Sinergitec

Il Magnesio è il più leggero tra i metalli strutturali. Con la sua densità di 1.74g/cm3 è il 30% più leggero dell'alluminio e il 70% più leggero dell'acciaio. Il magnesio ha anche superiore capacità di smorzamento delle vibrazioni, ottime capacità di schermatura elettro-magnetiche ed in radiofrequenza e può essere completamente riciclato. Non meno importante, il magnesio è un elemento abbondante (circa il 2,7%) della crosta terrestre, quindi praticamente inesauribile. Un componente in lega di magnesio puo'essere realizzato attraverso processi di fabbricazione che impieghino le tecnologie comunemente utilizzate per gli altri metalli: processo di colata, processo di forgiatura di un semilavorato, assemblaggio di estrusi e laminati, lavorazione alle macchine utensili di un prodotto laminato. Un processo di fabbricazione che parta dal prodotto deformato plasticamente a caldo (es. laminato) e finisca il pezzo mediante lavorazioni secondarie di macchina utensile porta generalmente ad ottenere migliori proprietà, a fronte, tuttavia, di una notevole complessità del processo e costi elevati. D'altra parte, un convenzionale processo di colata è caratterizzato da un basso costo, ma a scapito delle basse caratteristiche meccaniche ottenibili sul materiale.
L'eccellente colabilità e la possibilità di realizzare parti molto complesse e a parete sottili, rendono la pressofusione in alta pressione la tecnologia più vantaggiosa in molte applicazioni industriali. I componenti realizzati per pressofusione ad alta pressione sono ampiamente utilizzati nel settore automobilistico, principalmente finalizzati alla riduzione del peso, e in dispositivi elettronici con la sostituzione di plastiche e conseguente alleggerimento e robustezza dei sistemi. Le applicazione del magnesio sono estendibili ad altri campi vale a dire lo sport, il tempo libero, gli elettroutensili, ecc.
La continua ricerca di una tecnologia che consentirebbe di ridurre i costi e, allo stesso tempo, migliorare le proprietà meccaniche del materiale, ha portato a diversi sviluppi: tra questi, si ritiene che l'emergente tecnologia della trasformazione in semisolido presenti caratteristiche in grado di soddisfare tali requisiti.

Aspetti positivi

Alcune caratteristiche del magnesio e delle sue leghe ed esempi di applicazioni a queste correlate sono elencate di seguito:

Minore densità fra tutti i materiali metallici strutturali
Applicazioni: componenti di automobili ed aeromobili e di dispositivi elettronici portatili
Elevata resistenza specifica
Applicazioni: telai ed alloggiamenti per pannelli a cristalli liquidi, per computer desktop notebook, telefoni cellulari, ingranaggi, carter motori, etc.
Buona dissipazione del calore
La conducibilità termica del magnesio è molto più alta di quella della plastica. Le custodie di apparecchiature elettroniche possono dissipare il calore prodotto dai circuiti in maniera più efficiente di quelle costruite in plastica, conservando le caratteristiche di leggerezza e portabilità.
Applicazioni: alloggiamenti per computer, proiettori LCD e TV
Schermatura elettromagnetica (EMI shielding) e in radiofrequenza (RF shielding)
Gli alloggiamenti in magnesio forniscono una migliore schermatura elettromagnetica rispetto ad analoghi prodotti in plastica con metallizzazione.
Applicazioni: alloggiamenti e rivestimenti di telefoni cellulari ed apparati di trasmissione radio.
Ottima lavorabilità alle macchine utensili
Le leghe di magnesio hanno una più bassa resistenza agli utensili da taglio rispetto alla gran parte dei materiali metallici. Ciò fa si che si possa tornirle e fresarle ad alta velocità risparmiando su tempi e costi di lavorazione e sull’usura degli utensili. Propria di tali leghe è la capacità di acquisire una elevata finitura superficiale che spesso non rende necessario il ricorso ad ulteriori lavorazioni.
Assorbimento delle vibrazioni
Queste leghe possono assorbire efficacemente l’energia vibrazionale, il che è desiderabile in tutte quelle applicazioni in cui si ha la presenza di movimento meccanico.
Applicazioni: pianali di scorrimento per pick-up ottici e ventilatori elettrici.
Duttilità
Alcuni tipi di leghe di magnesio hanno una duttilità maggiore rispetto alle leghe di alluminio, possono quindi assorbire energia da impatto senza esibire un meccanismo di frattura fragile.
Applicazioni: volanti ed intelaiature di sedili di automobili.
Completa riciclabilità
Il magnesio può essere riciclato senza che vi sia alcun degrado delle proprietà fisiche, come spesso accade nel riciclaggio della plastica. Inoltre, l’energia necessaria per il processo di riciclaggio delle leghe di magnesio, è minore di quella richiesta dagli altri metalli ed è pari al 4% di quella necessaria per la produzione della lega “vergine”.
Buona saldabilità in atmosfera controllata
Flessibilità nella progettazione di componenti
Minor usura degli stampi
Abbondanza in natura (il magnesio è l’ottavo elemento più diffuso sulla terra)

La mancanza di applicazioni su vasta scala delle leghe di magnesio in passato, a causa di alcune loro caratteristiche non proprio positive, ha concorso ad un limitato lavoro di ricerca e sviluppo delle stesse e delle tecniche di produzione. Questo ovviamente ha posto queste leghe in una posizione di gap evidente rispetto alle altre leghe metalliche tradizionali, gap che ad oggi pur riducendosi rimane ancora marcato.

Aspetti negativi

Analizziamone anche gli aspetti negativi, rilevati sulle leghe di magnesio attualmente utilizzate nel mercato della pressofusione:

Basso modulo elastico
Problema compensato dal design del pezzo.
In generale riferirsi al modulo elastico del materiale per esaminare le proprietà di rigidezza di un componente è fondamentalmente sbagliato. Questo è stato ampiamente dimostrato dalla definizione di indici di performance del materiale in visione di migliorare le proprietà di un componente che dovrà assolvere a particolare funzione, ad esempio la funzione della rigidezza, col minimo peso e la massima resistenza meccanica (a fatica).
L'approccio moderno (e corretto) è quello della definizione di FUNZIONE (es: componente rigido e leggero) e quindi la scelta del corretto DESIGN INDEX.
Limitata lavorabilità a caldo e tenacità
Il processo Thixomolding non rende necessaria alcuna operazione di deformazione plastica a caldo secondaria, grazie al net-shaping. La tenacità delle leghe Thixo-Mg ottimizzate (abbandonando la AZ91D, troppo ricca in Al infragilente) è destinata (con lo sviluppo dei nuovi materiali) ad incrementarsi.
Limitata resistenza meccanica e a creep alle temperature elevate
è vero, dato che le leghe tradizionali AZ91D, AM60B ecc. soffrono del problema del creep. Tuttavia molti miglioramenti sono offerti dalle leghe ternarie (a tre elementi principali). Sono già in commercio leghe ternarie che resistono a Creep fino a 120-130 C. Si stanno studiando leghe ternarie a struttura fine che arrivino anche a 180-200 C.
Elevata reattività chimica
Questo dal punto di vista metallurgico è visto come un fenomeno positivo, dato che è questa prerogativa quella che permette una variazione enorme di possibilità di alligazione (aggiunta di elementi in lega per la modifica delle proprietà microstrutturali) delle leghe di Mg. Tuttavia, se ci si riferisce ai problemi di reazione e con l'ossigeno (ovvero presunta combustione), la reattività del Mg con O è alta allo stato liquido. Da questo, la sicurezza data da un processo in Argon in semisolido con processo Thixomolding!
Non ci sono problemi per infiammabilità del pezzo solido, a meno che sia in forma di polvere, se non portato a temperature in grado di fonderlo!
Limitata resistenza a corrosione in alcune applicazioni
Le leghe processate in Thixomolding offrono  assenza di porosità affiorante e estrema omogeneità di composizione chimica (si parte da particelle solide a composizione chimica controllata continuamente mescolate). Maggiore omogeneità, insieme alla maggiore purezza delle leghe moderne di magnesio (bassi tenori di inquinanti, che prima erano il vero problema per l'attivazione di corrosione per pitting) elevano la resistenza alla corrosione atmosferica fino ai valori di comuni leghe di alluminio.