鎂合金壓鑄生產管理及經驗(
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2013-04-27
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T
T 】
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、照相機和攝相機產品(統(tǒng)稱為3C產品)為主。
一﹑合理選用鎂合金壓鑄機進行壓鑄生產
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。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﹐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(具體數據以菱沼機(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﹐所以生產周期快。
4. 生產周期快
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﹐熱室壓鑄產品的水口重量只有冷室壓鑄產品的水口重量約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﹕
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%﹔鑄件生產周期長﹐為普通壓鑄法的2~3倍﹐故產量較低。
由表1可見三種類型的壓鑄機在生產工藝中的比較﹐實際生產中采用哪一種壓鑄機應按照生產產品的需要取舍。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過程中的管理與經驗。
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) |
1~4 |
1~4 |
1~8 |
壓射比壓(Mpa) |
50~120 |
25~35 |
40~70 |
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) |
0.9 |
1.1 |
保護氣全SF6的使用 |
無 |
有 |
有 |