Cette image montre le plateau de table en magnésium avec la surface mate plate et de haute qualité.

ThinKing Août 2020 – Du lourd au léger avec du magnésium

Conception légère en magnésium ThinKing Août 2020 – Du lourd au léger avec du magnésium

| Editeur: Nicole Kareta

Les scies circulaires à format ne sont pas nécessairement un domaine d’activité typique pour la conception légère, car elles doivent être stables et lourdes. Torun Bark Magnesium GmbH montre pourquoi la conception légère a encore du sens ici et apporte même des avantages aux utilisateurs et à l’environnement avec des portiques et des plateaux de table en magnésium moulé sous pression.

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Cette image montre le plateau de table en magnésium avec la surface mate plate et de haute qualité.

(Source: Torun Bark Magnesium GmbH)

L’Agence nationale du design léger du Bade-Wurtemberg présentera cette innovation avec son ThinKing en août 2020. Avec ce label, Leichtbau BW GmbH propose chaque mois une plate-forme pour des produits ou services innovants au design léger du Bade-Wurtemberg.

En un coup d’oeil:

  • Léger: gain de poids d’environ 10% grâce à une réduction de poids de plus de trois kilogrammes par rapport à l’aluminium moulé sous pression
  • Efficacité des matériaux grâce à l’optimisation de la conception
  • Rentable: Production raccourcie d’une étape du processus
  • La manipulation de la scie est simplifiée

«Le magnésium est un matériau léger en raison de sa faible densité spécifique uniquement. Mais la véritable innovation ne réside pas dans la substitution de matériaux, mais dans la conception et la fabrication optimisées du poids du panneau», déclare le Dr Cyrus Bark, directeur général de Torun Bark Magnesium GmbH.

La plaque est un défi en raison de sa seule taille, car les plaques de magnésium produites par l’entreprise à ce jour sont nettement plus petites. Il mesure environ 45 x 75 x 1 cm et présente un évidement qui rend la production plus difficile, dans lequel la lame de scie est ensuite guidée. Les portiques, par exemple les châssis, ainsi que le plateau de table de la scie circulaire à format sont en magnésium moulé sous pression.

«La géométrie des composants du plateau de table était ici une tâche particulière, car elle doit être à fleur de pot afin de guider proprement les pièces lors du sciage. De plus, la qualité de surface du plateau est également déterminante, car l’impression de qualité qui la marque d’outils électriques est un critère important pour les utilisateurs professionnels tels que les charpentiers, les menuisiers et les ébénistes de Festool GmbH, un fabricant haut de gamme d’outils électriques », rapporte Bark à propos des exigences spécifiques pour ce composant.

L'Association internationale du magnésium a décerné des prix à des produits exceptionnels fabriqués à partir du magnésium, un métal léger.

La planéité est obtenue en refroidissant seul

Très souvent, ces plaques pour scies circulaires de table sont en aluminium, la surface est usinée CNC et revêtue après moulage sous pression. Chez Torun Bark Magnesium GmbH, la planéité de la plaque de magnésium n’est pas produite par un usinage supplémentaire, mais par « précontrainte » dans l’outil de moulage sous pression. Ceci élimine une étape d’usinage coûteuse dans la production du composant.

Cette image montre la scie à table avec les composants en magnésium moulé sous pression.
Cette image montre la scie à table avec les composants en magnésium moulé sous pression.

(Source: Torun Bark Magnesium GmbH)

«Nous coulons le composant dans l’outil de moulage sous pression de manière délibérément tordue afin qu’il soit redressé lorsqu’il refroidit après le processus de coulée et soit ensuite absolument plat», Bark décrit le processus de fabrication avec un sourire: «Cela signifie que la surface n’a pas besoin d’être retravaillé, mais ne reçoit qu’un revêtement en poudre qui le protège de la corrosion.

L’optimisation de la conception économise des ressources

Ceci a été réalisé grâce à une conception de porte innovante et – sur la base de plusieurs simulations – une conception de composants optimisée, sophistiquée et à paroi mince. Par endroits, l’épaisseur de la paroi est inférieure à 1,5 mm.

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Pour la rigidité nécessaire, il y a des nervures et des structures en nid d’abeille sur la face inférieure de la plaque. Ces structures augmentent non seulement la stabilité de la plaque avec beaucoup moins de masse, mais également, avec des aides à l’écoulement telles que les soi-disant «pattes d’oie» dans le processus de moulage sous pression, assurent une distribution optimale du métal fondu dans le moule.

Léger, mais pas trop léger

La plaque ainsi produite est particulièrement à paroi mince et donc non seulement légère mais également économe en matériau. Par rapport aux plaques d’aluminium pesant près de quatre kilogrammes, la plaque de magnésium de 2,5 kg est plus de 30% plus légère. Avec les portails en magnésium moulé sous pression, cela se traduit par une réduction de poids totale de plus de trois kilogrammes – pour l’ensemble de la scie circulaire à format, cela représente près de 10% du poids total d’environ 45 kg.

En effet, la stabilité et la mobilité doivent être finement équilibrées dans cette application. Pour la mobilité sur le chantier, la réduction de poids signifie un soulagement notable. Néanmoins, la scie circulaire à format reste globalement assez lourde et offre ainsi la stabilité stable nécessaire au sciage.

Le potentiel de risque élevé concerne principalement les produits en alliage de magnésium avec du magnésium pur sous forme de poudre ou de rubans utilisés à des fins photographiques et pyrotechniques ainsi que pour les expériences de chimie au lycée.

Magnésium – Le spécialiste des matériaux de conception légers

Afin d’utiliser le magnésium comme matériau de conception léger de manière significative, certains facteurs clés sont nécessaires. Le matériau est idéal si le composant doit être particulièrement léger. Ceci est obtenu grâce à la faible densité spécifique du magnésium et à la possibilité d’une conception à parois minces. De plus, le métal non ferreux est 100% recyclable et très résistant à la température. Cependant, contrairement à l’aluminium ou au GRP, il est sensible à la corrosion. De plus, les pièces produites par moulage sous pression ne rapportent généralement que des séries moyennes à grandes.

«L’expérience que nous avons acquise avec ces composants peut également être transférée à d’autres industries. Jusqu’à présent, le matériau n’a pas été approuvé pour une utilisation dans l’aviation, par exemple. Mais aujourd’hui, il existe des alliages de magnésium ignifuges qui peuvent également être moulés sous pression, ouvrant de nouveaux domaines d’application dans l’aviation civile et l’électromobilité, entre autres », déclare le Dr Cyrus Bark, donnant un aperçu de l’avenir du matériau léger.

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