Assemblage de pièces en magnésium

La vis autotaraudeuse ALtracs Plus possède une géométrie de filetage unique qui offre une plus grande zone de cisaillement entre les filetages, ce qui se traduit par des performances d'extraction et de dénudage plus élevées. Photo gracieuseté d'EJOT

La fixation Magtite 2000 est dotée d'une tige trilobulaire avec des filetages arrondis au lieu de filetages coudés. Photo gracieuseté de Research Engineering & Manufacturing Inc.

Fiat Chrysler Automobiles utilise du magnésium pour le hayon arrière de la minifourgonnette Pacifica 2017. Photo avec l'aimable autorisation de la FCA

General Motors a récemment introduit un nouveau procédé de formage thermique et un traitement de résistance à la corrosion qui permettront au constructeur automobile d'utiliser de la tôle de magnésium pour les couvercles de coffre arrière, les panneaux de carrosserie et d'autres pièces. Photo gracieuseté de General Motors Co.

Les efforts visant à réduire le poids des véhicules se sont principalement concentrés sur l’aluminium, les plastiques et les composites, mais un autre matériau léger retient également l’attention : le magnésium. Neuvième élément le plus abondant dans l’univers, le magnésium est aussi résistant que l’acier, mais 33 % plus léger que l’aluminium, 60 % plus léger que le titane et 75 % plus léger que l’acier.

La demande mondiale de magnésium augmente régulièrement au rythme de 3 % par an, principalement sous l'impulsion de l'industrie automobile. Selon la société d’études de marché Ducker Worldwide, un véhicule léger moyen contient environ 10 livres de magnésium, et cette quantité pourrait tripler d’ici 2025.

Les constructeurs automobiles utilisent le magnésium pour une variété de composants, notamment les cadres de tableau de bord, les cadres de sièges, les volants, les boîtiers de boîte de vitesses et d'airbags, les fermetures, les supports, les supports avant, les berceaux moteur, les blocs moteurs et même les composants structurels. Fiat Chrysler Automobiles utilise du magnésium pour le hayon arrière de sa minifourgonnette Pacifica 2017. General Motors a récemment introduit un nouveau procédé de formage thermique et un traitement de résistance à la corrosion qui permettront au constructeur automobile d'utiliser de la tôle de magnésium pour les couvercles de coffre arrière, les panneaux de carrosserie et d'autres pièces.

L’utilisation du magnésium dans les applications automobiles peut apporter bien plus que de simples économies de poids. Étant donné que le matériau se prête au moulage sous pression, au moulage en sable et à des méthodes de production similaires, il donne aux ingénieurs la possibilité de réduire les coûts grâce à la consolidation des pièces.

Les constructeurs automobiles ne sont pas les seuls à profiter de la résistance et de la légèreté du magnésium. Dans l’industrie aérospatiale, le magnésium se retrouve dans les inverseurs de poussée des avions de ligne et dans les carters de transmission des hélicoptères. Il est également utilisé dans les missiles.

Les assembleurs de composants électroniques apprécient également la résistance, la durabilité et la légèreté du magnésium. Le magnésium dissipe également la chaleur et protège contre les interférences électromagnétiques et radiofréquences. Les boîtiers des appareils photo, des téléphones portables, des ordinateurs portables et des lecteurs multimédias portables sont généralement fabriqués en magnésium.

Les pièces en magnésium peuvent être trouvées dans les articles de sport, tels que les clubs de golf, les cadres de vélo et les patins à roues alignées, ainsi que dans les articles ménagers, tels que les aspirateurs, les outils électriques, les scies à chaîne et les tondeuses à gazon.

« Nous voyons de plus en plus d'applications pour la fixation du magnésium », déclare Terry Tripp, spécialiste des produits d'ingénierie chez Semblex Corp.

Malgré tous ses avantages, le magnésium constitue un matériau difficile pour les méthodes d’assemblage thermique, chimique et mécanique.

Le soudage du magnésium nécessite une puissance absorbée faible et contrôlée. De plus, comme le métal a une grande affinité pour l’oxygène, des gaz de protection sont nécessaires.

Une préparation approfondie de la surface est nécessaire pour le collage. Au minimum, les pièces en magnésium doivent être dégraissées avant le collage et peuvent également devoir être mordancées avec de l'acide chromique. La gravure modifie les propriétés physiques et chimiques de la surface du métal pour améliorer l'adhérence.

Le magnésium est moins ductile que l'acier ou l'aluminium, de sorte que les fixations fonctionnant avec ces métaux peuvent être inappropriées pour les pièces en magnésium. Et en raison de son faible potentiel électronégatif, le magnésium est sensible à la corrosion galvanique.

Le magnésium est fragile. Les vis taraudeuses ne sont pas une option, car le filetage se casserait. Les attaches auto-serrantes ne sont pas non plus viables, car le métal ne coulera pas facilement dans les évidements des attaches. (Chauffer le métal avant l’installation peut cependant aider.)