Wyodrębnienie magnezu w czystej postaci datuje się na 1808 rok – w rok po wyizolowaniu aluminium przez brytyjskiego chemika Humphrey’a Davy’ego. Niewyczerpane ilości magnezu obecne są na całej kuli ziemskiej, począwszy od wody morskiej, zalewów solnych, aż po dolomity i magnezyty. Można go pozyskiwać zarówno na drodze redukcji termicznej, jak i elektrolizy.

Magnez to surowiec:
- Powszechny – magnez jest ósmym w kolejności najczęściej występującym pierwiastkiem na ziemi i
czwartym w ludzkim ciele. Stanowi 2,74% skorupy ziemskiej i oceanów, dzięki czemu zdolności wydobywcze tego surowca będą zawsze większe od zapotrzebowania.

- Tani – jednostka objętości magnezu jest około 4x tańsza niż cynk i o 20% tańsza niż aluminium. Rosnące ceny znacznie rzadszych surowców – jakimi są cynk i aluminium – systematycznie zwiększają atrakcyjność magnezu. Mimo droższej technologii odlewania w stosunku do dwóch wymienionych metali, magnez pozostaje zdecydowanie najtańszym rozwiązaniem. Stosowanie nisko kapitałochłonnej, łatwej technologii produkcji stopów magnezu znacznie ogranicza prawdopodobieństwo wzrostu cen surowca.

- Lekki – magnez jest najlżejszy wśród metali konstrukcyjnych. Oznacza to, że elementy wykonane z magnezu – przy swojej znacznie mniejszej masie – mogą przenosić podobne obciążenia. Metal ten jest o 35 proc. lżejszy od aluminium i o 73 proc. od cynku. Jego niewielka gęstość [1,74 g/cm3] pozwala na znaczne obniżenie wagi i kosztów produkowanych komponentów.

- Trwały – czyste stopy magnezu mają dobrą trwałość korozyjną, są wytrzymałe i dobrze tłumią drgania.

- Łatwy w obróbce – magnez szybko i efektywnie poddaje się obróbce, co daje możliwość łatwiejszego i tańszego uzyskania precyzyjnych powierzchni odlewów.

- Doskonały izolator promieniowania elektromagnetycznego – stopy magnezu, dzięki doskonałej izolacji przed szkodliwym promieniowaniem elektromagnetycznym, są bardzo dobrym materiałem do zastosowań na przykład w telefonii komórkowej.

- Doskonały dla skomplikowanych zastosowań – magnez, dzięki dobrej lejności, doskonale sprawdza się w produkcji zróżnicowanych, bardzo skomplikowanych i cienkościennych elementów (m.in. obudów telefonów komórkowych, laptopów, obudów skrzyń biegów).

- Coraz bardziej popularny – zastosowanie magnezu na rynku światowym wzrasta średnio o 15-20% rocznie. Rozwój technologii odlewania magnezu oraz zwrot odbiorców cynku, aluminium, stali i plastiku w kierunku tego surowca jeszcze przyspieszy tempo rozwoju rynku odlewów magnezowych.

Zalety stopów magnezu w porównaniu ze stopami innych metali:

Magnez vs Aluminium:
- Mniejsze zużycie energii w procesie odlewania ciśnieniowego magnezu,
- Mniejszy koszt maszyny odlewniczej niż w przypadku aluminium,
- 30-40 proc. krótszy czas cyklu odlewania magnezu dzięki szybkiemu stygnięciu,
- 2x dłuższa trwałość formy przy wysoko ciśnieniowym odlewaniu magnezu,
- Magnez nadaje się do skomplikowanych, cienkościennych zastosowań (grubość ścian już od 0,3 mm),
- Magnez może być obrabiany 4x szybciej niż aluminium,
- Większa odporność stopów magnezu na korozję.

Magnez vs Cynk (ZnAl):
- Większa wytrzymałość magnezu w stosunku do masy po stronie magnezu,
- Szybsza obróbka niż w przypadku cynku,
- Większa gładkość i precyzja uzyskanych powierzchni odlewów magnezowych.

1. Technologia odlewania
Magnez to metal trudniejszy w odlewaniu i wymagający droższych technologii niż w przypadku odlewania cynku i aluminium. Na złożoność i kosztochłonność procesu odlewania główny wpływ mają trzy czynniki:
- skuteczne odlewanie tego surowca wymaga utrzymania ściśle określonej, stabilnej temperatury,
- magnez charakteryzuje się dużą szybkością stygnięcia, przez co jego odlewanie wymaga dużej prędkości
wtryskiwania magnezu do formy,
- magnez to surowiec, który w postaci płynnej ma dużą skłonność do utleniania i zapalania się w kontakcie z tlenem i parą wodną. Jego temperatura zapłonu jest niższa niż temperatura topnienia. Wywołuje to konieczność stosowania w procesie odlewania odpowiednich środków zapobiegawczych. Zapewnienie bezpieczeństwa wiąże się z zastosowaniem powłoki z gazów ochronnych pozwalających uniknąć kontaktu ciekłego magnezu z tlenem znajdującym się w atmosferze.

W ciągu ostatnich kilku lat dokonał się znaczący postęp w technologii odlewania magnezu. Cały proces uległ znacznemu uproszczeniu. Mimo iż magnez pozostaje metalem trudnym w odlewaniu, nowoczesne rozwiązania w technologii gorąco-komorowej pozwalają na zapewnienie bezpieczeństwa, utrzymanie stabilnej temperatury odlewania i tym samym na doskonałą powtarzalność procesu.

Firmę EUROMAG SA wyróżnia wykorzystanie nowej, znacznie bardziej ekonomicznej technologii odlewania magnezu.
Jest ona oparta na zastosowaniu gorącej komory z systemem dwupiecowym, co zapewnia krótkie cykle produkcyjne, mały procent odpadów, stabilny proces, wyjątkową jakość odlewów oraz możliwość odlewania stopów AM, dotąd nieosiągalnych dla technologii gorąco-komorowej.




















Maszyna gorąco-komorowa
- Opis działania maszyny gorąco-komorowej:
Maszyna gorąco-komorowa składa się z dwóch pieców połączonych rurą transportową.
W pierwszym z nich podawany w sztabkach magnez ulega roztopieniu. Zadaniem drugiego pieca jest utrzymywanie stałej temperatury ciekłego magnezu, uzależnionej od stosowanego stopu (od ok. 630 do 690°C). W drugim piecu zanurzony jest mechanizm wtrysku maszyny gorąco-komorowej. Komora wtryskowa wraz z kanałem nosi nazwę syfonu.
Poruszający się w górę tłok zasysa metal, wypełniając komorę. Następnie, tłok z dużą prędkością opada, wtryskując metal przez kanał w syfonie i dalej, do formy odlewniczej. Forma jest zamontowana w układzie zwierania, który umożliwia jej szybkie zamykanie i otwieranie. Po zakrzepnięciu magnezu tłok natychmiast wraca do góry, a odlew zostaje usunięty z formy.

Do obu pieców – bezpośrednio na powierzchnię ciekłego magnezu – nieprzerwanie podawana jest mieszanka gazów ochronnych. Cały proces produkcyjny, stabilność temperatur oraz podawanie gazów są sterowane i monitorowane komputerowo z zapewnieniem najwyższych norm bezpieczeństwa i jakości.

(EUROMAG S.A. - Odlewnia Magnezu)