Sinergitec

I campi di applicazione in cui il magnesio può trovare impiego sono innumerevoli, sarà compito del Consorzio Sinergitec far si che si riscoprano i vantaggi che il magnesio può portare con l’ausilio di nuove tecnologie di processo e leghe specifiche.

Il magnesio è tradizionalmente impiegato nell’industria del trasporto in generale; dove il minor peso, coerente con le altre prestazioni e requisiti di sicurezza, significa più lavoro utile che può essere estratto da una unità di combustibile o da altre fonti di energia. Inoltre, le tecnologie per la riduzione del peso sono fondamentali per il successo di nuove tecnologie ad elevata efficienza energetica come i veicoli ibridi.

Il primo vantaggio del magnesio è la sua capacità di ridurre il peso del veicolo e migliorare:

• Performance. La riduzione del peso migliora la prestazione del veicolo aumentando l’accelerazione / decelerazione. Ridurre il peso del veicolo anteriormente permette al baricentro di essere spostato posteriormente, migliorando la reazione nella guida.
• Risparmio di Carburante. La riduzione del peso del veicolo migliora il rendimento di combustibile.
• NVH (Noise, Vibration, Harshness). Le parti in magnesio possiedono frequenze critiche tali da ridurre vibrazioni percepibili dall’uomo, garantendo un abbattimento del rumore e degli striduli (NHV).
• Disturbi acustici. Contro i 30 o all’incirca elementi singoli in un componente di acciaio, in un’unica stampata, come ad esempio un supporto pannello strumenti, si lascia meno spazio agli errori durante la produzione, riducendo la suscettibilità per lo sfregamento e la vibrazione tra gli elementi, riducendo i suoni acuti e tintinnii. Il magnesio può migliorare il design del veicolo e fornire caratteristiche uniche al consumatore.
• Progettazione di migliorie nell’imballaggio. Il corpo stampato in semisolido permette di migliorare flessibilità ed efficienza nella fase di guarnitura del componente. Paragonato ad un supporto in acciaio stampato-saldato sul cruscotto, una traversa in magnesio permette agli alloggiamenti di air-bag, di cavi, etc. di essere prodotti sul posto, generando nuove caratteristiche di design con facilità
• Interni riconfigurabili. Strutture più leggere possono essere rimosse e/o riconfigurate permettendo un ingresso ed un’uscita più semplici; ad esempio, un sedile in magnesio 3rd-row è 12kg più leggero di un qualsiasi altro in acciaio.
• Più opzioni possibili. Con componenti in magnesio, si possono offrire ai clienti maggiori e/o più importanti opzioni e un’alta capacità di trasporto/carico pagante, mantenendo l’asse del veicolo caricato entro i limiti accettabili del GVW (Gross Vehicle Weight) . Il magnesio può portare alla riduzione dei costi di produzione e a migliorare il valore della produzione.
• Costi di produzione ridotti. Le stampate di magnesio possono ridurre i costi di produzione rispetto all’acciaio, in particolare per volumi di produzione inferiori a 200,000 unità per anno. Migliore lavorabilità (nell’ambito delle ridotte operazioni di finitura), elevata processabilità, elevata produttività (e ripetibilità) qualora si impieghino processi ad alta automazione (riduzione dello shot-to-shot time), ridottissima energia di trasformazione per kilogrammo del materiale processato in semisolido (grazie alla riduzione dell’energia necessaria per processare una massa semisolida rispetto quella liquida), sono tutti fattori chiave nell’abbattimento dei costi del prodotto finito realizzato in magnesio semisolido rispetto ad un qualsivoglia predecessore realizzato in alluminio o acciaio.
• Le auto del futuro. Saranno progettate a struttura modulare, in modo da poter essere assemblate e disassemblate con facilità tale da permettere poi una agevole separazione dei materiali, per la loro ricommercializzazione e per il loro riutilizzo ... e poiché il magnesio può essere riciclato indefinitamente senza perdere in qualità e visto il suo alto valore intrinseco, ci sono forti incentivi naturali ed economici per recuperare e riciclare prodotti in magnesio dopo il loro l’uso, a differenza della plastica.

In sintesi si può dire che il mercato automobilistico chiede quattro cose all’industria del magnesio:

• calo dei prezzi
• sviluppo di nuove tecnologie per la trasformazione
• migliorare le prestazioni attraverso lo studio di nuove leghe
• riciclabilità

La maggior parte delle tecnologie utilizzate: sand-casting, forgiatura, sheet forming, estrusi accompagnati da lavorazioni, rivettatura e saldatura. Il magnesio è stato, ed è tuttora, utilizzato in aeromobili convenzionali e in motori per elicotteri e in telai aeronautici. Tuttavia, tali livelli sono ben al di sotto delle potenzialità di utilizzo a causa dei problemi reali o percepiti sulla corrosione con conseguenti mandati di costruzione contro il magnesio. Recentemente, sistemi aerospaziali si trovano di fronte a crescenti sfide uniche, che dettano la crescente domanda di configurazioni ad alta efficienza. Questo, a sua volta, porta ad esigenze contraddittorie come:

• Alta resistenza o la capacità di carico per la sicurezza operativa.
• Lunga autonomia di volo richiede basso peso.
• Veloci e bassi costi di produzione mantenendo la qualità.

Questi requisiti richiedono lo sviluppo di concetti innovativi di progettazione per ottenere capacità di carico estremamente elevate con elevata ridondanza strutturale. Il nuovo approccio richiede una nuova visione sulla selezione dei materiali strutturali portando il magnesio nuovamente all’attenzione dei progettisti. Con tutto il rispetto agli anni '70, nuove soluzioni per la resistenza alla corrosione delle leghe di magnesio per consentire una migliore manutenzione dei sistemi aerospaziali. Pertanto, significativi movimenti verso un rinnovato utilizzo del magnesio nei sistemi aerospaziali possono essere rilevate di recente. In aeromobili commerciali, si è cercato di applicare il magnesio sulle strutture interne come i sedili, i vani porta borse, tavoli pieghevoli e carrelli per alimenti. Il riutilizzo del magnesio in strutture esterne deve ancora comparire. Nuovi sviluppi per la messa a punto sull'elettronica di bordo dove sostituire magnesio con alluminio su un one-to-one direttamente si porta un risparmio del 40% in peso.

Settore Elettronica di Consumo: l’alleggerimento ed il ridimensionamento sono delle grandi sfide per le apparecchiature di elettronica/comunicazione. Prima di tutto, per gli stessi risparmi energetici e di combustibile durante la spedizione, sia su terra che aerospaziale. In secondo luogo, computer portatili piccoli e leggeri, fotocamere, cellulari e dispositivi tascabili sono richiesti anche per altri motivi: l’ergonomia umana (massa più bassa/pareti più sottili, riduzione a 0.4 mm), schermatura EMI/EMF (sia dai campi esterni che interni), riduzione di vibrazioni e rumore, gestione termica per ridurre la portata di calore interna sui componenti elettronici, rigidità e resistenza all’impatto, bassa inerzia nel muovere i componenti tra cui il braccio attuatore, aspetto e tatto metallico rispetto ai polimeri. I sistemi di elettronica/comunicazione che attualmente utilizzano il magnesio sono i computer portatili, i cellulari, le fotocamere digitali, i proiettori digitali, le tv, i dispositivi tascabili e le chiusure elettroniche.

Settore degli Utensili da Lavoro: per ridurre la fatica e aumentare la sicurezza dei lavoratori, l’industria degli elettroutensili e utensili da lavoro ha basato la realizzazione di alcuni suoi componenti in magnesio risultando più durevoli, molto più leggeri e quindi facili da manipolare per lunghi turni di lavoro. Gli utilizzatori potrebbero pensare che ad una riduzione del peso corrisponda una riduzione della potenza, ma è vero il contrario, utilizzando una custodia in magnesio per un utensile pneumatico gli ingranaggi di moto per la movimentazione di potenza possono accogliere un ingranaggio di potenza superiore con conseguente miglioramento delle prestazioni a parità di peso o addirittura con peso inferiore.

Questi sono solo alcuni dei mercati dove il magnesio ha già trovato impieghi applicativi, altri mercati lo stanno valutando anche grazie alle nuove tecnologie messe a disposizione per processarlo, e grazie al Consorzio Sinergitec in grado di offrire le giuste competenze tecnico/scientifiche e produttive per qualsiasi nuova applicazione abbiate in mente.