鎂合金是當代重要的工程材料之一。鎂是結構性金屬中最輕的一種，具有高強度對重量比﹐可取代傳統(tǒng)上運用鋼、鑄鐵、鋅合金甚至鋁合金的地方。除此之外鎂合金還具有﹕(1) 優(yōu)良的導熱性、吸震性﹔(2) 抗EMI電磁波﹔(3) 尺寸穩(wěn)定性高﹔(4) 可100%回收，被譽為綠色工程材料。鎂合金以上得天獨厚的特性使之成為工業(yè)產(chǎn)品中制造結構零件的優(yōu)選材料之一，主要用于制造輕而強度高的對象。鎂合金壓鑄件的應用領域以筆記本計算機、照相機和攝相機產(chǎn)品(統(tǒng)稱為3C產(chǎn)品)為主。

一﹑合理選用鎂合金壓鑄機進行壓鑄生產(chǎn)

鎂合金壓鑄主要有：熱室壓鑄、冷室壓鑄、半固態(tài)壓射成形三種壓鑄成形技術。

選用何種形式的鎂合金壓鑄機進行生產(chǎn)主要取決于鑄件的壁厚和重量。德國Frech(富來)公司在對“鎂合金壓鑄工藝的優(yōu)化”問題進行研究中提出﹕一般情況下﹐小約1kg左右﹐薄壁均勻﹑形狀復雜的小鑄件適合用熱室壓鑄機進行生產(chǎn)。冷室壓鑄機通常用于壓鑄大型件﹐因為可以采用較高的壓射壓力﹐在高達15Mpa的壓射比下﹐在100ms之內(nèi)一次壓射10kg或更多的金屬液。對于1.35~2.25kg重的壓鑄件﹐可以在鎖模力500~700噸的壓鑄機進行生產(chǎn)﹐兩種類型壓鑄機都能適用。

熱室壓鑄機在華南地區(qū)被廣泛的使用﹐與冷室壓鑄機相比﹐熱室壓鑄具有以下之特點(具體數(shù)據(jù)以菱沼機(HISHINUMA)為例:

1. 鑄造時鎂合金材料處于液體狀態(tài)﹐合乎一般鑄造條件。

2. 鑄造性良好﹐鑄造壓力約250KG/CM2,較低的鑄造壓力可鑄造出較大的鑄件。

3. 因鑄造溫度高﹐所以生產(chǎn)周期快。

4. 生產(chǎn)周期快

5. 設備購入成本低,不須技術專利費。

6. 澆口較小﹐以手提電話成形為例﹐熱室壓鑄44.8g﹐冷室壓鑄110g﹐熱室壓鑄產(chǎn)品的水口重量只有冷室壓鑄產(chǎn)品的水口重量約40%。

以下更新熱室壓鑄技朮裝置令熱室壓鑄機更適合于鎂合金的生產(chǎn)﹕

1. 高速射出伺服式液壓系統(tǒng)。

2. 高周波噴咀加熱裝置。

3. 模具斷熱板。

4. 模具溫度調(diào)節(jié)裝置。

5. 鎂錠予熱裝置。

6. 在射出計測機構中采用無接觸式高速Sensor，讀數(shù)準確快捷﹐令無機械接觸部分保修簡單容易。

半固態(tài)壓射機的優(yōu)點在于﹕零件表面質量高﹔可鑄造壁厚薄達0.7~0.8mm的輕薄件﹐尺寸精確﹔不需要熔煉爐﹐不但安全性高而且勞動環(huán)境好﹔鑄件收縮量小﹔鑄件的表面良品率高﹐可令壓鑄工序無表面缺陷的良品率達50%左右。

半固態(tài)壓鑄技朮不足之處在于﹕裝備昂貴﹔維護較困難﹐機械與控制設備故障率較高﹐維修費用多﹐比壓鑄法的高50%左右﹐故產(chǎn)品成本較高﹔因使用的原料為鎂粒﹐與使用鎂錠的壓鑄法相比原料價格高20%﹔鑄件生產(chǎn)周期長﹐為普通壓鑄法的2~3倍﹐故產(chǎn)量較低。

由表1可見三種類型的壓鑄機在生產(chǎn)工藝中的比較﹐實際生產(chǎn)中采用哪一種壓鑄機應按照生產(chǎn)產(chǎn)品的需要取舍。就目前中國大陸而言﹐熱室壓鑄機應用較為廣泛﹐本文以熱室壓鑄成形技朮為主要對象介紹壓鑄生產(chǎn)過程中的管理與經(jīng)驗。

工

藝

特

點比較項目半固態(tài)壓射機熱室壓鑄機冷室壓鑄機

AZ91D澆注溫度(℃)低 590~600中 630~650高 680~700

壓射速度(m˙s-1)1~41~41~8

壓射比壓(Mpa)50~12025~3540~70

增壓無無有(厚壁有利)

鑄件投影面積小小大

成形穩(wěn)定性有時不穩(wěn)定良好良好

給料方式供料器自動給料坩堝直接給料自動澆注機送料

安全性非常好良好普通(有料溢出)

熔渣無普通多

壓鑄周期1(基準)0.91.1

保護氣全SF6的使用無有有