De senaste 10 åren har sett en dramatisk ökning av produktion och användning
av magnesium. Denna efterfrågan drivs primärt av bilindustrin och dess önskan
om att minska bränsleförbrukningen.

Ett sätt att minska bränsleförbrukningen är att reducera bilens vikt genom
att använda alternativa material i fordonskomponent­erna. Magnesium har
funnit användning i bilkomponenter på grund av dess låga densitet och höga
förhållande hållfasthet/vikt jämfört med konventionella bilmaterial. En
majoritet av magnesiumkomponenterna tillverkas genom pressgjutning.
Denna
industri har visat en tydlig tillväxt då bilindustrin strävar efter att minska
bilvikten. Samtidigt har lågtrycks- och gravit­ationsgjutning av magnesium
inte uppnått samma industriella tillväxt. Det som saknas där är bristen på en
teknologisk bas för gjutning av magnesiumlegeringar.
Press- och
pressionsgjutning
Magnesiumgjutning utförs traditionellt antingen genom
pressgjutning under högt tryck eller med precisionssandgjutning. Var och en av
dessa processer har sina fördel­ar liksom nackdelar för de tillverkade
komponenterna. Jämfört med fullformsgjutning (lost foam) är nackdelarna hos de
konventionella processerna att flera olika gjutdesigngeometrier inte kan
tillverkas med stålverktygssektioner och är ­begräns­ade av rörliga
kärnor hos verktygen för pressgjutning.
Andra delar kan inte tillverkas
genom pressgjutning med acceptabla nivåer på porositet. Medan
precisionssandgjutning kan ge ett brett spektra av former på delar med hög
nivå på felfrihet är processen dyr och vanligtvis begränsad till högt
värderade komponenter såsom de som använts inom flygindustrin.

Fullformsgjutning (lost foam)
Att finna alternativa gjutprocesser såsom
fullformsgjutning till pressgjutning och precisionssandgjutning har högsta
prioritet hos forskare. En av de viktigaste fördelarna med fullformsgjutning
jämfört med någon av de andra gjutteknikerna är förmågan att kunna ersätta
flera komponenter med en. Användningen av fullformsgjutning ger därför en
sänkning av tillverkningskostnaderna.
Fullformsgjutprocessen använder
obunden sand och polymera skummodeller för att producera högkomplexa gjutgods
utan behov av kärnor eller bindemedel. Modell­erna är tillverkade av
expanderande polymerer inbäddade i ett verktyg och genom att sätta ihop
modelldelarna och inloppssystemet med användning av lim erhålls gjutformen.
För att uppnå bra ytfinhet på gjut­godset läggs en värmeresist­ent
beläggning på modellgrenverket. Den belagda och torkade samlingen placeras i
en flaska och sand fylls runt skumsamlingen.
Vibrationer i gjutsanden
säkerställer att alla kaviteter och underskärningar i modell­en är
fullständigt fyllda med sand. När metall hälls i gjutformen löses skummet upp
och metallen antar formen av modellen. Några fördelar med processen är:
•
Högt komplexa delar kan tillverkas
• Gjutgodset får inget skägg
• Inga
bindemedel eller kärnor behövs
• Sanden kan återanvändas
• Litet slitage
på verktygen
• Bearbetning av gjutgodset behövs ej
Nya material har
utvecklats, forskningen har lett till en bättre förståelse av processen och
miljöpåverkan har minskats. Särskilt i USA har fullformsgjutning blivit
accepterad allmänt. Den ökar i betydelse även i Kina. Samtidigt i Europa,
särskilt i Tyskland, har denna process bara långsamt fått acceptans. Några
gjuterier har till och med avbrutit sin produktion med
fullformsgjutning.
Bearbetning Staffan Mattson