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壓鑄工藝相關知識介紹

• 作者: 達源壓鑄
• 來源:
• 日期: 2022-09-01
• 瀏覽次數: 1424次

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 壓鑄的定義

 

     壓鑄（英文：die casting）是一種金屬鑄造工藝，其特點是利用模具腔對融化的金屬施加高壓。模具通常是用強度更高的合金加工而成的，這個過程有些類似注塑成型。大多數壓鑄鑄件都是不含鐵的，例如鋅、銅、鋁、鎂、鉛、錫以及鉛錫合金以及它們的合金。

     壓鑄機、壓鑄合金與壓鑄模具是壓 鑄生產的三大要素，缺一不可所謂壓鑄工藝就是將這三大要素 有機地加以綜合運用，使能穩定 地有節奏地和高效地生產出外觀 、內在質量好的、尺寸符合圖樣 或協議規定要求的鑄件。

 

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 壓鑄工藝優勢和劣勢

 

優勢

1).壓鑄件尺寸精度高，表面粗糙度低；

2).鑄件強度和表面硬度高； 

3).應用范圍廣，燈具散熱器，汽車配件，家具衛浴五金，電 子電器配件，飾品配件，建筑材料，餐具，玩具，運動器材 ，禮品，機械五金配件等等；

4).生產率高，可實現自動化生產； 

5).金屬利用率高 ；

 

劣勢

1).壓鑄時由于液態金屬充填型腔速度高，流態不穩定，故采用一般壓鑄法，鑄件易產生氣孔，不容易進行熱處理； 

2). 對內凹復雜的鑄件，壓鑄較為困難；

3). 壓鑄模壽命較低，鋁合金，鎂合金的模具壽命約8萬模次 ，高熔點合金如銅，黑色金屬等則理低；

4). 不宜小批量生產，主要原因是壓鑄型制造成本高，壓鑄機 生產效率高，小批量生產不經濟；

5).鋁合金壓鑄件不易實現陽極氧化，但目前已經有廠商使用 特殊的鋁合金實現壓鑄后陽極氧化，但良品率仍偏低；

 

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壓鑄機介紹

 

1.壓鑄機的分類：

      壓鑄機主要可以分為熱室壓鑄機與冷室壓鑄機兩種不同的類型，區別在于它們能承受多大的力量，典型的壓力范圍在400到4000噸之間。熱室壓鑄，有時也被稱作鵝頸壓鑄，它的金屬池內是熔融狀態的液態、半液態金屬，這些金屬在壓力作用下填充模具。當壓鑄無法用于熱室壓鑄工藝的金屬時可以采用冷室壓鑄，包括鋁、鎂、銅以及含鋁量較高的鋅合金。在這種工藝中，需要在一個獨立的坩堝中先把金屬熔化掉。 然后一定數量的熔融金屬被轉移到一個未被加熱的注射室或注射嘴中；熱室和冷室的區別在于：壓鑄機的 射料系統是否浸泡在金屬溶液里。

2.壓鑄機用途：

熱室壓鑄機：鋅合金，鎂合金等 

冷室壓鑄機：鋅合金，鎂合金，鋁 合金，銅合金等

立式壓鑄機：鋅，鋁，銅，鉛，錫；

壓鑄機也可分為臥式與立式。

 

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 壓鑄金屬材料

 

     用于壓鑄的金屬主要包括鋅、銅、鋁、鎂、鉛、錫以及鉛錫合金，雖然壓鑄鐵很罕見，不過也是可行的。比較特殊的壓鑄金屬包括ZAMAK、鋁鋅合金以及美國鋁業協會的標準：AA380、AA384、AA386、AA390以及AZ91D鎂。各種金屬的壓鑄時的特點如下：

鋅：最容易壓鑄的金屬，制造小型部件時很經濟，容易鍍膜，抗壓強度、塑性高，鑄造壽命長。

鋁：質量輕、制造復雜和薄壁鑄件時尺寸穩定性高，耐腐蝕性強，機械性能好，高導熱以及導電性，高溫下強度依然很高。常用的有Al-Si-Cu系，常見的有ADC12(A383), ADC10(A380) 等。另外還有Al-Si系，Al-Si-Mg系，Al-Mg系。另目前稱作鋁 鈦合金的是在上述材料加入鈦金屬改良而成，加入鈦金屬可以顯 著提高產品的機械性能。

鎂：易于進行機械加工，強度重量比高，常用壓鑄金屬中最輕。目前使用最廣的是鎂鋁合金，其次是鎂錳合金和鎂鋅鋯合金。使用的牌號常見的有AZ91D，AM60B，AM50A，AS41B等。

銅：硬度高，耐腐蝕性強，常用壓鑄金屬中機械性能最好，抗磨損，強度接近鋼鐵。

鉛和錫：密度高，尺寸精度極高，可用作特殊防腐蝕部件。出于公共衛生方面的考慮，這種合金不能用作食品加工、儲存設備。鉛錫銻的合金（有時也含一點銅）可以用來制造凸版印刷中的手工鉛字以及燙金。

使用鋁、銅、鎂和鋅進行壓鑄的質量上限分別為70磅（32千克）、10磅（4.5千克）、44磅（20千克）以及75磅（34千克）。

 

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壓鑄模具 

 

       由于溫度的關系，對于壓鑄模具來說最重要的材料特性在于抗熱振性以及柔軟性，其它的特征包括淬透性、切削性、抗熱裂性、焊接性、可用性（特別是對于大型模具）以及成本。壓鑄模具必須用熱作模具鋼制作，常用的鋼材有H13, 2344, 8407, 8418, SKD61, DAC, FDAC等。

模具的結構：（后模，前模） 模架，模仁，導柱，導套頂針 ，司筒，分流子，澆口套，滑 塊，斜導柱，油壓抽芯。由于問題在壓鑄時溫度很高會導致模具受熱膨脹，內行位和斜頂都要慎重用，特別是內行位，在壓鑄過程中容易卡死；

模具的加工設備：銑床， CNC加工中心，線切割（慢走 絲），（鏡面）火花機，磨床 ，車床，焊補設備 。

 

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后加工工藝及設備

 

1.沖切水口

壓鑄出來的產品需要切除料頭及水口，去除大部分多余的材料。

設備：油壓沖床，氣動沖床等。

2.去除批鋒毛刺 

切完水口流道后產品上還會殘留有很多批鋒毛刺，需要用手工去除，或是用機器去掉。 

設備工具：刮刀，震動研磨機，磁力研磨機，打磨機等；

3.牙孔加工

結構件是基本都需要牙孔加工，根據不同規 格的牙孔先擇不同的 鉆頭及絲攻。

設備：CNC鉆攻中心 多軸鉆孔機 多軸攻牙機。

4.車床加工

車床加工主要是加工內圓或外圓時使用。設備：自動車床 數控車床。

 

5.CNC加工

由于壓鑄模具及工藝制程的限制，有一些結構壓鑄將無法實現，此時就 需要機加工。 

設備：CNC加工中心 

6.熱整形加工 

在壓鑄，沖壓，機加工，表面處理等各制程中，尤其是薄壁件，都會產生形變，所以需要熱整形加工來糾正。

設備：熱整形專用機 

 

 

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 表面處理工藝 

 

      出于表面裝飾與防腐蝕的需要，壓鑄件一般都需要進行表面處理，下面簡單介紹一下各類工藝：

1.鈍化(皮膜）－在金屬表面形成一層保護膜，主要應用在內構 件，尤其是鎂合金件，由于性質活潑，則必須要做皮膜處理 ；鋁合金的話耐蝕性較好可以做鈍化，也可以只做光亮處理 ；

2.噴漆－噴涂液體油漆，可以實現多種顏色與質感；噴粉－噴涂粉體涂料，可以實現多種顏色；

3.電鍍－鋅合金產品的可以電鍍多種顏色，鋁合金及鎂合金上應用范圍很窄； 

4.陽極氧化－鋁合金壓鑄產品可以實現多種顏色而且金屬質感不會被掩蓋，但目前壓鑄鋁合金上受限較多；

5.噴砂－可以較好實現粗糙的富有質感的表面。