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压铸工艺与技术

2012-04-16来源:压铸网
核心摘要:  据不完全统计,全国有压铸厂3000家左右,其中压铸件年产量超过5000吨的有30~40家,产量超过2000吨的有200家,大部分企业产量

  据不完全统计,全国有压铸厂3000家左右,其中压铸件年产量超过5000吨的有30~40家,产量超过2000吨的有200家,大部分企业产量在100~1000吨。

  压铸的技术水平相差较大,由于国外资金、技术的进入,建起了一批合资的压铸企业,而本土的股份制公司、民营公司也向规模化发展,以致最近几年来中国涌现出一批起点高、拥有先进技术、设备、产品及市场的压铸企业,从而成为行业的领先者,大大提高了中国压铸件的技术水平。但我国还有80%的压铸厂,压铸生产过程自动化程度较低,仍采用人工喷涂、取件、人工清理等方式进行压铸生产

  我国压铸件产量按合金类所占百分比大概为铝合金占70%,锌合金占26.4%,镁合金占3%,铜金占0.6%。上述数据说明传统的铝合金仍然是生产效率最高、经济性最好、工艺最成熟的液态合金压铸工艺。因此,铝合金压铸在相当一段时间内在金属压铸工艺中占有最高的份额。传统工业尤其是汽车工业对轻形零件有所增长的需求,正如前面所提到的原因,在压铸合金中铝是必不可少的。原材料铝土资源丰富,也为我们能够合理利用铝合金作为未来压铸长期的创新方式提供了广阔的平台。铝合金以其优异的铸造工艺性和可循环再造性及成熟的后加工工艺与其它合金相比被业内行家看好。

  随着科技的进步,各行各业对铸件的质量要求进一步提高,部分压铸件靠传统的铝合金压铸已不能满足质量要求,于是半固态压铸技术、真空压铸技术、镁合金压铸技术和镁合金触变成型技术应运而生,尽管目前其设备及工艺还不太完善,但它仍能成为传统铝合金压铸的重要补充部分进入压铸行业,在未来的压铸行业中起着举足轻重的作用。下面就几种新的压铸技术及工艺逐一简要说明,供大家参考。

  一、半固态金属压铸

  1、什么是半固态金属压铸:半固态压铸是变形的压铸过程,代替液态金属的是半固态金属。半固态金属由长棒料切成短棒料并预热成型,在加热过程中采用一个能使短棒变成既包括固体又包括液体的特定温度条件,保证短棒保持它的外型,再进行人工或自动加料,在冲型过程中由于受到压力影响而改变粘度,产生高流动性的固液混合物。这种流程称为“触变性”,也称“半固态压铸”。适用于铝和镁合金。

  2、工艺过程:将长棒切成短棒→通过感应加热到半固态温度→将短棒放入压室并压入模具,然后取出完成的铸件。

  3、工艺特点和优点

  A、半固态合金工艺温度比液态合金压铸工艺温度低100℃以上。

  B、在压铸过程中粘度降低而且以相对低的压力流动,因此更利于满足厚壁和薄壁的复杂型腔充型。

  C、凝固收缩比较低,由于半固态材料只是溶解大概40%~60%,因此,即使在厚壁部分也可以避免气泡收缩。

  D、低的充型速度能有效保护模具,粘模的趋势大大改观。

  E、由于半固态压铸件有较好的物理性能,其可焊接性、热处理和承压性均较好。

  二、真空压铸技术

  1、真空压铸的概念:真空条件下的压铸创造了减小气孔影响的理想条件,因为模腔中的空气在充型前被抽出,模腔处于真空状态。真空设备必须有良好的性能,模具和压铸件部分必须是密封的,才能保证真空压铸的效果。

  2、真空压铸工艺过程:压射头通过浇注口之后,压射室和模具的抽真空开始工作→在快压射开始前,模腔内已达到高真空→以调整好的工艺参数进行充型→在最后充型关键时刻关闭真空阀。

  3、真空压铸工艺的特点和优点

  A、能满足薄壁压铸件的质量要求。

  B、能使压铸件气孔减少到最低限度。

  C、真空压铸件能满足热处理和焊接要求。

  D、真空压铸能达到很高的机械性能。

  三、镁合金压铸技术

  1、镁合金压铸的概念:镁合金压铸与传统铝合金压铸的工艺方法基本相同。主要区别有两点,一是由于镁合金的低热容量,要求压铸机压射系统能提供足够能量满足快速充填要求;二是从安全和材料损耗考虑,镁合金浇注系统需配备专用气体保护熔炉,用保护气体来防止熔池表面的氧化,熔炉能保证镁液维持在一个特定温度直接定量浇注。

  2、镁合金压铸工艺过程:根据压铸件所需的浇注量由定量泵和输送管注入压射室→根据镁合金的低热容量要求选择一个合理的快压射速度→与铝合金压铸相比,模具型腔的充型要求更快→经过相对短的凝固之后,即可开模取件。

  3、镁合金压铸的特点和优点

  A、由于镁合金具有优异的流动性能,可以生产比铝合金压铸更复杂、更薄壁的零件。

  B、镁合金具有良好的导热性和金属电磁式的保护性能,比其它合金更适合做电子行业产品。

  C、镁资源取之不尽。

  D、加收材料可循环再造。

  E、隔音性和减振性均较好。

  F、比重约为铝合金的三分之二。

  四、镁合金触变成型技术

  1、镁合金触变成型法:将加入成型机料筒内的镁屑通过固定在料筒圆周上的加热器加热成半固态,半固态的合金通过螺杆旋转施加剪切力,使树枝状的固相变成球状,从而降低半固态合金的粘度,提高流动性,镁合金不与空气接触在高压条件下直接射入模腔成型。

  2、镁合金触变成型的特点和优点(与压铸相比)

  A、由于采用镁合金屑原料,不需要熔解炉,容易更换成型的镁合金种类。

  B、由于射出速度快、射出压力高,所以产品的表面质量优异,可以成型薄壁的精度高的产品。

  C、与压铸相比镁合金的溶汤温度低,成型件的尺寸精度和机械性能好。

  D、由于镁合金不与空气接触,操作环境、安全性和清洁度都比压铸法好。

  E、不用防燃气体(SF6),是保护地球环境的优良工艺

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(责任编辑:胡珍 )
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