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鎂合金制件的鑄造覆膜砂成形

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鎂合金制件的鑄造覆膜砂成形

發布日期:2017-09-29 作者: 點擊:

2) 覆膜砂鎂合金壓鑄技術的發展趨勢
  鎂合金壓鑄與其它金屬的壓鑄一樣,在壓鑄過程中鎂合金液以高速的紊流成彌散狀態充填壓鑄型腔,使腔內氣體無法排除,形成高壓微孔或溶在合金內。這些氣孔在高溫下會折出或膨脹導致鑄件變形或者面鼓包。因此用傳統的壓鑄方法生產的鎂合金壓鑄件與其它合金壓鑄件一樣,不能進行熱處理強化,也不能在較高的溫度下使用。為了消除此缺陷,提高壓鑄件的質量,擴大壓鑄件技術的使用范圍,近年來研究開發了一些新的壓鑄技術,如真空壓鑄,半固態觸變壓鑄技術等。
  真空壓鑄是在壓鑄過程中抽出型腔內的氣體,以減少或消除在壓鑄件內的氣孔和溶解氣體,提高壓鑄件的力學性能和表面質量。真空壓鑄鎂合金件的最小壁厚為1.5-2.0mm,真空度小于或等于80kPa,沖頭速度最大達10m/s,鑄件強度可提高10%以上,韌性提高20-50%,目前已成功地用真空壓鑄法生產出鎂合金汽車輪轂和方向盤等一批主要汽車零件。

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    半固態觸變壓鑄技術
  (Thixomolding):觸變注射成型的工藝過程接近于注塑成型,其裝備原理如圖1所示。首先將鎂合金錠加工切制成細顆粒狀,將此鎂合金顆粒裝入料斗中,強制輸送到粒筒中,粒筒中旋轉的螺桿驅使鎂合金顆粒向模具方向運動,當其到達粒筒的加熱部位時,合金顆粒呈部分熔融狀態,在螺旋體的剪切作用下,具有枝晶組織的合金料形成了具有觸變結構的半固態合金,當其累積到一定體積時,被高速(5.5m/s)注射到抽成真空的預熱型腔中成形。半固態合金在外力作用下可以象熱塑性塑料一樣流動成形,但觸變注射成形的溫度,壓力以及螺桿旋轉速度遠遠高于注塑設備的。成形的加熱系統采用了電阻和感應加熱的復合工藝,將合金加熱至582±2℃,固相體積分數達60%,同時通入氬氣進行保護。
  與傳統的壓鑄相比,觸變注射成形無需液態金屬熔融和澆注等過程,生產過程較為清潔,安全和節能。沒有熔液產生,單位成形件的原材料消耗大為減少,無爆炸危險,無需SF6氣體保護,消除SF6對臭氧層的破壞,成形過程中卷入的氣體大幅度減少,零件孔隙度小于0.069%,因此成形件可以熱處理,成形件致密度高,機械性能好,耐蝕能力強。與傳統壓鑄相比,工作溫度約降低100℃,有利于提高壓鑄模壽命,并使其生產過程具有良好的一致性,減少了鎂鑄件在型內的收縮率,減少了鑄件的脫型阻力,提高了鑄件的尺寸精度,零件表面質量好,可鑄造壁厚達0.7-0.8mm的輕薄件。目前已用此法生產出汽車的傳動器殼體、蓋、點火器殼體等,所用的鎂合金是AZ91D.高度自動化的鎂合金半固態射鑄成形機及其生產線在工業發達國家發展很快,我國臺灣省的鎂合金壓鑄業也在開始大量使用半固態射鑄成形機,僅華孚公司一家在2002年就計劃采購5-8臺全新的半固態射鑄機,今后它將成為生產鎂合金鑄件的主流。

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