ऑटोमोबाइल विनिर्माण और अन्य क्षेत्रों में मैग्नीशियम मिश्र धातुओं के व्यापक अनुप्रयोग के साथ, उनकी डाई कास्टिंग तकनीक को कई चुनौतियों का सामना करना पड़ता है। जबकि पारंपरिक डाई कास्टिंग विधियां कुछ उत्पादन आवश्यकताओं को पूरा कर सकती हैं, सरंध्रता और विरूपण जैसी समस्याएं मैग्नीशियम मिश्र धातु डाई कास्टिंग के प्रदर्शन और अनुप्रयोग सीमा को सीमित करती हैं। इन कमियों को दूर करने के लिए, शोधकर्ताओं ने पिछले 20 वर्षों में लगातार नई डाई कास्टिंग तकनीकों की खोज की है, जैसे ऑक्सीजन से भरी डाई कास्टिंग, सेमी - सॉलिड मेटल रियोलॉजिकल या थिक्सोट्रोपिक डाई कास्टिंग, स्क्वीज़ कास्टिंग और वैक्यूम डाई कास्टिंग। इन नई तकनीकों ने मैग्नीशियम मिश्र धातु डाई कास्टिंग की आंतरिक गुणवत्ता और यांत्रिक गुणों में कुछ हद तक सुधार किया है, जिससे उनके अनुप्रयोग क्षेत्रों का विस्तार हुआ है। उनमें से, वैक्यूम डाई कास्टिंग तकनीक ने सरंध्रता को खत्म करने और गैसों को घोलने में महत्वपूर्ण परिणाम प्राप्त किए हैं, और उच्च प्रदर्शन वाले मैग्नीशियम मिश्र धातु ऑटोमोटिव व्हील हब और स्टीयरिंग व्हील पार्ट्स का उत्पादन करने के लिए कोल्ड चैंबर डाई कास्टिंग मशीनों और हॉट चैंबर डाई कास्टिंग मशीनों पर सफलतापूर्वक लागू किया गया है।
ऑक्सीजन से भरी डाई कास्टिंग, जिसे गैर-छिद्रपूर्ण डाई कास्टिंग के रूप में भी जाना जाता है, एक नवीन डाई कास्टिंग तकनीक है। पिघली हुई धातु मोल्ड गुहा को भरने से पहले, यह गुहा में ऑक्सीजन या अन्य प्रतिक्रियाशील गैसों को इंजेक्ट करके मौजूदा हवा को बदल देती है। पिघली हुई धातु भरने की प्रक्रिया के दौरान, ये सक्रिय गैसें पिघली हुई धातु के साथ प्रतिक्रिया करके छोटे धातु ऑक्साइड कण उत्पन्न करती हैं। ये कण पूरे डाई कास्टिंग में समान रूप से वितरित होते हैं, जिससे डाई कास्टिंग के भीतर गैस प्रभावी ढंग से समाप्त हो जाती है। यह तकनीक गर्मी उपचार के माध्यम से डाई कास्टिंग को मजबूत करने की अनुमति देती है, जिससे इसके यांत्रिक गुणों में सुधार होता है। जापान लाइट मेटल्स कंपनी लिमिटेड ने AZ91 मैग्नीशियम मिश्र धातु इंटीग्रल मैग्नेटिक हेड सपोर्ट का उत्पादन करने के लिए इस तकनीक को सफलतापूर्वक लागू किया है, जिससे सपोर्ट का वजन काफी कम हो गया है और महत्वपूर्ण आर्थिक लाभ हुआ है। इसके अलावा, कंपनी ने AM60 मैग्नीशियम मिश्र धातु कार और मोटरसाइकिल पहियों का भी बड़े पैमाने पर उत्पादन किया है, जो एल्यूमीनियम पहियों की तुलना में 15% हल्के हैं। यह उल्लेखनीय है कि गर्मी उपचार को मजबूत करने के बाद, ऑक्सीजन से भरे डाई से बने मैग्नीशियम मिश्र धातु भागों के यांत्रिक गुण न केवल सामान्य डाई कास्टिंग और गुरुत्वाकर्षण कास्टिंग से बेहतर होते हैं, बल्कि साधारण मैग्नीशियम मिश्र धातु डाई कास्टिंग में भी गर्मी उपचार के दौरान विरूपण का खतरा होता है, जिससे यांत्रिक संपत्ति का परीक्षण असंभव हो जाता है। यह ऑक्सीजन से भरी डाई कास्टिंग का एक प्रमुख लाभ है।
सेमी-सॉलिड रियोलॉजिकल डाई कास्टिंग तकनीक के कई फायदे हैं, जिनमें धातु के छींटे के बिना एक चिकनी भरने की प्रक्रिया, न्यूनतम पिघली हुई धातु ऑक्सीकरण हानि, ऊर्जा की बचत और पर्यावरण संरक्षण, सुरक्षित संचालन और कास्टिंग के भीतर सरंध्रता दोषों को प्रभावी ढंग से कम करने की क्षमता शामिल है। जब AZ91D मैग्नीशियम मिश्र धातु 40% के ठोस अंश के साथ {{5} 50% अर्ध-ठोस रियोलॉजिकल रूप से मर जाती है {{7} एक ठंडे कक्ष डाई पर डाली जाती है {{10} कास्टिंग मशीन, सरंध्रता दोषों को सफलतापूर्वक समाप्त किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप 140 - 200 एमपीए की उच्च तन्यता ताकत होती है। उल्लेखनीय है कि संयुक्त राज्य अमेरिका में डॉव केमिकल ने मैग्नीशियम मिश्रधातुओं के लिए अर्ध-ठोस डाई-कास्टिंग विधि का सफलतापूर्वक व्यावसायीकरण किया है और इसे तीन बुनियादी पेटेंट प्रदान किए गए हैं। 1991 में लॉन्च किए गए उनके दूसरे {{15}पीढ़ी के सेमी{{17}सॉलिड डाई-कास्टिंग उपकरण ने साधारण डाई{20}कास्टिंग मशीनों के समान लॉकिंग मैकेनिज्म को बनाए रखते हुए एक इलेक्ट्रिक हीटिंग डिवाइस के साथ एक सर्पिल इंजेक्शन तंत्र को नवीन रूप से अपनाया। इस तंत्र के माध्यम से, दानेदार मैग्नीशियम मिश्र धातु को कुशलतापूर्वक सर्पिल रूप से आर्गन संरक्षित तापमान नियंत्रित ताप क्षेत्र में ले जाया जाता है, जहां इसे उच्च गति इंजेक्शन क्षेत्र में प्रवेश करने से पहले सटीक रूप से गर्म किया जाता है और 580 डिग्री तक के तापमान पर अर्ध- ठोस अवस्था में बदल दिया जाता है। इंजेक्शन की गति लगभग 318 मीटर/सेकेंड है, गुहा दबाव 34-41 एमपीए पर बनाए रखा जाता है, और अधिकतम 136 एमपीए तक भी पहुंच सकता है, पूरे चक्र में केवल 20 सेकंड लगते हैं। पारंपरिक डाई कास्टिंग में 215%-310% की उच्च औसत सरंध्रता की तुलना में, अर्ध-ठोस डाई कास्टिंग में काफी कम सरंध्रता प्रदर्शित होती है, जो केवल 14%-118% तक होती है।
इसके अलावा, यह तकनीक प्रभावी ढंग से मोल्ड के भीतर सिकुड़न को कम करती है, जिससे कुछ कास्टिंग शून्य ड्राफ्ट कोण का भी उपयोग कर पाती है, जिससे डिमोल्डिंग प्रतिरोध में काफी कमी आती है और आयामी सटीकता में सुधार होता है। वर्तमान में, सफलतापूर्वक उत्पादित मैग्नीशियम मिश्र धातु अर्ध {{1}सॉलिड डाई कास्टिंग में ऑटोमोटिव ट्रांसमिशन हाउसिंग कवर और इग्निशन हाउसिंग शामिल हैं, जो सभी AZ91D मिश्र धातु से बने हैं।
इसके अलावा, मैग्नीशियम मिश्र धातु आधारित मिश्रित सामग्री, जैसे कि सिलिकॉन कार्बाइड कण {{1} प्रबलित कंपोजिट, पर वर्षों के अनुसंधान और विकास का दौर चला है। हालाँकि अभी तक डाई कास्टिंग क्षेत्र में पूरी तरह से व्यावसायिक रूप से लागू नहीं हुआ है, लेकिन इम्पेलर्स, साइकिल क्रैंक और ऑटोमोटिव सिलेंडर लाइनर जैसी कास्टिंग को रेत कास्टिंग और सटीक कास्टिंग विधियों का उपयोग करके सफलतापूर्वक निर्मित किया गया है। डाई कास्टिंग और स्क्वीज़ कास्टिंग में उनके अनुप्रयोगों को और अधिक विस्तारित करने के लिए इन मिश्रित सामग्रियों को अर्ध-ठोस कास्टिंग तकनीक के साथ संयोजित करने का एक और चलन है।
वर्तमान में, प्रक्रिया मापदंडों और डाई-कास्ट मैग्नीशियम मिश्र धातुओं के यांत्रिक गुणों के बीच संबंध पर विश्व स्तर पर कई प्रयोगात्मक अध्ययन किए गए हैं। हालाँकि, सूक्ष्म संरचना पर डाई कास्टिंग प्रक्रियाओं के प्रभाव पर शोध अपेक्षाकृत कम है। इसलिए, मैग्नीशियम मिश्र धातुओं की सूक्ष्म संरचना और गुणों पर डाई कास्टिंग प्रक्रियाओं के मात्रात्मक प्रभाव की गहराई से खोज, और इसके आधार पर, मैग्नीशियम मिश्र धातु से बने भागों के प्रदर्शन की भविष्यवाणी, निस्संदेह महान क्षमता और व्यावहारिक अनुप्रयोग मूल्य के साथ एक मौलिक शोध प्रयास है।
