镁合金压铸生产管理及经验(
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日期:
2013-04-27
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镁合金是当代重要的工程材料之一。镁是结构性金属中最轻的一种,具有高强度对重量比﹐可取代传统上运用钢、铸铁、锌合金甚至铝合金的地方。除此之外镁合金还具有﹕(1) 优良的导热性、吸震性﹔(2) 抗EMI电磁波﹔(3) 尺寸稳定性高﹔(4) 可100%回收,被誉为绿色工程材料。镁合金以上得天独厚的特性使之成为工业产品中制造结构零件的优选材料之一,主要用于制造轻而强度高的对象。镁合金压铸件的应用领域以笔记本计算机、照相机和摄相机产品(统称为3C产品)为主。
一﹑合理选用镁合金压铸机进行压铸生产
镁合金压铸主要有:热室压铸、冷室压铸、半固态压射成形三种压铸成形技术。
选用何种形式的镁合金压铸机进行生产主要取决于铸件的壁厚和重量。德国Frech(富来)公司在对“镁合金压铸工艺的优化”问题进行研究中提出﹕一般情况下﹐小约1kg左右﹐薄壁均匀﹑形状复杂的小铸件适合用热室压铸机进行生产。冷室压铸机通常用于压铸大型件﹐因为可以采用较高的压射压力﹐在高达15Mpa的压射比下﹐在100ms之内一次压射10kg或更多的金属液。对于1.35~2.25kg重的压铸件﹐可以在锁模力500~700吨的压铸机进行生产﹐两种类型压铸机都能适用。
热室压铸机在华南地区被广泛的使用﹐与冷室压铸机相比﹐热室压铸具有以下之特点(具体数据以菱沼机(HISHINUMA)为例:
1. 铸造时镁合金材料处于液体状态﹐合乎一般铸造条件。
2. 铸造性良好﹐铸造压力约250KG/CM2,较低的铸造压力可铸造出较大的铸件。
3. 因铸造温度高﹐所以生产周期快。
4. 生产周期快
5. 设备购入成本低,不须技术专利费。
6. 浇口较小﹐以手提电话成形为例﹐热室压铸44.8g﹐冷室压铸110g﹐热室压铸产品的水口重量只有冷室压铸产品的水口重量约40%。
以下更新热室压铸技朮装置令热室压铸机更适合于镁合金的生产﹕
1. 高速射出伺服式液压系统。
2. 高周波喷咀加热装置。
3. 模具断热板。
4. 模具温度调节装置。
5. 镁锭予热装置。
6. 在射出计测机构中采用无接触式高速Sensor,读数准确快捷﹐令无机械接触部分保修简单容易。
半固态压射机的优点在于﹕零件表面质量高﹔可铸造壁厚薄达0.7~0.8mm的轻薄件﹐尺寸精确﹔不需要熔炼炉﹐不但安全性高而且劳动环境好﹔铸件收缩量小﹔铸件的表面良品率高﹐可令压铸工序无表面缺陷的良品率达50%左右。
半固态压铸技朮不足之处在于﹕装备昂贵﹔维护较困难﹐机械与控制设备故障率较高﹐维修费用多﹐比压铸法的高50%左右﹐故产品成本较高﹔因使用的原料为镁粒﹐与使用镁锭的压铸法相比原料价格高20%﹔铸件生产周期长﹐为普通压铸法的2~3倍﹐故产量较低。
由表1可见三种类型的压铸机在生产工艺中的比较﹐实际生产中采用哪一种压铸机应按照生产产品的需要取舍。就目前中国大陆而言﹐热室压铸机应用较为广泛﹐本文以热室压铸成形技朮为主要对象介绍压铸生产过程中的管理与经验。
工
艺
特
点 |
比较项目 |
半固态压射机 |
热室压铸机 |
冷室压铸机 |
AZ91D浇注温度(℃) |
低 590~600 |
中 630~650 |
高 680~700 |
压射速度(m˙s-1) |
1~4 |
1~4 |
1~8 |
压射比压(Mpa) |
50~120 |
25~35 |
40~70 |
增压 |
无 |
无 |
有(厚壁有利) |
铸件投影面积 |
小 |
小 |
大 |
成形稳定性 |
有时不稳定 |
良好 |
良好 |
给料方式 |
供料器自动给料 |
坩埚直接给料 |
自动浇注机送料 |
安全性 |
非常好 |
良好 |
普通(有料溢出) |
熔渣 |
无 |
普通 |
多 |
压铸周期 |
1(基准) |
0.9 |
1.1 |
保护气全SF6的使用 |
无 |
有 |
有 |