrement diminuée et d'une légère réduction à l'injection. Il est généralement utilisé dans des applications où les exigences de performance requièrent des propriétés d'élongation supérieures à celles proposées par le AM60.

Q. Quel alliage doit être utilisé lors d'application à haute température ?
Pour des applications telles que celles destinées à des composants du groupe motopropulseur, pour lesquels la température de fonctionnement est supérieure à 120 °C (par exemple, carter de transmission automatique), il existe une vaste sélection d'alliages de magnésium disponibles. Ces alliages sont conçus pour fonctionner dans des conditions de températures élevées sans « fluage », de manière à ce que la planéité de la surface d'étanchéité et le couple de serrage soient maintenus. Meridian vous conseille d'étudier ce point avec nos ingénieurs afin de passer en revue les différentes options disponibles.
Q. Quelles sont les propriétés de ces alliages ?
Veuillez cliquer ici pour consulter la fiche technique (format PDF ; en langue anglaise seulement).
Q. Quelles sont les propriétés mécaniques des alliages de magnésium ?
Veuillez cliquer ici pour consulter la fiche technique (format PDF ; en langue anglaise seulement).
Q. Quelles sont les propriétés physiques du magnésium ?
  • conductivité (électrique) : 0,226 106/cm :
  • conductivité (thermique) : 1,56 W / mK @ 27°C (80°F) ;
  • point de fusion : 922 K – 649 °C - 1 200 °F ;
  • point d'ébullition : 1363 K – 1090 °C – 1994 °F ;
  • chaleur massique : 1,025 kJ / Kg . K @ 20 °C (68 °F) ;
  • pression de vapeur : 360 Pa @ 649 °C ;
  • réflectivité optique : 74 % ;
  • coefficient de dilatation thermique linéaire : 0,0000271 cm / cm / °C (0 °C).
Q. Le magnésium par opposition aux autres matériaux concurrents ?

Par opposition à l'aluminium :

  • 33 % plus léger ;
  • usinage supérieur ;
  • longévité du moule accrue ;
  • injection près des cotes finales de pièces à parois minces, épaisses ;
  • propriétés mécaniques similaires ou supérieures ;
  • résistance à la corrosion générale supérieure.

Par opposition à l'acier :

  • 75 % plus léger ;
  • intégration / consolidation des composants (pas de coût de soudage et coûts d'assemblage inférieurs) ;
  • coûts d'outillage réduits de manière significative ;
  • conductivité thermique élevée ;
  • injection complexe près des cotes finales de pièces à parois minces ;
  • stabilité dimensionnelle / répétabilité supérieures.

Par opposition au plastique :

  • résistance supérieure ;
  • rigidité supérieure ;
  • capacités d'absorption de l'énergie supérieures ;
  • applications à des températures plus élevées ;
  • injection près des cotes finales de pièces à parois épaisses.
Q. Les pièces issues de l'injection de magnésium sous pression peuvent-elles être peintes ?
Oui. Pour cela des processus de poudrage ou de cataphorèse peuvent être appliqués sur les pièces, qui devront toutefois avoir subi un traitement préalable pour garantir l'adhérence. Il existe plusieurs applications de structures de carrosserie en production qui sont peintes ainsi que des composants intérieurs sur la surface visible.
Q. Existent-ils des éléments de fixation spécifiques pour les pièces issues de l'injection de magnésium sous pression ?
Parmi les dispositifs utilisés on trouve des éléments de fixations standard mais aussi des écrous capuchons et des écrous en U. Pour les vis auto-taraudeuse ou à filetage automatique, il existe des éléments de fixation conçus spécifiquement pour le magnésium et permettant de réaliser de nombreux engagements sans porter préjudice au couple de serrage.
Q. Quelles protections offrez-vous contre la corrosion galvanique ?
La corrosion galvanique se produit lorsqu'un métal de nature différente est en contact avec la pièce de magnésium et en présence d'un électrolyte (tel que de l'eau de mer). Pour les composants intérieurs, la question ne se pose pas. En revanche, pour les pièces de carrosserie, du châssis ou du groupe motopropulseur, une protection sera vraisemblablement requise contre la corrosion galvanique. L'approche consiste à isoler les métaux de nature différente soit en appliquant un revêtement sur l'un des composants soit en utilisant un matériau isolant comme rondelle d'étanchéité pour supprimer l'effet galvanique. Meridian possède une solide expérience dans la conception de protection contre la corrosion galvanique et possède de nombreux concepts réussis de protection galvanique en production.
Q. Quelles sont les options en matière d'outillage et de prototypes ?
Il existe de nombreuses options pour l'outillage et les pièces de prototype selon l'usage qu'il sera fait des pièces. Pour certaines applications, les pièces moulées au sable seront tout particulièrement appropriées. Lorsque des pièces issues de l'injection sous pression (et notamment les propriétés mécaniques résultant de l'injection sous pression) sont requises, il existe de nombreuses options d'outillage avec divers délais de production et tenue d'outil disponible afin de satisfaire tous les calendriers de programme. Cela comprend notamment des procédés d'outillages rapides, de soft-tooling et de production.

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