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真空铝合金压铸的特点及优缺点

真空铝合金压铸的特点及优缺点

来源: 作者: 发布日期:2017-06-05 17:17【

真空铝合金压铸的特点及优缺点

近来,真空铝合金压铸以抽除型腔中的气体为主,主要有两种形式:

(1)从模具中直接抽气;

(2)置模具于真空箱中抽气。采用真空铝合金压铸时,模具的排气道位置和排气道面积的设计至关重要。排气道存在一个“临界面积”,其与型腔内抽出的气体量、抽气时间及充填时间有关。当排气道的面积大于临界面积时,真空铝合金压铸效果明显;反之,则不明显。

真空系统的选择也非常重要,要求在真空泵关闭之前,型腔内的真空度可保持到充型完毕。充氧压铸技术压铸件气孔中的气体绝大部分为N2和H2,几乎没有O2,主要原因是O2与活性金属发生反应生成了固体氧化物,这为充氧压铸技术提供了理论基础。充氧压铸是在压铸前将氧气充入型腔,取代其中的空气。

由于压力铸造是在极短的时间内完成充型过程的,很容易造成气体的卷入而影响压铸件的质量。为此发展了加氧压铸机和真空压铸机,中压压铸机也获得了较快的发展,有些压铸机的合型机构采用倾斜形式。压铸过程自动化和压铸计算机控制及压铸柔性加工单元(FMC)也逐步得到发展。

(1) 加氧压力铸造是在铝金属液充填型腔之前,用氧气充填压室和型腔,以取代其中的空气和其他气体。其特点是:消除或减少了气孔,提高铸件的质量;结构简单,操作方便,投资少。

(2) 真空压力铸造是先将压铸型腔内空气抽除,然后再压入液体金属。其特点是:可消除或减少压铸件内部的气孔,提高铸件的力学性能和表面质量;压铸时大大减少了型腔的反压力,可使用较低的比压和铸造性能较差的合金。

真空压铸法的优点

① 真空压铸法可消除或减少压铸件内部的气孔,提高压铸件的机械性能和表面质量,改善镀覆性能;

② 真空压铸法大大减少型腔的反压力,可使用较低的比压及铸造性能较差的合金,有可能用小机器压铸较大的铸件;

③ 真空压铸法改善了充填条件,可压铸较薄的铸件;

④ 真空压铸法和普通压铸方法相比,生产效率几乎一样。

真空压铸法的缺点

① 模具密封结构复杂,制造及安装较困难,因而成本较高;

② 真空压铸法如控制不当,效果就不是很显著。

真空压铸与普通压铸法相比具有以下特点:

(1)气孔率大大降低;

(2)真空压铸的铸件的硬度高,微观组织细小;

(3)真空铝合金压铸件的力学性能较高。

应用真空压铸法生产的铝镁合金压铸件已被证明可以采用焊接、热处理等加工手段,常温性能也有一定的提升:如目前已经成功的在冷室压铸机上利用真空压铸法生产出AM60B镁合金汽车轮毂,在锁模力为2940kN 的热室压铸机上利用真空压铸法生产出AM60B镁合金汽车方向盘,压铸件伸长率由8%提高到16%以上。

只要控制得当,真空压铸法可以给压铸件性能带来令人满意的改善。而模具密封所造成的成本提升,随着技术的普及以及批量化生产所带来的成本分摊,会得到很好的解决。相对于传统的压铸方法来说,层流充填法/超低速压铸法生产效率较低,浇口清理困难,难以应用于大批量生产;充氧压铸法操作工序复杂,工艺参数不易控制,也难以在实际生产中大规模应用;只有真空压铸法,工序简单,操作方便,具有和普通压铸方法几乎一样的生产效率,易于在实际生产中推广。所以自出现以来,真空压铸法便表现出强大的生命力,而随着相关技术的提高,其应用也越来越广泛。