연구팀은 용융 및 가열 기술에 수소를 도입하고, 공정 경로를 단축하고, 냉간 성형 가능한 마그네슘 합금을 사용하는 등 전체 공정 흐름에 걸쳐 에너지 요구 사항과 CO2 배출량을 모두 줄이는 이중 감소를 달성했습니다. 컨소시엄은 마그네슘 컴퓨터 하우징, TGV 등 고속열차용 레일 시트백, 수송 컨테이너용 힌지 부품, 호버크라프트 구조 차량용 공기 흐름 채널 등 다양한 경량 제품 시연 장치를 성공적으로 개발했습니다.
이 새로운 제조 프로세스는 세 가지 핵심 모듈로 구성됩니다.
모듈 1: 수소 대체 —화석 연료를 최대 100% 기후 중립 수소로 대체합니다. 용융 및 가열 공정을 수소로 전환하고 에너지 효율성을 최적화하는 것은 기후 중립적이고 보다 비용 효율적인 방식으로 마그네슘을 생산하기 위한 핵심 단계입니다. 연구원들은 디지털 트윈을 사용하여 프로세스를 더 잘 이해하고 운영 중에 개선합니다.
모듈 2: 공정 경로 단축 — 용해된 마그네슘을 반제품으로 신속하게 변환하기 위해 팀은 주조 압연 기술을 사용하여 두께가 약 5mm인 마그네슘 시트를 직접 생산하여 후속 성형 단계를 크게 줄였습니다. 주조 공정에서 발생하는 열은 성형에 직접 활용되어 이미 원하는 부품 모양에 거의 가까운 시트 또는 와이어를 생성하므로 에너지와 시간이 많이 소요되는 다운스트림 공정 단계가 줄어듭니다.
모듈 3: 새로운 마그네슘 합금 응용 분야 —칼슘 함유 마그네슘 합금 ZAX210 활용. 이 합금은 약 200°C의 비교적 낮은 성형 온도에서도 잘 가공될 수 있으므로 부품 특성을 손상시키지 않고 상당히 낮은 온도에서 성형 공정을 실현할 수 있습니다.
와이어 생산을 위해 연구팀은 와이어 캐스팅 압연과 구리 등의 재료에 대해 이미 확립된 CONFORM™ 프로세스를 결합한 GieWaCon 프로세스를 개발하고 이를 마그네슘에 처음으로 적용했습니다. 생산된 마그네슘 와이어는 CONFORM™ 프로세스를 직접 사용하거나 후속 와이어 드로잉을 통해 1.6mm의 최종 직경을 달성했습니다.
또한 연구팀은 모든 프로토타입에 적합한 표면 코팅을 조사하고 다양한 용접 프로세스를 분석하고 최적화했습니다. CO2 계산기(CLEAN-Mag 앱)는 이 프로젝트에서 특별히 개발되어 기업이 마그네슘 형성에 가능한 프로세스 체인을 컴파일하고 비교할 수 있도록 하여 산업 공정에서 배출을 줄이는 데 도움을 줍니다.