2013年12月18日08:24
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NEC个人电脑公司(NECPC)的笔记本电脑“Lavie Z”因875g的超轻重量成为话题。为其轻量化做出重要贡献的材料,是全球首次在商业产品中采用的镁锂合金。Lavie Z的新一代产品采用了更薄的镁锂合金底板,从而进一步减轻了产品重量(图)。
图:NECPC的Levie Z使用的镁锂合金底板 图为2013年10月发布的新款。板厚由老款的0.5mm减至0.4mm。 |
这种镁锂合金的杨氏模量跟AZ91差不多,但密度只有1.36g/cm3,比AZ91轻大约25%。其实,这种合金在1960年代就已经出现了,但由于很难加工而未实现商业化应用。但是,镁锂合金此次成功应用在量产产品上之后,今后其用途的扩大令人关注。
柔软和析出物是瓶颈
与NECPC一起使这种不为人所知的合金实现实用化的是日本Kasatani公司。镁锂合金之所以难加工,是因为它很柔软。与作为延展材料使用的AZ31相比,镁锂合金比较容易弯曲和拉伸,但正因为柔软,也容易产生折痕和裂缝。
另外,锂的表面与空气中的水分发生反应、会生成氢氧化锂(LiOH)析出,使其表面就像扑了粉一样,而且,析出的LiOH跟模具的润滑油混合凝固,会引起成型不良。
于是,Kasatani在冲压加工之前进行了抑制LiOH析出的特殊处理。技术详情并未公布,只了解到是从这一预处理工序,一直到清洗、冲压进行连续处理,最终实现了镁锂合金的冲压加工。
不过,只是顺利实现冲压加工,还不能实现镁锂合金的实用化。Kasatani开发技术统括部副部长玉井贤二称,冲压后,还要通过钝化处理提高耐腐蚀性,然后再涂装,但“如果不对条件进行优化使从冲压到涂装的一系列处理获得平衡,就无法制造”。因为前工序的条件和处理液一旦发生改变,就会影响到后工序的加工质量。
因此,表面处理厂商也根据专为此次镁锂合金开发的钝化处理和涂料,优化了冲压条件。借助Kasatani等供应商的通力合作,最终实现了镁锂合金的实用化。
实际上,镁锂合金由于含有昂贵的Li,材料成本高达“普通Mg合金的数倍”(Kasatani)。但另一方面,镁锂合金具有能够冷压的特点。虽然材料成本高,但在Mg合金中最轻、可通过冷压降低加工成本,这些优点使镁锂合金能够与其他Mg合金一较高下。 (日经技术在线!供稿)