壓鑄工藝初探索

2021-10-04 04:47:31 字數 1796 閱讀 9725

如何讓你的筆記本成為現在的靚仔,很多品牌商在設計時都會絞勁腦汁的在想用什麼材料成型筆記本殼才能使其更輕更薄。很多設計師目前都會採用鎂合金壓鑄成型筆記本外殼。鎂合金的密度很小(1.7-1.83g/cm3),只相當於鋼的1/4,鋁合金的2/3左右,而鎂合金力學效能又很好,是一種優良的輕質材料。另外,鎂合金的熔點低,凝固快,凝固收縮小,不腐蝕鋼製模具等特點,這又決定了其良好的壓鑄效能,所以鎂合金的壓鑄件的應用正在逐漸的擴大。

目前很多筆記本外殼都會採用壓鑄成型工藝,我們先來了解一下壓鑄生產工藝過程:產品圖->工藝設計->模具設計->模具製造->模具安裝->模具預熱->噴刷塗料->合模->澆注(原材料準備->爐料配製->合金融化->合金液保溫)->壓鑄成型->開模取件->外觀檢驗及清理->質量檢查->鑄件成品入庫->進入下一道工序。

壓鑄成型工藝有其優點也有其缺點,優點的話,①一般壓鑄件的尺寸精度高,表面粗糙度低。②可以製造形狀複雜,輪廓清晰,薄壁深腔的金屬零件。③在壓鑄件上可以直接巢狀其他材料的零件(射包)。④壓鑄件組織緻密,具有較高的強度和硬度。⑤生產率高。缺點也挺多,①不適合小批量生產,壓鑄機和壓鑄模費用昂貴,壓鑄生產率高,小批量生產是不經濟的。②壓鑄件尺寸受限制,因壓鑄機鎖模力及裝模尺寸的限制而不能壓鑄大型壓鑄件,對內凹複雜的零件,壓鑄極難生產。③壓鑄合金種類受到限制,因為壓鑄模具受到溫度的影響,高溫度合金,壓鑄模壽命較底,很難用於生產,目前壓鑄的合金主要是鋅合金,鎂合金,鋁合金及銅合金。④壓鑄件常常伴有氣孔及氧化雜物存在料件上,因為壓鑄時,液體金屬被高速高壓填充型腔,有時候型腔中氣體很難排出從而降低壓鑄件質量。高溫時氣孔內的氣體膨脹會使壓鑄件表面鼓泡,因此壓鑄件不適合高溫熱處理。

對於壓鑄成型件的工藝引數,我們一般還需要注意什麼。就拿鎂合金壓鑄件舉例,其熔點比較低,容易著火燃燒,所以壓鑄模具冷卻系統一定要設計完善。壓鑄模具溫度過高,容易造成成型件縮水裂紋,模具溫度過低,容易造成成型不完整,粘模,所以壓鑄模具加熱系統設計必須要完善。為了使得成型件能很好脫模,建議模具結構邊緣設計需要有圓角或者r角(0.3-0.5)。壓鑄的壓鑄壓力和壓鑄速度對成型件也是有很大影響的,壓鑄壓力和速度過大,一般會造成成型件過厚穿孔,壓鑄壓力和速度過小,一般會造成壓鑄件輪廓不清晰填充不良。對於澆道系統,如果澆道阻力比較大,射速和壓力均可選大些。澆道散熱速度比較快,射速和壓力可以選擇大一些。排溢系統的排氣道截面積比較大,射速和壓力可以稍微選擇小些。合金液與壓鑄模溫差大,射速和壓力可以選擇大些。對於壁薄件,射速和壓力可以選擇大一些。厚件射速較底,壓力可以選擇高一些。澆注溫度過高,合金收縮大,使鑄件容易產生裂紋,鑄件晶粒粗大,還能造成脆性;澆注溫度過低,易產生冷隔,表面流紋和澆不足等缺陷。所以,經驗表面:在壓力過高的時候,一般盡可能降低澆注溫度,這樣就會減少金屬液衝撞型腔產生渦流和捲入氣體,減少金屬在凝固過程中的體積收縮,以使壁厚處的縮孔和縮松減少。

壓鑄充填持壓和開模溫度和時間的選擇。首先,我們要理解充填是液體金屬開始進入型腔起到充滿型腔為止,所需的時間為充填時間。充填時間的長短一般取決於鑄件的體積,壁厚的大小和鑄件的複雜程度,對於鎂合金來說,壁厚小於3mm,結構簡單,一般壓鑄預熱溫度為150-180,連續工作溫度為180-240。如果是結構複雜,預熱溫度為200-230,連續工作溫度為250-280。如果壁厚大於3mm,結構簡單,預熱溫度為120-150,連續工作溫度為180-240。結構負責的預熱溫度為170-190,連續工作溫度為200-240。持壓時間是讓未凝固的金屬結晶,以獲得緻密的組織。吃呀長短取決於鑄件的材質和壁厚。對於鎂合金,逐漸壁厚小於2.5mm,持壓時間為1-2s,2.5~6mm,持壓時間為3~8s。對於鎂合金,鑄件壁厚小於3mm,開模前停留時間為7~12s,3~4mm,開模前停留時間為10~15s,大於5mm,開模前停留時間為15~25秒。

壓鑄用塗料的作用,主要是使得具有良好的潤滑作用,保持熔融金屬的流動性,從而改善金屬的成型性,預防粘膜,保護模具。