З широким застосуванням магнієвих сплавів в автомобілебудуванні та інших галузях їх технологія лиття під тиском стикається з численними проблемами. У той час як традиційні методи лиття під тиском можуть задовольнити певні виробничі потреби, такі проблеми, як пористість і деформація, обмежують продуктивність і діапазон застосування відливок під тиском з магнієвих сплавів. Щоб подолати ці недоліки, протягом останніх 20 років дослідники постійно досліджували нові технології лиття під тиском, такі як лиття під тиском-з киснем, реологічне або тиксотропне лиття під тиском напів-твердого металу, лиття під тиском і вакуумне лиття під тиском. Ці нові технології до певної міри покращили якість і механічні властивості відливок під тиском з магнієвих сплавів, розширивши сфери їх застосування. Серед них технологія вакуумного лиття під тиском досягла значних результатів у усуненні пористості та розчиненні газів і успішно застосовувалася в машинах для лиття під тиском з холодною камерою та машинах для лиття під тиском з гарячою камерою для виробництва високо-ефективних втулок автомобільних коліс із магнієвого сплаву та деталей рульового колеса.
Лиття під тиском-з киснем, також відоме як непористе лиття під тиском, є інноваційною технологією лиття під тиском. Перш ніж розплавлений метал заповнить порожнину прес-форми, він замінює наявне повітря, впорскуючи в порожнину кисень або інші реактивні гази. Під час процесу заповнення розплавленим металом ці активні гази реагують із розплавленим металом, утворюючи крихітні частинки оксиду металу. Ці частинки рівномірно розподіляються по всій виливці, ефективно видаляючи газ у виливці. Ця технологія дозволяє зміцнити лиття під тиском за допомогою термічної обробки, тим самим покращуючи його механічні властивості. Japan Light Metals Co., Ltd. успішно застосувала цю технологію для виробництва інтегральної магнітної головки з магнієвого сплаву AZ91, що значно зменшило вагу опори та принесло значні економічні вигоди. Крім того, компанія також масово-виробляє колеса з магнієвого сплаву AM60 для автомобілів і мотоциклів, які на 15% легші за алюмінієві. Варто зазначити, що після термічної обробки механічні властивості заповнених киснем-литих-деталей із магнієвого сплаву не тільки перевищують звичайні виливки під тиском і гравітаційне лиття, але звичайні виливки під тиском із магнієвого сплаву також схильні до деформації під час термічної обробки, що унеможливлює випробування механічних властивостей. Це головна перевага лиття під тиском-з киснем.
Технологія напів-реологічного лиття під тиском має багато переваг, зокрема плавний процес заповнення без розбризкування металу, мінімальні втрати розплавленого металу від окислення, енергозбереження та захист навколишнього середовища, безпечну експлуатацію та здатність ефективно зменшувати дефекти пористості в лиття. Коли магнієвий сплав AZ91D із твердою часткою 40%-50% є напів{6}}твердим реологічним-литтям-на машині-лиття під тиском із холодною камерою, дефекти пористості можна успішно усунути, що призводить до високої міцності на розрив 140-200 МПа. Варто зазначити, що компанія Dow Chemical у Сполучених Штатах успішно комерціалізувала метод напів-лиття-під тиском для магнієвих сплавів і отримала три основні патенти. Друге{15}}покоління обладнання для напів-лиття під тиском-, яке було запущено в 1991 році, застосовувало інноваційний механізм спірального впорскування з електричним нагрівальним пристроєм, зберігаючи механізм блокування, подібний до механізму звичайних-машин для лиття під тиском. Завдяки цьому механізму гранульований магнієвий сплав ефективно транспортується по спіралі до аргоно-захищеної-зони нагріву, де він точно нагрівається та переходить у напів-твердий стан за температури до 580 градусів, перш ніж потрапити у високошвидкісну зону впорскування. Швидкість впорскування становить приблизно 318 м/с, тиск у порожнині підтримується на рівні 34-41 МПа і навіть може досягати максимуму 136 МПа, а весь цикл займає лише 20 секунд. Порівняно з високою середньою пористістю 215%-310% у звичайних виливках під тиском, напівтверді виливки під тиском демонструють значно нижчу пористість, коливаючись лише від 14%-118%.
Крім того, ця технологія ефективно зменшує усадку всередині прес-форми, дозволяючи деяким виливкам навіть використовувати нульовий кут осідання, тим самим значно знижуючи опір вийманню з форми та покращуючи точність розмірів. В даний час успішно виробляються напів{1}}тверді вилиті під тиском магнієві сплави, включаючи кришки корпусів трансмісій автомобілів і корпуси запалювання, усі виготовлені зі сплаву AZ91D.
Крім того, композитні матеріали на основі-магнієвих сплавів, такі як композити,-зміцнені частинками карбіду кремнію, пройшли роки досліджень і розробок. Хоча ще не повністю комерційно застосовні в області лиття під тиском, виливки, такі як робочі колеса, кривошипи велосипедів і автомобільні гільзи циліндрів, були успішно виготовлені за допомогою методів лиття в пісок і точного лиття. Подальшою тенденцією є поєднання цих композитних матеріалів із технологією напів-лиття для подальшого розширення їх застосування у лиття під тиском і лиття під тиском.
Зараз у всьому світі проведено численні експериментальні дослідження взаємозв’язку між параметрами процесу та механічними властивостями-литих магнієвих сплавів. Проте дослідження впливу-процесів лиття під тиском на мікроструктуру залишаються відносно рідкісними. Таким чином, поглиблене-дослідження кількісного впливу-процесів лиття під тиском на мікроструктуру та властивості магнієвих сплавів, і на основі цього прогнозування продуктивності формованих деталей із магнієвих сплавів, безсумнівно, є фундаментальним дослідницьким завданням із великим потенціалом і практичним застосуванням.
