A MAGNÉZIUM FELHASZNÁLÁSA A JÁRMŰIPARBAN, II. RÉSZ
Az előző részben a magnéziumnak az autógyártásban történő megjelenéséről írtam, illetve arról, hányan vették át a legendás Tatra 77 anyagválasztását. A mostani részben nemcsak az autókról lesz szó.
A magnézium az autógyártás más területein is megjelent. A Bugatti 57-es típus mindegyik változatának motorjába ebből a fémből készült a dugattyú, de az Aerolithe és az Electron Torpedo nevű verziók karosszériáinak is magnézium volt az alapanyaga, amit a német IG Farben cég szállított.
1939-ben a Citroën 2CV prototípusában még magnézium lengőkart alkalmaztak, de a háború után a szériagyártású változatból ezt az anyagot már kihagyták.
Az egyik legelterjedtebb felhasználási terület azonban a felnigyártás lett. 1946-ban kezdett az amerikai Halibrand indianapolisi versenyautók részére magnézium keréktárcsákat gyártani. 1961-ban az olasz Osca 1600 GT sportautó részére az Amadori szintén magnéziumfelnit szállított. A könnyűfém felnik előállításának ekkortájt Olaszország lett a központja. A két legnagyobb gyártó az Amadorit felvásároló, kerékpár-alkatrészeiről is híres Campagnolo, valamint a Cromodora lett. Mindketten készítettek kerekeket alumíniumból és magnéziumból egyaránt. A magnézium darabok többnyire könnyen felismerhetők sárgásbarna színükről.
Itt pedig szeretnék gyorsan eloszlatni egy tévhitet. A magnézium színe nem sárgásbarna. Mint jelen tanulmányom elején írtam, az elemi magnézium ezüstös világosszürke, majdnem fehér. A sárga árnyalatnak más oka van. A górcső alá vett könnyűfémünk nagyon erősen hajlamos a korrózióra, ezért bevonattal kell ellátni. A már említett Dow nevű cég a Halibrandnak kezdett szállítani ilyen krómvegyületeket Dow-1, Dow-7, majd Dow-17 néven. Ezekkel képeztek korróziótól védő, sárgásbarna színű bevonatot a magnéziumból készült kerekeken.
Lángoló versenyautók
A versenyautók világában újra meg újra jelentek meg kísérletek könnyű magnéziumkasztnik kifejlesztésére.
Piero Dusio, az olasz Cisitalia autómárka vezetője 1946-ban bízta meg az előző részben már említett Ferdinand Porschét egy Grand Prix-versenyautó tervezésével. Porsche az Auto Unionnál szerzett tapasztalatait hasznosítva egy középmotoros autót tervezett. Annyira hasonlított a háború előtt Auto Unionokhoz, hogy sokan „Auto Union E-típusnak” hívták, utalva arra, hogy a szintén Porsche által tervezett 30-es évekbeli német versenyautók típusjelzése az A-tól a D-betűig terjedt.
A Cisitalia 360-as típusnak számos különlegessége volt: a 12 hengeres boxermotor, a kapcsolható összkerékhajtás, a szekvenciális váltó, a 2,8 bar nyomást előállító 2 db forgólapátos Zoller-kompresszor, de ami jelen cikk szempontjából még érdekesebb, hogy a króm-molibdén acél vázra magnézium borítás került. Az autó európai nagydíjon végül soha nem indult. 1951-ben Argentínába vitték, ahol rövid ideig versenyeztek vele.
1954-ben jelent meg a Mercedes W196 Formula-1-versenyautó, illetve ennek a hosszú távú versenyekre készített változata, a 300 SLR. Ezen járművek csővázas szerkezetét az elektron nevű magnéziumötvözetből készült lemezekkel borították. Az autóból a 2 db Uhlenhaut Coupé változatot is beleszámítva 10 db készült.
Mind a Formula-1-verzió, mind a 300 SLR hatalmas sikert aratott a saját versenyágában. Azonban egy baleset 1955-ben rávilágított a magnézium egyik nagy hátrányára. A Le Mans-i 24 órás versenyen a francia Pierre Levegh Mercedes 300 SLR típusú versenygépe a célegyenesben a nézők közé repült. A Mercedes kigyulladt és a magnézium borítás olyan hevesen égett, hogy a lángokat a tűzoltók csak igen nehezen tudták megfékezni. Munkájukat nehezítette, hogy az anyag vízzel nem oltható. Összesen 84-en haltak meg, köztük Levegh is. 120-an szenvedtek sérüléseket.
1957-ben a Chevrolet XP64 néven készített egy versenyautót magnézium-borítással, a Corvette motorjának és számos fődarabjának a felhasználásával, de utóbbi autó végül soha nem állt rajthoz.
1966-ban a Formula-1-ben megjelent egy érdekes versenyautó. Az Eagle T1G, vagy más néven az Eagle Mk. 1. tervezésekor több alkatrészt gyártottak különleges fémekből: magnéziumból és titánból. A járművet az első évben a Coventry Climax négyhengeres motorja hajtotta, amit később a Weslake 12 hengeresére cseréltek. Utóbbi erőforrásnál a blokk és a hengerfej anyaga alumíniumötvözet, ez nem számít különösebben érdekesnek.
Viszont a monocoque karosszéria borítása magnéziumból készült. A kasztni szegecselt teherviselő részének anyaga az első változatnál alumíniumötvözet volt, de 1969-ben már az is magnézium lett. Természetesen a felniket is magnéziumból gyártották, utóbbiak érdekessége, hogy ezt nem mástól szerezték be, hanem az Eagle csapat saját terméke volt. A váltó a már említett Hewlandtől eredt – típusa DG300 –, így a váltóháznak magnézium az alapanyaga. A szelepfedelet és a kartert magnéziumból öntötték. A jármű alatt titánötvözet rugók és lengőkarok voltak. A 12 henger érces hangját titánötvözet kipufogó közvetítette a külvilág számára. Mintha egy mozgó fémipari laboratórium lett volna…
Dan Gurney 1967-ben, Spában, a Belga Nagydíjon győzelmet aratott: ez volt a sportág történetében az egyetlen alkalom, amikor amerikai tervezésű autó nyert futamot. Ugyanebben az évben, Mosport Parkban, a Kanadai Nagydíjon harmadikként állhatott a dobogóra. Sajnos az autó további sikereket nem aratott, aminek elsősorban a komplikált motor volt az oka. Legalább balesetet nem szenvedett, pedig Gurney – aki tisztában volt a magnézium gyúlékonyságával – azt állította, hogy „olyan, mintha egy Ronson öngyújtót vezetnék”…
1968-ban történt egy, a Le Mans-i tragédiához hasonló eset. Arra a Formula-1-szezonra a Honda a magnéziumötvözet kasztnival szerelt RA302 típust állította csatasorba. Rouenban, a Francia Nagydíjon a francia Jo Schlesser elvesztette az autó felett az uralmát, kisodródott, a Honda kigyulladt és olyan hevesen kezdett el égni, hogy a sofőrt nem tudták kimenteni, bennégett. A Honda másik versenyzője, John Surtees egyébként korábban figyelmeztette a japán csapat vezetőit, hogy az autó túl veszélyes.
A verseny- és utcai autóknál időről időre újra megjelent a magnézium. 1977-ben a Cosworth kísérletezett az anyaggal; a DFV versenymotor blokkjából készített néhányat ebből a fémből, de végül maradt az alumíniumötvözeteknél. 1993-ban a cég a HB7 motor dugattyúját gyártotta magnéziumból. Egyébként számos helyen lehet olvasni, hogy a Cosworth összes DFV motorja magnéziumból készült volna, de ez nem igaz.
2005-ben mutatta be a BMW az N52 típusjelzésű, 2,3 és 2,5 liter hengerűrtartalmú benzinüzemű, hathengeres soros motorblokkját, amelyek esetében meglepetést keltett, hogy azok magnéziumból készültek. A belőle fejlesztett N53 blokknál (2,5 és 3 literes, benzines) szintén ezt az anyagot választották. Az N53-ast 2013-ig, az N52-est 2015-ig gyártották, miközben szép lassan felváltották az alumínium blokkos, négyhengeres N20-szal.
Valószínűleg az anyag gyúlékony volta fogja vissza a gyárak kísérletező kedvét; ennek ellenére számos kevésbé fontos alkatrész készül ebből a fémből különféle gyártóknál. Az átlagosan egy autóhoz felhasznált magnézium tömege manapság mintegy 3 kg, ami elmarad a Bogár húsz kilójától.
Magnézium a fellegekben
Ahol a magnézium sikert aratott, az a repülőgépgyártás. Az autógyártáshoz hasonlóan a két világháború között kezdtek magnézium alkatrészeket repülőgépekbe építeni. Több gyártó, így Chevrolet – a Chevrolair motornál –, a Hirth vagy a Jacobs készített forgattyúsházakat ebből a fémből.
1947-ben készült a Lockheed P-80 „Shooting Star” vadászgép alapján egy példányban az F-80C típusjelzésű prototípus magnéziumból. Ismereteim szerint ez volt az egyetlen repülő, amelynek a géptörzse 100 % magnéziumötvözetből készült. Az anyag – már ismert – gyúlékonysága miatt nem készült belőle több.
Számos alkatrész esetében viszont ez a fém biztonsággal alkalmazható volt. A Convair B-36 Peacemaker amerikai bombázó 8600 kg, a Tupoljev Tu-95MS szovjet bombázó 1550 kg, a Tupoljev Tu-134 szovjet utasszállító 780 kg magnéziumot tartalmazott. Jelenleg is jellemző a modern repülőgépekre a magnézium-alkatrészek beépítése.
Két keréken
A kerékpáriparban sokáig nem foglalkoztak ezzel a fémmel. 1974-ben jelent meg a bmx-biciklikhez kifejlesztett, magnéziumból készült Motomag kerék. Meglehetősen népszerű lett ezen a sportágon belül.
1987-ben mutatta be az angol Frank Kirk a „Precision” nevű, különleges formájú vázát, amit magnéziumból állítottak elő, de nagy sikert nem aratott. A váz „felsőcsöve” I-profilú, az „alsócsöve” négyszögprofilú volt.
Viszont az anyag a teleszkópvillák terén elterjedt: 1993-ban jelent meg a Rock Shox Mag 21, aminek a külső szárai magnéziumból készültek. Innen a „Mag” típusjelzés. Azóta is számos teleszkópvillánál használják ezt az anyagot.
1997-ben a magyar Schwinn Csepel bemutatott egy prototípust, aminek a váza ebből a könnyűfémből készült. A technológiát az amerikai YBM Magnex cégtől kapták, amely vállalkozás akkoriban vásárolta meg a magyar gyárat. Országúti és mountain-bike verzió is készült. A vázakat a Mountain-Bike Action Hungary című lap munkatársai, illetve Bodrogi László kerékpárversenyző is tesztelte. Sajnos az amerikai tulajdonosok bűncselekményekbe keveredtek, ez – is – lehetett az oka, hogy nem lett sorozatgyártás a magyar magnézium-kerékpárból.
A legsikeresebb magnéziumvázat az olasz Pinarello készítette. 2004-ben mutatta be az AK61 Dogma típust, amivel 2006-ban a spanyol Oscar Pereiro győzelmet aratott a Tour de France-on. Bár kezdetben úgy tűnt, hogy az amerikai Floyd Landis győzött egy svájci BMC kerékpárral, de tőle tiltott szerek használata miatt elvették az aranyérmét. A Pinarello később leállt ennek a vázanyagnak a felhasználásával.
Azóta is több kisebb cég készített, vagy készít ma is magnéziumvázakat, de soha nem lett egyikből sem tömegtermék. A legismertebb talán a Paketa, de ilyen vállalkozás volt az Allite, az Alubin, a Litech, a Loadstar, a Salt, a Segal, a Vaast, a Weis vagy a Zinn. Mindezen felül a magnézium elterjedt vázanyag gyermekkerékpároknál.
Végül, de nem utolsó sorban meg kell említeni a motorkerékpár-ipart is. Itt is a két világháború között fedezték fel ezt a könnyűfémet. 1933-ban a Harley-Davidson VLE típusába a Frontenac Indy-versenyautónál már említett Dowmetal magnéziumötvözet dugattyúkat szerelték.
Az angol versenymotor-gyárak is előszeretettel alkalmazták a magnéziumot. 1939-ben az AJS kompresszoros versenymotorjának már ebből a fémből volt a forgattyúsháza, ahogyan az 1947-től versenyző legendás Norton Manxnak, vagy az 1958-ban rajthoz álló Matchless G50-nek is.
Az 1966-ban bemutatott, NSU-motoros Münch Mammut motorkerékpárnak a hátsó kereke magnéziumötvözetből készült: a küllők nem tudták volna elviselni a motor 83 Nm nyomatékát. A Münch motorok lényege az volt, hogy az NSU TTS autók 88 lóerősre növelt, léghűtéses, négyhengeres motorját építették egy motorkerékpárvázba. Kb. 500 db készült belőlük.
Az 1970-es években jelent meg nagyobb mennyiségben a magnéziumkerék a motorkerékpároknál, mint – az autóiparhoz hasonlóan – az alumínium könnyebb és drágább alternatívája. De mindezen kívül a mai napig előszeretettel épít be számos motorkerékpár-gyár különféle magnéziumból készült – többnyire öntött – fedeleket, konzolokat, illetve felniket a járművek össztömegének csökkentése érdekében.