Magnezyum alaşımlarının otomobil üretiminde ve diğer alanlarda yaygın olarak uygulanmasıyla birlikte basınçlı döküm teknolojileri çok sayıda zorlukla karşı karşıyadır. Geleneksel basınçlı döküm yöntemleri belirli üretim ihtiyaçlarını karşılayabilirken, gözeneklilik ve deformasyon gibi sorunlar magnezyum alaşımlı basınçlı dökümlerin performansını ve uygulama aralığını sınırlamaktadır. Bu eksikliklerin üstesinden gelmek için araştırmacılar son 20 yılda sürekli olarak oksijen-dolgulu basınçlı döküm, yarı-katı metal reolojik veya tiksotropik basınçlı döküm, sıkmalı döküm ve vakumlu basınçlı döküm gibi yeni basınçlı döküm teknolojilerini araştırdılar. Bu yeni teknolojiler, magnezyum alaşımlı basınçlı dökümlerin içsel kalitesini ve mekanik özelliklerini belirli bir dereceye kadar geliştirerek uygulama alanlarını genişletti. Bunlar arasında vakumlu basınçlı döküm teknolojisi, gözenekliliğin ortadan kaldırılmasında ve gazların çözülmesinde önemli sonuçlar elde etmiş ve yüksek-performanslı magnezyum alaşımlı otomotiv tekerlek göbekleri ve direksiyon parçaları üretmek için soğuk odacıklı basınçlı döküm makinelerine ve sıcak odacıklı basınçlı döküm makinelerine başarıyla uygulanmıştır.
Gözeneksiz basınçlı döküm olarak da bilinen oksijen-dolgulu basınçlı döküm, yenilikçi bir basınçlı döküm teknolojisidir. Erimiş metal kalıp boşluğunu doldurmadan önce, boşluğa oksijen veya diğer reaktif gazları enjekte ederek mevcut havayı değiştirir. Erimiş metal doldurma işlemi sırasında bu aktif gazlar, küçük metal oksit parçacıkları oluşturmak üzere erimiş metalle reaksiyona girer. Bu parçacıklar basınçlı döküm boyunca eşit şekilde dağıtılır ve basınçlı döküm içindeki gazı etkili bir şekilde ortadan kaldırır. Bu teknoloji, basınçlı dökümün ısıl işlemle güçlendirilmesine ve böylece mekanik özelliklerinin iyileştirilmesine olanak tanır. Japan Light Metals Co., Ltd., AZ91 magnezyum alaşımlı entegre manyetik kafa desteği üretmek için bu teknolojiyi başarıyla uygulayarak desteğin ağırlığını önemli ölçüde azalttı ve önemli ekonomik faydalar sağladı. Buna ek olarak şirket, alüminyum jantlardan %15 daha hafif olan AM60 magnezyum alaşımlı otomobil ve motosiklet jantlarının da seri üretimini- yaptı. Isıl işlemle güçlendirme sonrasında, oksijen{15}}dolgulu basınçlı döküm magnezyum alaşımlı parçaların mekanik özelliklerinin yalnızca sıradan basınçlı dökümlerden ve yerçekimi dökümlerinden daha üstün olmakla kalmayıp, aynı zamanda sıradan magnezyum alaşımlı basınçlı dökümlerin de ısıl işlem sırasında deformasyona yatkın olduğunu ve bu durumun mekanik özellik testini imkansız hale getirdiğini belirtmekte fayda var. Bu, oksijen-dolu basınçlı dökümün büyük bir avantajıdır.
Yarı{0}}katı reolojik basınçlı döküm teknolojisinin, metal sıçraması olmadan sorunsuz bir dolum işlemi, minimum düzeyde erimiş metal oksidasyon kaybı, enerji tasarrufu ve çevre koruma, güvenli çalışma ve döküm içindeki gözeneklilik kusurlarını etkili bir şekilde azaltma yeteneği dahil olmak üzere birçok avantajı vardır. Katı kısmı %40-%50 olan AZ91D magnezyum alaşımı, soğuk odalı basınçlı döküm makinesinde yarı-reolojik olarak katı-katı döküm-olarak yapıldığında, gözeneklilik kusurları başarılı bir şekilde ortadan kaldırılabilir, bu da 140-200 MPa'lık yüksek bir gerilme mukavemeti ile sonuçlanır. Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Dow Chemical'ın, magnezyum alaşımları için yarı{13}}katı basınçlı-döküm yöntemini başarıyla ticarileştirdiğini ve üç temel patent aldığını belirtmekte fayda var. 1991'de piyasaya sürülen ikinci-nesil yarı-katı basınçlı-döküm ekipmanı, sıradan basınçlı döküm makinelerine benzer bir kilitleme mekanizmasını korurken yenilikçi bir şekilde elektrikli ısıtma cihazına sahip bir spiral enjeksiyon mekanizmasını benimsedi. Bu mekanizma aracılığıyla, granüler magnezyum alaşımı, yüksek hızlı enjeksiyon bölgesine girmeden önce, hassas bir şekilde ısıtıldığı ve 580 dereceye kadar sıcaklıklarda yarı-katı hal halinde kesildiği argon-korumalı sıcaklık-kontrollü bir ısıtma bölgesine verimli bir şekilde spiral olarak taşınır. Enjeksiyon hızı yaklaşık 318 m/s'dir, kavite basıncı 34-41 MPa'da tutulur ve hatta maksimum 136 MPa'ya ulaşabilir; tüm döngü yalnızca 20 saniye sürer. Geleneksel basınçlı dökümlerdeki %215 - %310'luk yüksek ortalama gözeneklilik ile karşılaştırıldığında, yarı katı basınçlı dökümler yalnızca %14 - %118 arasında değişen önemli ölçüde daha düşük gözeneklilik sergiler.
Ayrıca, bu teknoloji kalıp içindeki büzülmeyi etkili bir şekilde azaltarak bazı dökümlerin sıfır taslak açısından bile yararlanmasına olanak tanır, böylece kalıptan ayrılma direncini önemli ölçüde azaltır ve boyutsal doğruluğu artırır. Şu anda başarıyla üretilen magnezyum alaşımlı yarı-katı dökümler arasında tamamı AZ91D alaşımından yapılmış otomotiv şanzıman mahfazası kapakları ve ateşleme mahfazaları bulunmaktadır.
Ayrıca, silisyum karbür parçacık- takviyeli kompozitler gibi magnezyum alaşımı-bazlı kompozit malzemeler, yıllar süren araştırma ve geliştirme sürecinden geçmiştir. Basınçlı döküm alanında henüz tam olarak ticari olarak uygulanabilir olmasa da, çarklar, bisiklet krankları ve otomotiv silindir gömlekleri gibi dökümler, kum döküm ve hassas döküm yöntemleri kullanılarak başarıyla üretilmiştir. Bir diğer trend ise bu kompozit malzemeleri yarı katı döküm teknolojisiyle birleştirerek basınçlı döküm ve sıkıştırmalı dökümdeki uygulamalarını daha da genişletmektir.
Şu anda, basınçlı döküm magnezyum alaşımlarının proses parametreleri ile mekanik özellikleri arasındaki ilişki üzerine dünya çapında çok sayıda deneysel çalışma yürütülmektedir. Ancak, basınçlı döküm işlemlerinin mikroyapı üzerindeki etkisine ilişkin araştırmalar nispeten az olmaya devam ediyor. Bu nedenle, basınçlı döküm işlemlerinin magnezyum alaşımlarının mikro yapısı ve özellikleri üzerindeki niceliksel etkisinin-derinlemesine araştırılması ve buna dayanarak, magnezyum alaşımıyla oluşturulmuş parçaların performansının tahmin edilmesi, hiç şüphesiz, büyük potansiyele ve pratik uygulama değerine sahip temel bir araştırma çabasıdır.
