Il Magnesio è un elemento di peso atomico 12 ed è uno dei metalli più leggeri che si può trovare in natura. Oltre ad essere estremamente leggero, è anche uno dei metalli più “giovani”. Infatti, non trovandosi puro in natura, viene letteralmente prodotto, generalmente partendo dal cloruro di magnesio (presente, per esempio, nella dolomite). I metodi sono diversi (elettrolisi, processi termici, processo di Pidgeon, etc…) e richiedono tecnologie piuttosto avanzate, sviluppate solo negli ultimi anni.
Un altro limite allo sviluppo di applicazioni industriali del magnesio furono i pericoli connessi alla sua trasformazione: infatti, reagisce vigorosamente con diversi composti chimici in maniera violenta ed è estremamente infiammabile.
Ad ogni modo, le applicazioni delle leghe di magnesio nell’industria sono in forte aumento grazie ai costi di produzione contenuti, all’elevato livello qualitativo delle parti in Mg ed alle caratteristiche del materiale stesso.
Caratteristiche del Magnesio
Nonostante la pericolosità -più che contenuta grazie ai moderni sistemi di sicurezza- le leghe di Mg sono diventate sempre più attraenti per tutta una serie di caratteristiche peculiari del materiale:
- Leggerezza: Il magnesio è uno dei metalli strutturali più leggeri, con una densità di circa 1,74 g/cm³. Questa leggerezza lo rende ideale per applicazioni dove è richiesta una riduzione del peso, come nell’industria automobilistica e aerospaziale.
- Buona resistenza specifica: Nonostante la sua leggerezza, il magnesio ha una buona resistenza specifica, che è la resistenza per unità di peso. Questo lo rende utile per applicazioni che richiedono una combinazione di leggerezza e resistenza, come nelle strutture aerospaziali e automobilistiche.
- Alta rapporto resistenza/peso: Il magnesio ha un buon rapporto resistenza/peso, il che significa che offre una notevole resistenza per il suo peso. Questa caratteristica lo rende prezioso per applicazioni che richiedono una forte resistenza ma anche una riduzione del peso complessivo.
- Bassa densità di fusione: Il magnesio ha una bassa densità di fusione, che lo rende facile da fonderlo e lavorarlo a temperature relativamente basse rispetto ad altri metalli. Questo facilita la sua lavorazione e la sua formatura in vari prodotti.
- Buona lavorabilità: Il magnesio ha una buona lavorabilità, che significa che può essere facilmente forgiato, pressato, laminato o estruso in varie forme e geometrie senza rompersi o perdere le sue proprietà meccaniche significative.
- Buona resistenza alla corrosione: Anche se non è immune alla corrosione, il magnesio ha una buona resistenza alla corrosione, specialmente in ambienti non aggressivi. Tuttavia, in ambienti corrosivi, è necessario proteggere il magnesio con rivestimenti o trattamenti superficiali.
Le tecnologie produttive che consentono di produrre elementi finiti in Mg sono le stesse di tutte le leghe leggere (asportazione, deformazione a caldo e a freddo, fusione ecc…), ma per la produzione in serie di parti con geometrie complesse si utilizzano la pressofusione e il processo di TiXomolding (che combina fusione sotto pressione e termoplastica).
Applicazioni industriali delle leghe di Mg
Essendo un materiale molto leggero e resistente, essendo molto lavorabile ed avendo proprietà eccellenti nello stampaggio di geometrie complesse, il Magnesio sta riscuotendo sempre più successo e le applicazioni sono sempre maggiori, fra cui:
- Automotive: Le leghe di magnesio vengono utilizzate nell’industria automobilistica per ridurre il peso dei veicoli. Sono particolarmente utili per componenti non strutturali come alloggiamenti di trasmissioni, corpi farfallati e parti del telaio.
- Aerospaziale: Nell’industria aerospaziale, le leghe di magnesio vengono impiegate per ridurre il peso degli aeromobili, migliorando così l’efficienza del carburante e le prestazioni complessive.
- Elettronica: Le leghe di magnesio sono utilizzate nella fabbricazione di dispositivi elettronici come telefoni cellulari, computer portatili e fotocamere digitali, grazie alla loro leggerezza e alla loro capacità di dissipare il calore.
- Sport e ricreazione: Le leghe di magnesio sono usate per produrre componenti di biciclette, attrezzature sportive e strutture per alpinismo a causa della loro leggerezza e resistenza alla corrosione.
- Strumenti chirurgici e dispositivi medici: Le leghe di magnesio vengono utilizzate in alcuni strumenti chirurgici e dispositivi medici grazie alla loro biocompatibilità e resistenza alla corrosione.
- Industria aerospaziale e della difesa: In applicazioni aerospaziali e della difesa, le leghe di magnesio vengono utilizzate per la produzione di componenti strutturali leggeri e resistenti.