Díky hořčíku, který je lehčí než hliník, a pokročilým metodám lití jako je tixomolding, otevírá IDRA cestu k efektivnější, bezpečnější a kvalitnější výrobě dílů karoserie.
Technologie gigacastingu, kterou proslavila Tesla, znamenala zásadní průlom ve výrobě velkých automobilových dílů z hliníku. Nový trend ale směřuje k hořčíku – lehčímu a perspektivnějšímu kovu. Problémem však vždy byla jeho reaktivita a technologická náročnost při lití. Právě zde přichází na scénu metoda tixomoldingu, která využívá hořčík v polotekutém stavu, čímž eliminuje rizika vznícení a výrazně zvyšuje kvalitu výsledného odlitku.
Tixomolding není jen náhradou gigacastingu, ale jeho technologickým nástupcem. Proces umožňuje vstřikování polotekutého hořčíku bez přímého kontaktu s kyslíkem, čímž výrazně snižuje riziko požáru. Díky tomu se eliminuje nutnost použití krycích plynů, které jsou ekologicky problematické a představují zdravotní rizika. Technologie má tak nejen vyšší bezpečnostní profil, ale i ekologický dopad.
Hořčík má přibližně o třetinu nižší hustotu než hliník, což znamená, že díly mohou být při zachování pevnosti podstatně lehčí. To má zásadní význam pro elektromobily, kde každé ušetřené kilo znamená delší dojezd nebo menší baterii. Tixomoldovaný hořčík zároveň vykazuje nižší poréznost než klasicky litý hliník, což zvyšuje mechanické vlastnosti výsledného dílu – především pevnost a tažnost.
Důvodem vyšší kvality je pomalejší, laminární tok polotekutého kovu při vstřikování, který minimalizuje zachycení vzduchu ve formě. Oproti klasickému „nastřiku“ tekutého hliníku, který způsobuje turbulence a bubliny, tixomolding vytváří kompaktní strukturu srovnatelnou s kovanými díly. To znamená, že výsledný produkt není jen lehčí, ale i kvalitnější a vhodný pro bezpečnostně kritické aplikace.
Další výhodou je životnost nástrojů – díky nižším teplotám a menší reaktivitě hořčíku vydrží formy i šneky v tixomoldingových strojích výrazně déle než při práci s roztaveným hliníkem. To snižuje náklady na údržbu a zvyšuje provozní efektivitu.
Zajímavou vlastností je i rychlost výroby. Přestože by se mohlo zdát, že polotekutý kov vyžaduje pomalejší cyklus, praxe ukazuje, že tixomoldingové stroje pracují srovnatelně rychle, nebo dokonce rychleji než klasické hliníkové licí stroje. To potvrzuje i měření z videa – cyklus tixomoldingu trvá 44 sekund oproti 50 sekundám u klasického lisu.
Technologii dále nahrává možnost adaptace – IDRA umožňuje připojit tixomoldingovou jednotku ke stávajícím gigacastingovým strojům. Automobilky tak nemusí investovat do zcela nových linek, což snižuje vstupní bariéry a urychluje adopci technologie.
Navzdory výhodám přináší tixomolding i technické komplikace. Klíčovou roli hraje přesné řízení teploty – i malý pokles může způsobit zatuhnutí kovu ve šneku, což vede k poškození zařízení a vysokým nákladům. IDRA tuto výzvu řeší pokročilým řízením a oddělením funkcí šneku a pístu, čímž umožnila nejen bezpečnější, ale i výkonnější vstřikování.
Dalším omezením byla dosud velikost výsledných dílů. Ještě před pár lety byly tixomoldované díly limitovány hmotností pod 5 kg, ale nová generace strojů zvládá odlitky až do 20 kg. Díky tomu se technologie otevírá i pro větší strukturální prvky vozidla, jako jsou celé spodní části karoserie.
Zajímavým paradoxem je, že i když tixomolding vyžaduje vyšší vstřikovací tlak, potřebuje nižší upínací síly na formu. To je dáno viskozitou polotekutého kovu, který se chová spíše jako pasta než kapalina, a proto nezpůsobuje tak silný náraz do stěn formy.
Tato kombinace vlastností znamená, že stávající gigalicí stroje mohou být použity i pro odlitky z hořčíku, pokud dojde ke zvýšení vstřikovacího tlaku. Pokud se podaří překonat tuto hranici, otevře se cesta k produkci plnohodnotných podvozkových dílů z tixomoldovaného hořčíku.
Proč se IDRA zaměřila právě na hořčík a ne tixomolding hliníku? Důvodem je vyšší přínos technologie právě pro hořčík. Na rozdíl od hliníku, který je méně reaktivní, potřebuje hořčík specifické podmínky pro bezpečné lití. Tixomolding tyto podmínky přirozeně zajišťuje a odstraňuje nutnost použití agresivních krycích plynů, jako je SF6.
Navíc je hořčík šetrnější ke strojům. I při nižších teplotách je hliník agresivnější vůči ocelovým formám a šnekům, což zvyšuje náklady na jejich údržbu. Tixomoldovaný hořčík umožňuje delší životnost zařízení a tím i nižší provozní náklady.
Dále je potřeba zohlednit mechanické vlastnosti. Přestože je hořčík obecně křehčí než hliník, díky nízké poréznosti při tixomoldingu může dosahovat pevnosti srovnatelné nebo dokonce vyšší. To je klíčové pro strukturální části karoserie, které musejí splňovat přísné normy crash testů.
Jednou z posledních překážek je cena hořčíku. Přestože je na Zemi přítomen ve stejném množství jako hliník, jeho těžba není tak rozšířená, a tedy dražší. Tesla by v budoucnu mohla ovlivnit cenu tím, že vstoupí přímo do těžebního řetězce a rozšíří poptávku.
Tixomolding z hořčíku představuje významný krok vpřed v automobilové výrobě. Nabízí lehčí, pevnější a kvalitnější díly, bezpečnější proces a ekologičtější provoz bez nutnosti škodlivých plynů. Díky možnosti upgradovat stávající gigacastingové stroje jde o technologii s vysokým potenciálem masového nasazení. Více detailů, včetně technických ilustrací a srovnání, najdete v přiloženém videu ZDE nebo ZDE. Určitě doporučujeme jeho shlédnutí pro hlubší porozumění tématu.
