镁铝合金的性能及应用.ppt

2020 3 22 Mg Al合金的特性及应用 Writtenby kyle bi 2006 6 29 2020 3 22 总纲 Mg Al合金的特性Mg Al合金的应用Mg Al合金在NB中的应用 2020 3 22 新型金属材料镁合金已被广泛应用于汽车 计算机 通讯及航空航天等众多领域 许多国家将其视为21世纪的重要战略物资 出台了若干重大的研究开发计划 镁 铝合金 这种合金自第一次世界大战被德国使用以来 成了最广泛使用的铸造镁合金的基础 大部份的镁铝合金含有8 9 的铝及少量的锌 使拉伸性能有某些提高 和锰 改善抗蚀性 2020 3 22 2020 3 22 重量轻镁合金作为一种轻质金属结构材料 其密度为铝的2 3 钢的1 4 比重只相当于铝的2 3左右 锌的1 4左右 铁的1 4 在同等刚性条下 1Kg镁合金的坚固程度等于18Kg铝和211Kg钢 而同样复杂的零部件 镁合金制品重量比锡轻1 3 比钢制品轻1 2 这一特性对于现代手提类产品减轻重量及车辆减少能耗有重要意义 一 镁铝合金的特性 2 吸震性能高镁有极好的滞弹吸震性能 可吸收震动与噪音 对于用作设备机壳减少噪音传递 提高防冲击与防凹陷损坏十分有利 其抗冲击性是塑料的20倍 2020 3 22 3 良好的铸造性能在保持良好结构的条件下 镁制品壁厚可小于016mm 这是塑胶制品在相同强度下无法达到的 至于铝也只能在112 115mm范围内才可与镁相比 4 模铸生产率高与铝相比 镁合金的单位体积热含量更低 这意味着它在模具内能更快凝固 一般来说 其生产率比铝压铸高出40 50 最高可达到压铸铝的两倍 5 良好的切削性能镁合金的良好切削性能表现在 允许较高的切削速度 减少切削加工时间 比其它金属有高出几倍的刀具寿命 极少停机换刀并节省了操作时间与刀具成本 有优良的表面光洁度 并可一次切削获得 极少出现积屑瘤 有良好的断屑特性及温度传导性 可免于使用冷却液或润滑液 2020 3 22 6 再生性废旧镁合金铸件可再熔化 并作为AZ91D AM50或AM60的二次材料进行铸造 由于压铸件的需求不断增长 可回收再用的能力是非常重要的这种符合环保要求的特点 使得镁合金比许多塑胶材料更具吸引力 7 高散热性镁合金有高散热性能 适合现今设计元件密集的电子产品 8 高电磁扰屏障镁合金有良好的阻隔电磁波功能 适合于发出电磁干扰的电子产品 2020 3 22 二 镁铝合金的应用 镁镁合金目前主要应用于移动电话 笔记本电脑外壳 饰件等压铸产品 在汽车 家电制造等行业的应用也已经比较广泛 铝镁合金材料质量轻 密度低 散热性较好 抗压性较强 能充分满足3C产品高度集成化 轻薄化 抗摔撞及电磁屏蔽和散热的要求 其硬度是传统塑料机壳的数倍 但重量仅为后者的三分之一 通常被用于中高档超薄型或尺寸较小的笔记本电脑外壳 而且 银白色的镁铝合金外壳可使产品更豪华 美观 而且易于上色 可以通过外面处理工艺变成个性化的粉兰色和粉红色 为笔记本电脑增色不少 这是工程塑料及碳纤维所无法比拟的 因而镁铝合金成了便携式笔记本电脑的首选外壳材料 目前大部分厂商的笔记本产品均采用了镁铝合金外壳技术 2020 3 22 汽车一般用于车上的座椅骨架 仪表盘 转向盘和转向柱 轮圈 发动机气缸盖 变速器壳 离合器壳等零件 其中 转向盘和转向柱 轮圈是用镁合金较多的零件 随着技术的发展将有更多的零件用镁合金制造 出于对汽车减重节能的要求 世界各大汽车公司已将镁合金制造汽车零部件作为重要发展方向 福特汽车公司已开始用镁合金来制造悬架零件 制动盘和制动钳等 日本1990年每辆汽车用镁量仅5Kg 2000年已增至210Kg 占汽车重量的25 仅次于铝材而超过钢铁的重量 2020 3 22 2 移动电话由于镁合金具备耐震 抗磨损的特性 尤其是可屏蔽电磁波的特殊功能 对手机极为重要 有利于消除消费者对手机电磁波是否会影响人体健康的疑虑 尽管镁合金成本较高 但由于镁合金质地轻 耐高温 可塑性强且防磁能力强 将赢得手机制造商更多的青睐 2020 3 22 3 笔记本电脑现在的笔记本电脑外壳都强调散热性好 重量轻 坚固耐磨以及色彩鲜艳等特性 市面上的笔记本电脑外壳材质主要有ABS塑料 碳纤维 铝镁合金及钛合金4种 但总体说来 目前较受市场欢迎的材质是铝镁合金与钛合金 其中镁铝合金材质 Magnesium 其单片厚度约为110毫米 重量轻而且延展性佳 AcerAspire1680 2020 3 22 4 精密仪器镁合金的抗冲击性使它较适合用于制造高刚性的整体构件和受冲击的零件 如仪器的壳体 基座等 在传递振动时起阻尼减震作用 可提高仪器的灵敏度和稳定性 打印机外壳 2020 3 22 2020 3 22 2020 3 22 2020 3 22 2020 3 22 2020 3 22 三 Mg Al合金在NB中的应用实例 JAQ10 LCD COVER 2020 3 22 2020 3 22 镁合金压铸机台 2020 3 22 镁合金铸造用的材料是由镁块切削成小球状最大尺寸约10m m 从送料斗经过材料供给装置和材料供给管进入熔化筒 熔化筒呈45 倾料 镁合金材料可自动落入熔化筒下部 材料供给装置内部系螺旋状通过齿轮马达驱动运转 在熔化筒外围由按装的陶磁换热器进行加热和控制温度 溶化筒设置几个控制区域 各区域的温度可适当的调正 可蓄积镁合金熔液 熔融的镁合金进入溶化室促进其溶化 溶化筒内装有搅拌轴 通过齿轮马达驱动运转以促进熔化和溶液的温度均一 压射用柱塞的一端在溶液的下方 另一端装有计量室 测量时打开溶液与计量室的通道 压射时则将其遮断 计量由柱塞后退动作来完成 压射则由柱塞前进动作来完成 模具压射机构的前端设有喷咀 在计量室与模具之间的道路上 其先端部位张开时则熔融的镁合金流出 用固体塞子式封闭 即使喷咀尖端的温度降低 从而使这个部位的镁合金溶液因此成为固体的塞子阻止镁合金溶液的流出 压射时由于压射压力将因此塞子压入摸具内 镁合金接触氧气时有氧化燃烧的特性 为了防止氧化在熔化筒内封入氩气并保持些许压力以防止氧气融入 镁铝合金的成型过程 2020 3 22 2020 3 22 2020 3 22 JAQ10 LCD COVER组立加工流程 壓鑄成形 切料頭 烘烤 調平 製程全檢 250 300 去内应力 QC全檢 CNC加工 毛邊 散打 素材整修 皮模底漆 底漆整修 面漆 組立 出貨 2020 3 22 JAQ10 LCD COVER设计检讨 由于镁铝合金相比塑料材质有更大的内应力 故在机构设计中boss Rib等机构需要更加粗壮 尽量减少boss柱等细长结构 1 Shock测试中boss柱断 原始设计 修改后 此处增加支撑rib 2020 3 22 原始设计 修改后 取消此处圆柱 2020 3 22 2 细小结构较难成型 不易打饱 加大拔模斜度 根部增加R角以有利于提