Con la diffusa applicazione delle leghe di magnesio nella produzione automobilistica e in altri campi, la loro tecnologia di pressofusione deve affrontare numerose sfide. Sebbene i metodi tradizionali di pressofusione possano soddisfare determinate esigenze produttive, problemi come porosità e deformazione limitano le prestazioni e il campo di applicazione dei pressofusi in lega di magnesio. Per superare queste carenze, negli ultimi 20 anni i ricercatori hanno esplorato continuamente nuove tecnologie di pressofusione, come la pressofusione riempita di ossigeno, la pressofusione reologica o tissotropica di metalli semisolidi, la pressofusione a pressione e la pressofusione sotto vuoto. Queste nuove tecnologie hanno migliorato in una certa misura la qualità intrinseca e le proprietà meccaniche dei getti pressofusi in leghe di magnesio, ampliandone gli ambiti di applicazione. Tra questi, la tecnologia della pressofusione sotto vuoto ha ottenuto risultati significativi nell'eliminazione della porosità e dei gas disciolti ed è stata applicata con successo alle macchine per pressofusione a camera fredda e alle macchine per pressofusione a camera calda per produrre mozzi di ruote automobilistiche in lega di magnesio ad alte prestazioni e parti del volante.
La pressofusione-riempita di ossigeno, nota anche come pressofusione non-porosa, è una tecnologia di pressofusione innovativa. Prima che il metallo fuso riempia la cavità dello stampo, sostituisce l'aria esistente iniettando ossigeno o altri gas reattivi nella cavità. Durante il processo di riempimento del metallo fuso, questi gas attivi reagiscono con il metallo fuso per generare minuscole particelle di ossido metallico. Queste particelle sono distribuite uniformemente in tutta la pressofusione, eliminando efficacemente il gas all'interno della pressofusione. Questa tecnologia permette di rinforzare il pressofuso attraverso un trattamento termico, migliorandone così le proprietà meccaniche. Japan Light Metals Co., Ltd. ha applicato con successo questa tecnologia per produrre un supporto per testina magnetica integrale in lega di magnesio AZ91, riducendo significativamente il peso del supporto e apportando notevoli vantaggi economici. Inoltre, l'azienda ha anche prodotto in serie-ruote per auto e moto in lega di magnesio AM60, che sono il 15% più leggere delle ruote in alluminio. Vale la pena ricordare che dopo il rafforzamento del trattamento termico, le proprietà meccaniche delle parti in lega di magnesio pressofuso riempite di ossigeno-non solo sono superiori alle normali pressofusioni e alle fusioni per gravità, ma le comuni pressofusioni in lega di magnesio sono anche soggette a deformazione durante il trattamento termico, rendendo impossibili i test delle proprietà meccaniche. Questo è uno dei principali vantaggi della pressofusione riempita di ossigeno-.
La tecnologia di pressofusione reologica semi-solida presenta numerosi vantaggi, tra cui un processo di riempimento regolare senza spruzzi di metallo, perdita minima di ossidazione del metallo fuso, risparmio energetico e protezione ambientale, funzionamento sicuro e capacità di ridurre efficacemente i difetti di porosità all'interno della fusione. Quando la lega di magnesio AZ91D con una frazione solida del 40%-50% viene semi-reologicamente solida pressofusa-colata su una macchina per pressofusione a camera fredda-, i difetti di porosità possono essere eliminati con successo, ottenendo un'elevata resistenza alla trazione di 140-200 MPa. Vale la pena ricordare che Dow Chemical negli Stati Uniti ha commercializzato con successo il metodo di pressofusione semisolida-per le leghe di magnesio e ha ottenuto tre brevetti di base. Le loro apparecchiature per pressofusione semisolida-di seconda-generazione, lanciate nel 1991, adottavano in modo innovativo un meccanismo di iniezione a spirale con un dispositivo di riscaldamento elettrico, pur mantenendo un meccanismo di bloccaggio simile a quello delle normali macchine per pressofusione-. Attraverso questo meccanismo, la lega di magnesio granulare viene convogliata in modo efficiente a spirale in una zona di riscaldamento controllata a temperatura protetta con argon-a temperatura protetta-, dove viene riscaldata con precisione e tranciata in uno stato semi-solido a temperature fino a 580 gradi, prima di entrare nella zona di iniezione ad alta velocità. La velocità di iniezione è di circa 318 m/s, la pressione in cavità si mantiene a 34-41 MPa, e può raggiungere anche un massimo di 136 MPa, con l'intero ciclo che dura solo 20 secondi. Rispetto all'elevata porosità media del 215%-310% delle pressofusioni convenzionali, le pressofusioni semisolide presentano una porosità significativamente inferiore, che varia solo dal 14% al 118%.
Inoltre, questa tecnologia riduce efficacemente il ritiro all'interno dello stampo, consentendo ad alcuni getti di utilizzare addirittura un angolo di spoglia pari a zero, riducendo così in modo significativo la resistenza alla sformatura e migliorando la precisione dimensionale. Attualmente, i pezzi pressofusi semi-solidi in lega di magnesio prodotti con successo includono coperchi di alloggiamenti di trasmissione per autoveicoli e alloggiamenti di accensione, tutti realizzati in lega AZ91D.
Inoltre, i materiali compositi a base di leghe di magnesio-, come i compositi rinforzati con particelle di carburo di silicio-, sono stati sottoposti ad anni di ricerca e sviluppo. Sebbene non siano ancora completamente applicabili a livello commerciale nel campo della pressofusione, pezzi fusi come giranti, pedivelle di biciclette e canne dei cilindri di automobili sono stati realizzati con successo utilizzando metodi di fusione in sabbia e di precisione. Un'ulteriore tendenza è quella di combinare questi materiali compositi con la tecnologia di fusione semi-solida per espandere ulteriormente le loro applicazioni nella pressofusione e nella fusione a compressione.
Attualmente sono stati condotti numerosi studi sperimentali a livello globale sulla relazione tra parametri di processo e proprietà meccaniche delle leghe di magnesio pressofuso. Tuttavia, la ricerca sull'impatto dei processi di pressofusione-sulla microstruttura rimane relativamente scarsa. Pertanto, l'-esplorazione approfondita dell'influenza quantitativa dei processi di pressofusione-sulla microstruttura e le proprietà delle leghe di magnesio e, sulla base di ciò, la previsione delle prestazioni delle parti formate in lega di magnesio, è senza dubbio uno sforzo di ricerca fondamentale con un grande potenziale e valore di applicazione pratica.
