マグネシウム部品の組み立て

ALtracs Plus ねじ山形成ねじは、ねじ山間のせん断領域が大きくなる独自のねじ山形状を備えており、その結果、引き抜き性能とストリップアウト性能が向上します。 写真提供：EJOT

Magtite 2000 ファスナーには、角度のあるネジの代わりに丸みのあるネジが付いている三葉状のシャフトが付いています。 写真提供：リサーチ・エンジニアリング・アンド・マニュファクチャリング株式会社

フィアット クライスラー オートモビルズは、2017 パシフィカ ミニバンの後部リフトゲートにマグネシウムを使用しています。 写真提供：FCA

ゼネラルモーターズは最近、新しい熱成形プロセスと耐食処理を導入し、自動車メーカーがリアデッキの蓋、ボディパネル、その他の部品にマグネシウム板金を使用できるようになりました。 写真提供：ゼネラルモーターズ社

車両の重量を軽減する取り組みは主にアルミニウム、プラスチック、複合材料に焦点を当ててきましたが、別の軽量素材であるマグネシウムも注目を集めています。 宇宙で 9 番目に豊富な元素であるマグネシウムは、鋼鉄と同等の強度を持ちますが、アルミニウムより 33%、チタンより 60%、鋼鉄より 75% 軽いです。

マグネシウムの世界的な需要は、主に自動車産業によって牽引され、年間 3% の割合で着実に増加しています。 市場調査会社ダッカー・ワールドワイドによると、平均的な軽自動車には約10ポンドのマグネシウムが含まれており、その量は2025年までに3倍になる可能性がある。

自動車メーカーは、インストルメントパネルフレーム、シートフレーム、ステアリングホイール、ギアボックスおよびエアバッグハウジング、クロージャ、ブラケット、フロントエンドキャリア、エンジンクレードル、エンジンブロック、さらには構造部品など、さまざまな部品にマグネシウムを使用しています。 フィアット クライスラー オートモビルズは、2017 年型ミニバン パシフィカの後部リフトゲートにマグネシウムを使用しています。 ゼネラルモーターズは最近、新しい熱成形プロセスと耐食処理を導入し、自動車メーカーがリアデッキの蓋、ボディパネル、その他の部品にマグネシウム板金を使用できるようになりました。

自動車用途でマグネシウムを使用すると、単なる重量削減以上の効果が得られます。 この材料はダイカスト、砂型鋳造、および同様の製造方法に適しているため、エンジニアは部品の統合によってコストを削減できます。

マグネシウムの強度と軽量性を活用しているのは自動車メーカーだけではありません。 航空宇宙産業では、マグネシウムは旅客機の逆推力装置やヘリコプターのトランスミッション ケーシングに使用されています。 ミサイルにも使われています。

電子機器の組立業者も、マグネシウムの強度、耐久性、軽さを好んでいます。 マグネシウムは熱を放散し、電磁波や無線周波数の干渉を防ぎます。 カメラ、携帯電話、ラップトップ、ポータブル メディア プレーヤーの筐体は一般にマグネシウムで作られています。

マグネシウム部品は、ゴルフクラブ、自転車フレーム、インラインスケートなどのスポーツ用品のほか、掃除機、電動工具、チェーンソー、芝刈り機などの家庭用品にも使用されています。

Semblex Corp.のエンジニアリング製品スペシャリストであるテリー・トリップ氏は、「マグネシウムを締結する用途がますます増えています」と述べています。

しかし、マグネシウムはその利点にもかかわらず、熱的、化学的、機械的な接合方法にとっては困難な材料です。

マグネシウムの溶接には、制御された低電力入力が必要です。 さらに、この金属は酸素との親和性が高いため、シールドガスが必要です。

接着には大規模な表面処理が必要です。 少なくとも、マグネシウム部品は接合前に脱脂する必要があり、場合によってはクロム酸でエッチングする必要もあります。 エッチングにより金属表面の物理的および化学的特性が変化し、密着性が向上します。

マグネシウムは鋼鉄やアルミニウムよりも延性が低いため、これらの金属で使用できるファスナーはマグネシウム部品には不適切である可能性があります。 また、マグネシウムは電気陰性電位が低いため、電気腐食を受けやすいです。

マグネシウムは脆いのです。 ネジ切りネジはネジ山が折れてしまうため使用できません。 金属がファスナーの凹部に容易に流れ込まないため、自己クリンチングファスナーも実用的ではありません。 (ただし、取り付ける前に金属を加熱すると効果的です。)