镁产品及加工设备

1、镁 合 金自1970年中东石油危机后，各国对节约能源、降低油耗普遍关注。汽车行业是油耗大户，降低汽车油耗影响巨大。据测，汽车重量每降低10，可节油5，油耗减少，尾气排放量也减少，从而也减少了对环境的污染。汽车是用金属材料堆砌而成的，要降低汽车重量，首先就要在材料上打主意。铝合金的比重大约是钢的13，以铝代钢，这个进程已在进行中。要进一步减轻汽车重量，人们想到了镁，它的比重是铝的23，而性能与铝合金相近，以镁代铝、以镁代锌，是近年来的一大趋势。据统计，北美消费的压铸镁合金，在1982-1992年的10年间，以每年20的速度增长，在1996-2000年的4年间以每年30的速度增长，欧洲则超出60，

2、其中汽车工业消费占80以上，可以说镁合金压铸件在汽车行业的推广应用，使过去用量不大的镁合金突成新宠。3c产品(手机、笔记本电脑、数码相机及摄像机)是高新技术的代表产品，自1990年以来，一直保持着快速增长的势头，镁合金由于其重量轻(对铝、钢而言)、刚度大(对塑料而言)，特别是它有电磁屏蔽作用，可防止电磁干扰及其对人体的伤害，成为3c产品壳体的最佳材料。其他如自行车、家电、电子、仪表、航空航天、兵器工业等部门，也在日渐增加镁合金件的应用。手机镁合金外壳笔记本电脑镁合金外壳汽车用镁合金零件摩托车用镁合金零件一、 镁的工业发展历史镁是地壳中含量最丰富的元素之一，其丰度居第8位，约占地壳组成的2.5，

3、主要以白云石(碳酸镁钙)、菱镁矿存在，此外，海水中含镁约0.13，可谓取之不尽，但人类认识镁却较晚，1828年法国科学家aabussy用金属钾将镁从熔融的氧化镁中置换出来， 1852年rbunsen建立了一个小型实验电解槽用电解法生产镁，1886年以bunsen的电解槽为基础，在德国建立了首个商业性电解镁厂。1910年世界镁产量约10ta，到1930年增长到1200ta以上。二战期间镁工业获得了飞速发展，从1935年开始，德、法、苏、奥、意等国分别建立了镁厂，美国的镁产能扩大了10倍，1943年世界镁产量约为235kta。此期间镁主要用来制造燃烧弹、照明弹、曳光弹、信号弹以及军事和飞机等军用设

4、备的零部件。二战结束后，1946年世界镁产量降低到25kta，世界各国开始考虑镁合金在民用工业的开发和应用，在以后的20年中，美国dow化学公司在开发镁合金及其生产技术方面取得了突出的成就，为镁及其合金在冶金、航空、电子、兵器、汽车、化学及防腐、印刷、纺织等民用工业部门的应用开辟了道路，使镁工业出现了连续增长的势头，实际上从二战结束以来年均增长率在7左右，现在世界上镁产能已达到550kta，2000年实际产量为430kt。我国是世界上著名的产镁大国，菱镁矿资源总量达31.45亿吨，位居全球首位，2001年出口量已达到200kt，占世界镁市场总需求量的40以上。但是大部分出口的是原材料及初级产品

5、，价格低、效益差，我国对镁合金及其加工技术的研究和应用尚处于起步阶段。镁合金在汽车工业上的使用仅仅是开始，远远落后于工业发达国家，因此，我国的镁工业与镁及其合金的加工、应用技术应加大开发研究以赶上世界先进水平。二、 镁及其合金的特性：1几种常用镁合金的物理机械性能及与其它几种常用结构材料的对比如表1所示几种常用结构材料的物理机械性能对比 表1 材群项目 镁铸件 镁锻件 铝铸件 铝锻件铸铁 钢塑胶abs合金牌号az91am50az80-t5z31-h24 a380a356-t66061-t6 5182*-h24 ht350镀锌板制取方法压铸压铸挤压板材压铸永久模挤压板材砂模板材密度(gcm3)1

6、.811.771.801.772.68 2.762.70 2.70 7.15 7.81.07 熔点()59862061063059561565263811751515260 传热系数 (wm.c) 51 65 78 77 96159167123 41 460.28 热膨胀系数 (10-6c) 26 26 26 26 22 21.5 23.6 24.1 10.5 10.776.5 弹性模量 (gpa) 4545 45 4571 72 69701002102.1 抗拉强度 (mpa)24021038029032426231031029339043 屈服强度 (mpa)160125275220159

7、18627523532039 疲劳强度(mpa) 85 85138 90 95128 伸长率() 7 15 7 15 512 8 o 2616.5 屈强重量比(以az91为100)10080172.8140.667.176.211598.532.6 41*美国astm标准：其成份是mg4.5，mn0.35，fe0.35，zn0.25，si0.20，其余al。 由上表可见，与其它结构材料相比，镁合金具有以下几个特点：1) 镁合金的密度是钢的23，铝的67，塑料的170，是金属结构材料中最轻的金属，镁合金的屈服强度与铝合金大体相当，只稍低于碳钢，是塑料的4-5倍，其弹性模量更远远高于塑料，是它的二

8、十多倍，因此在相同的强度和刚度情况下，用镁合金做结构件可以大大减轻零件重量，这点对航空工业，汽车工业，手提电子器材均有很重要的意义。2) 镁合金与铝合金、钢、铁相比具有较低的弹性模量，在同样受力条件下，可消耗更大的变形功，具有降噪、减振功能，可承受较大的冲击震动负荷。2镁合金具有较好的铸造性和加工性能：镁与铁的反应低，熔炼时可用铁坩埚，熔融镁对坩埚的侵蚀小，压铸时对压铸模的侵蚀小，与铝合金压铸相比，压铸模使用寿命可提高2-3倍，通常可维持20万次以上。铸造镁合金的铸造性能良好，镁合金压铸件的最小壁厚可达0.6mm，而铝合金为1.2-1.5mm。镁的结晶潜热比铝小，在模具内凝固快，生产率比压铸铝

9、件高出40-50，最高可达两倍，镁合金有相当好的切削加工性能，切削时对刀具的消耗很低，切削功率很小。镁合金、铝合金、铸铁、低合金钢切削同样零件消耗的功率比值为：1：1.8：3.5：6.3。3镁合金电磁屏蔽性能和导热性均较好，适合于作发出电磁干扰的电子产品的壳、罩，尤其是紧靠人体的手机。镁合金与铝、铜等有色金属一样具有非火花性，适合做矿山设备和粉粒操作设备。镁合金表面具有非粘附性，适合于做在冰、雪、沙尘中运动的产品。镁合金有较好的耐磨性，适宜做缠绕滑动设备。4镁合金有较高的尺寸稳定性，稳定的收缩率，铸件和加工件尺寸精度高，除镁-铝-锌合金外，大多数镁合金在热处理过程及长期使用中由于相变而引起的尺

10、寸变化接近于零，适于做样板，夹具和电子产品外罩。5镁的化学活性很强，在空气中容易氧化，特别是在高温下，若氧化反应放出的热量不能及时发散，则容易引起燃烧，因此在熔化镁合金时要采取防止氧化的措施。镁的氧化膜比容小于基体金属，故疏松多孔，远不如铝合金表面氧化膜坚实敞密，无明显保护作用。镁的电极电位很低，电化次序在常用金属中居最后一位，所以镁的抗蚀性较差。镁在干燥及氢氟酸、铬酸、矿物油(如汽油、煤油)和碱性介质中比较稳定，可用作输油管道。而在潮湿大气、淡水、海水及大多数酸、盐溶液中容易腐蚀，故在镁合金的生产、加工、贮存及使用期间，表面应采取适当的防护措施，如表面氧化处理或涂漆。镁合金在与其它金属接触时

11、易造成接触腐蚀，但与铝镁合金接触时除外。因此镁合金部件在使用中，应只让它和绝缘材料接触，或者用铝镁合金如5052做它的垫片，就可以防止它的电化腐蚀。镁的电极电位低也有它的用途，可以用它作牺牲阳极，保护其它金属物件免受电化腐蚀。6镁合金对缺口的敏感性比较大，易造成应力集中。在125以上的高温条件下，多数合金的抗蠕变性能较差，这在选用它和设计零件时应考虑。7可回收。与塑料类材料相比，镁合金具有可回收性。这对降低制品成本、节约资源、改善环境都是有益的。三、镁合金制品的应用：由于镁合金一系列优越的性能，使它在手机、笔记本电脑、数码相机、摄像机、飞机、汽车、摩托车、自行车及军工产品、纺织、印刷、冶金化工

12、、防腐等行业均获得了应用。现就电子，汽车及自行车三个行业分别介绍如下：1电子行业：镁合金在电子行业中的应用以3c产品(手机、笔记本电脑、数码相机)为主导，用镁合金制造的壳罩与传统塑胶壳罩相比，其优缺点对比如表2电子产品用镁合金壳罩与塑胶壳罩的优缺点对比表2 强度刚度高 散热性好 防电磁干扰优点 镁合金强度比塑胶大4-5倍，刚度大20倍，用作外壳，可以做得更薄、更轻 镁合金的散热性是塑胶的二、三百倍，比热也比塑胶大，电子零件不易过热，手感不烫 镁合金导电性能佳、有电磁屏蔽作用，可防止电磁干扰及对人体的伤害，不必另作导电处理 制造周期长 生产成本低 色彩变化少缺点 镁合金制品制造工序冗长、开模耗时

13、，成型后还需二次加工与后处理，应付生命周期短的电子产品较不易 原料成本贵，制造工序多，产品的良品率又低，使镁合金制品成本偏高 镁合金本身为银灰色，变色只能用涂装印刷，无法如塑料壳混色出多种色彩与纹路由上表可见，镁合金与塑胶各有所长，但随着镁合金制件加工方式的改进，镁合金具有越来越强的竞争力，表3为1997-2000年间全球笔记本电脑及镁合金机壳的使用情况全球笔记本电脑及镁合金机壳使用情况表3 年份项目 1997 1998 1999 2000电脑市场规模(千台) 14,189 15,543 19,706 22,809市场增长() 20.17 9.54 26.78 15.75塑胶壳使用量(吨) 1

14、7,651 20,245 21,813 21,237镁合金壳使用量(吨) 462 1,245 2,488 3,610镁合金使用比率() 2.55 5.79 10.24 14.53原注资料来源id(199912)mic(20006)由上表可见，笔记本电脑镁合金外壳的使用比率几年来直线上升。国内目前在镁合金的应用上虽在起步阶段，但整个电子、电气行业市场广阔，发展速度极快，加之已普遍认识到镁合金材料的优点，并着手开发研究。预计到2005年本行业用镁量将达到14，520吨，如表4所示国内家电市场镁合金使用量统计及预测表4 产品1999年(万件)2005f(万件)产品用镁合金比例()单件镁合金(千克)2

15、005年镁合金用量预测(吨)笔记本电脑 86 1,800 70 0.708,820 手机 1,736 6,000 50 0.02 600 相机5,037 8,500 30 0.10 2,550摄录机及其它 430 8,500 30 0.10 2,5502汽车及摩托车行业：目前汽车工业中镁合金用量较多的地区和国家主要是北美、欧洲、日本和韩国。这三部分地区1991年的用量为24kt，到1997年增至67kt，预计到2006年将达到200kt。表5为这三个地区19912005年轿车用镁合金铸件和压铸件需求情况。 北美、欧洲、日韩等地19912005年轿车用镁合金铸件和压铸件需求情况(kt)表5 年份

16、地区19911992199319941995199619971998199920002005f 北美1012141823313841474580欧洲8 7 6 910201723293358日、韩1 1 2 2 2 23 4 5622其它5 5 78 7 7 9 9101122共计24252937425067779195182由上表可见，国外从1991年至2000年，10年间轿车用镁合金件的数量增加了4倍，使用镁合金零部件的数目已超过60种，各个厂家各种车型使用数目各不相同，综合部分厂家的使用情况如下： (1)车内构件：仪表盘、坐椅架、坐位升降器、坐椅底架、操纵台架、气囊外罩、转向盘、锁合装置

17、罩、转向柱、转向柱支架、收音机壳、小工具箱门、车窗马达罩、刹车与离合器踏板托架、气动踏板托架(2)车体构件：门框、尾板、车顶框、车顶板、ip横梁(3)传动系统：阀盖、凸轮盖、四轮驱动变速箱体、手动换档变速器、离合器外壳与活塞、进气管、机油盘、交流电机支架、变速器壳体、齿轮箱壳体、油过滤器接头、马达罩、前盖、气缸头盖、分配盘支架、油泵壳、油箱、滤油器支架、左侧半曲轴箱、右侧半曲轴箱、空压机罩、左抽气管、右抽气管(4)底盘：轮毂、引擎托架、前后吊杆、尾盘支架美国福特、通用、克莱斯勒三家公司在每辆汽车上采用的镁合金铸件分别达到30个，45个和20个。瑞典最新推出的沃尔沃cp2000车型，全重700千

18、克，所用镁合金件达50千克，包括轮毂、离合器箱、转向齿轮箱、后悬臂、发动机架、进气歧管、气缸体等重要部件。本田轿车部分零件在使用镁合金后相对其原来材料的重量减轻百分比如表6所示。 本田轿车部分零件在使用镁合金后相对其原来材料的重量减轻百分比表6 改用镁合金的零部件 原先所用材料相对减轻() 转向柱上支架 铝合金 65 转向轴 钢材 45 气缸盖 铝合金 30制动踏板托架(整体压铸成) 钢板冲压后焊接 40 轮盘 铝合金 15 4轮驱动器变速箱体 铝合金 25根据1997年norsk hydr0公司对于汽车用镁合金压铸件消耗量的统计与预测10，1996年为51 kta，2000年增加到100 k

19、ta，2006年则增加到200 kta。福特公司人士预测2，2020年全世界每辆汽车平均用镁合金100千克，世界汽车产量为6000万辆a，则需镁材6mta，市场无限。我国汽车厂镁合金件的使用还刚刚开始，目前一汽、东风和上海大众等厂家已在使用，上海桑塔纳轿车的变速箱壳体，壳盖，及离合器外壳等使用镁合金量约8.5千克，总的来说还远远落后于西方工业发达国家，这方面的潜力还很大。3自行车零组件：自行车是人力驱动的工具，减轻重量可以方便使用，台湾自行车业界流传着一个说法：“产品减轻1克，可多卖1美元。”自行车改用镁合金材料后，与铝合金相比，可减轻重量33%，并且比铝合金有更好的减震性，对骑车者而言感觉更

20、舒适。因此，自行车业对镁合金的替代有较高的期望。镁合金自行车最早于1992年在西方发达国家即开发成功，我国台湾地区于1996开始开发，台湾自行车工业研究发展中心联合多家自行车厂商开发出镁合金自行车，计划年产10万辆，三年内达到300万辆，每辆售价在450美元以上，争取打入欧美市场。表7为我国台湾自行车厂商使用镁合金零组件情况。台湾自行车厂商使用镁合金零组件情况表7 产品名 生产厂商 说明 自行车研发中心strauss ciass-c款，采用az61a合金，售价500美元整车 美利达mag light 900跑车(全车重77kg,镁合金车架)每台nt85,000元 泰亿机械jupiter,90车

21、款，车架，把手，蹬管，坐管等采用镁合金车 美利达mag light，m-100登山车架 龙通关实业mact64折叠式自行车，车重64kg野宝、卜威、巨大、旭生、泰亿机械车架重14kg，采用az80a合金 轮 亚猎士mct跑车，镁合金轮圈为运用“mcf”镁合金碳纤技术，该轮圈具有镁合金轻量化及碳纤延展性的双重优点 圈仪铭东，展轮，远东仪铭东为镁合金焊接轮圈刹车组 利奇采用az61a镁合金锻制而成 座管 合力机械新产品大齿盘 台湾荣轮业已开发成功并开始销售 足踏 维格采用镁合金压铸制成 前 stinger为气压式前叉(重1.65kg)镁合金本体+铝合金肩盖与后管，表面以cnc处理 达建镁合金一体成

22、型的aerosa-ht前叉，具有锁死功能台湾荣轮业、司普荣轮业已开始销售 叉 百尔斯国际2000年推出一体成型的镁合金前叉(肩座、叉桥用6061-t6铝合金) 花鼓 久裕公司原注：资料来源：自行车市场，各公司网站金属中心itts计划整理我国大陆近来也在开发镁合金自行车，由北京首钢集团特钢公司与保定远东集团组建成的北京首特钢远东镁合金制品公司已开发出品牌为“远东美”镁合金自行车，车架由镁合金压铸而成，其余部分为铝合金，整车重约8-10kg,比普通自行车轻了近一半。现已上市，售价约800-1100元人民币，颇受欢迎。总的来说，我国在这方面的工作还很薄弱，与我们这个“自行车王国”的地位极不相称，大有

23、可为。4镁合金在其它行业的应用：在航空航天方面用作飞机的起落架，舱门，连杆机构，壁板，加强框，隔框，舱面，副翼蒙皮，战术航空导弹舱段等，尤其是密度最小的mg-li合金，兼有强度，韧性和可塑性，倍受航空航天业的青昧。发达国家非常重视兵器装备的轻量化，采用轻金属是其主要手段之一。如英国“蝎”式坦克用轻金属作平衡肘连杆底座、刹车盘、负重轮、炮塔座圈、油箱、坐椅等多种零部件。美国的m102式105mm榴弹炮的大架、摇架、前座板、左右耳轴托架等采用了轻金属，火炮重量从原先(m101式炮)的3.7t降到1.4t，射程还提高了30-40，美国研制中的新式单兵作战系统，功能齐全，很多零件采用了轻金属，重量仅8

24、.172kg，但军方仍希望再减重1.8kg。其它如纺织、印刷、体育和家庭用品方面均有应用。随着镁合金研究的深入，材料性能提高，制造技术改进，镁合金的应用会越来越广泛。四、常用的镁合金：镁合金分压铸镁合金和变形镁合金两大系列1压铸镁合金，分az系，am系，as系，ae系列，其代表合金的成份力学性能及其基本特性如表8所示。几种常用压铸镁合金的合金元素含量、力学性能与基本特点表8 合金系合金 合金元素含量() 力学性能基本特征牌号 alzn mnsireb(mpa)s(mpa)(%) az系(mg-al-zn)az91d8.5-9.50.45-0.90.172101603铸造性好，应用广泛 am系(

25、mg-al-mn)am60b5.7-6.30.272251308韧性好，适于抗冲击载荷as系(mg-al-si)as41a3.7-4.80.22-0.480.6-1.42151406高温抗蠕变性好ae系(mg-al-re)ae423.6-4.20.12-323014610高温抗蠕变性良好2变形镁合金。几种常用变形镁合金的合金元素含量，力学性能及基本特性如表9所示几种常用变形镁合金的合金元素含量，力学性能及基本特性表9 合金系合金 合金元素含量()状态 力学性能基本特征牌号alznmnzr其它b(mpa)s(mpa)()az系az31b310.2h2426017015中强，可焊成型性好(mg-a

26、l-zn)az80a8.50.50.12t634025011高强 zm系(mg-al-mn)zm2120.5f2001259中强，成型性好阻尼性好zk系zk3130.6t52952107高强(mg-zn-zr)zk60a5.50.45t530521516高强 hk系(mg-tn-zr)hk310.7th3.2t52251753抗蠕变性好 la系(mg-li-a1)lal41a1.20.2li14t71159510超轻由上述2表可见，变形镁合金在强度和延伸率方面均优于压铸镁合金，前者比后者的性能要高出30-50，用变形镁合金制造零件可以更薄更轻。因此开发它的成型技术和应用领域具有很大的实际意义。

27、五、镁合金制件的成型方法。镁合金制件的成型方法分为铸造和变形两类。1镁合金制件的铸造成形镁合金制件铸造成形可采用重力浇注、低压铸造和压铸。近年来又出现触变注射成型新技术。其中以压铸的工艺及设备最为成熟，目前国内外的镁合金制件绝大多数用压铸法生产。1) 镁合金制件的压铸成型：由于镁合金溶液易氧化以致燃烧，铸造时热裂倾向比铝合金大，因此镁合金在熔化、浇注及压铸液的温度控制等方面都比铝合金压铸要复杂。压铸机分热室压铸机与冷室压铸机，热室压铸机的生产效率高，约为同容量冷室压铸机的2倍，但其锁型力一般在7840kn以下，通常用于质量不大(一般在2kg以下)的薄壁铸件，例如美国whitemetalcast

28、ing公司生产的外形尺寸为610x610nm的镁合金计算机外壳，英国kirtprecision公司生产的2.5kg重的自行车架都是用热室压铸机生产的。冷室压铸机应用更广，美国prince公司于1990年生产出一台锁型力达13.72mn的世界最先进的大型镁合金冷室压铸机，该件集熔化、压铸于一体，并采用了取件机器人。冷室压铸机适于生产壁厚较厚质量较重的制件，例如奥迪汽车公司的尺寸为1440x3.5mm，重量为4.2kg的汽车仪表板，是在装有自动浇铸机构，锁型力为24.50mn的冷室压铸机上生产的。美国通用汽车公司的尺寸为1470x300x2mm的直角承梁，重1.8kg用m60b镁合金在锁型力为21

29、.56mn的冷室压铸机上压铸而成。此外，如汽车座椅、框架、汽车轮毂等产品均是用冷室压铸机生产的。据报道，在1992年，美、日用于生产镁合金铸件的冷、热室压铸机就超过了160台。我国台湾省近年来镁合金压铸事业发展也很快，到2001年厂商数已有40余家，拥有冷、热室压铸机超过220台，年产8600吨镁合金制品。据报道，目前我国大陆的镁合金压铸件生产企业只有8家，在建的8家7，远远落后于国内、外的发展需求。2) 镁合金压铸技术的发展趋势镁合金压铸与其它金属的压铸一样，在压铸过程中镁合金液以高速的紊流成弥散状态充填压铸型腔，使腔内气体无法排除，形成高压微孔或溶在合金内。这些气孔在高温下会折出或膨胀导致

30、铸件变形或者面鼓包。因此用传统的压铸方法生产的镁合金压铸件与其它合金压铸件一样，不能进行热处理强化，也不能在较高的温度下使用。为了消除此缺陷，提高压铸件的质量，扩大压铸件技术的使用范围，近年来研究开发了一些新的压铸技术，如真空压铸，半固态触变压铸技术等。真空压铸是在压铸过程中抽出型腔内的气体，以减少或消除在压铸件内的气孔和溶解气体，提高压铸件的力学性能和表面质量。真空压铸镁合金件的最小壁厚为15-20mm，真空度小于或等于80kpa，冲头速度最大达10ms，铸件强度可提高10以上，韧性提高20-50，目前已成功地用真空压铸法生产出镁合金汽车轮毂和方向盘等一批主要汽车零件。半固态触变压铸技术(t

31、hixomolding)：触变注射成型的工艺过程接近于注塑成型，其装备原理如图1所示。首先将镁合金锭加工切制成细颗粒状，将此镁合金颗粒装入料斗中，强制输送到粒筒中，粒筒中旋转的螺杆驱使镁合金颗粒向模具方向运动，当其到达粒筒的加热部位时，合金颗粒呈部分熔融状态，在螺旋体的剪切作用下，具有枝晶组织的合金料形成了具有触变结构的半固态合金，当其累积到一定体积时，被高速(5.5ms)注射到抽成真空的预热型腔中成形。半固态合金在外力作用下可以象热塑性塑料一样流动成形，但触变注射成形的温度，压力以及螺杆旋转速度远远高于注塑设备的。成形的加热系统采用了电阻和感应加热的复合工艺，将合金加热至5822，固相体积分

32、数达60，同时通入氩气进行保护。与传统的压铸相比，触变注射成形无需液态金属熔融和浇注等过程，生产过程较为清洁，安全和节能。没有熔液产生，单位成形件的原材料消耗大为减少，无爆炸危险，无需sf6气体保护，消除sf6对臭氧层的破坏，成形过程中卷入的气体大幅度减少，零件孔隙度小于0.069，因此成形件可以热处理，成形件致密度高，机械性能好，耐蚀能力强。与传统压铸相比，工作温度约降低100，有利于提高压铸模寿命，并使其生产过程具有良好的一致性，减少了镁铸件在型内的收缩率，减少了铸件的脱型阻力，提高了铸件的尺寸精度，零件表面质量好，可铸造壁厚达0.7-0.8mm的轻薄件。目前已用此法生产出汽车的传动器壳体

33、、盖、点火器壳体等，所用的镁合金是az91d。高度自动化的镁合金半固态射铸成形机及其生产线在工业发达国家发展很快，我国台湾省的镁合金压铸业也在开始大量使用半固态射铸成形机，仅华孚公司一家在2002年就计划采购5-8台全新的半固态射铸机，今后它将成为生产镁合金铸件的主流3c产业中已开始大量使用镁铝合金作外壳如notebook外壳等，使得国内3c产品铝镁合金机壳压铸市场蓬勃兴起，由于产量极大，且为本土重点产业，商机可期，连带的使镁合金成型设备是厂商机可期，我国目前约有35家以上厂商从事镁合金成型业，估计压铸机及半熔融射出机（thixomolding）的装机台数合计已约在200台的规模，镁合金的成型

34、法大多是以压铸成型为主而言，部分则以半熔融射出法成型，主要的设备为压铸机，目前设备主要的供货商有frech、idra、bulher、toshiba、jsw等，以及国内的兴行实业及正峰。至于镁合金射出成型的制程技术上，由于触变成型（thixomolding）的成型周期是压铸的两倍，设备价格又是压铸机的23倍，因此较不受压铸厂的青睐。近年来美国mit及我国工研院已针对触变成型的缺点开发出流变成型机(rheomolding)，其除了孔洞率明显明显较传统压铸件低以外，成型周期也较触变成型短，是一个速度快、成本低、质量好的成型技术，极具竞争力与发展潜力。至于压铸后处理设备，目前有包括东台精机、友嘉与福裕

35、等厂商亦陆续推出配合压铸机后段制程专用之高速切削加工机。镁合金注塑成型机制备的难点：1.耐高温、耐摩擦料筒和螺杆。料筒和螺杆材料的选择极其关键。2.高速注射及其控制。注射速度要在3m/s以上。只要克服这两点，镁合金注塑成型机的开发就可以实现。 株式会社日本制钢所（jsw）的镁合金射出成型机器的新机种jlm100mg，使用独自开发的高生产性镁合金成型系统，可以大幅提高镁合金材料的利用率、缩短成型周期，降低镁合金产品成本，并且已正式投入市场。日本制钢所的镁合金射出成型技术，采用美国dow chemical公司的thixomolding技术（不使用传统压铸制程所使用的sf6气体，欧美等国已经从200

36、5年开始禁止使用），加上日本制钢所在塑料射出成型领域里积累多年的经验，于10年前成功开发了镁合金成型机器，在全世界已经累积近300台的销售成绩。日本制钢所的高生产性成型系统jlm100mg主要包括了长喷嘴系统和非雾化润滑系统，可以将镁合金材料使用效率的制程提高3050，成型周期可以缩短至10秒以内，并且可以保持高达95的成型良率和高尺寸精度。日本制钢所株式会社（jsw）的镁合金射出成型机器的新机种jlm100mg，可以满足手机厂商对光学读取头等零件既轻又强的需求。最近，各大手机厂商加快了使用镁合金部件的步伐，据业界估计，仅去年motorola最畅销机种v3的镁合金部件的总使用量就在数千万片以上

37、。另外据悉其它的手机厂商也在积极准备大量使用镁合金。jsw的jlm650mg2e镁合金射出成形机市 场 价： 6000000.00 元/台重量37（t）外形尺寸9500*2600*3300（mm）型号jlm650mg2e种类14英寸笔记本电脑的成形周期仅为30秒!jsw的jlm650mg2e镁合金射出成形机能够生产的产品:(1)大尺寸镁合金笔记本电脑外壳(2)数码相机外壳和内构件(2)电动工具(3)汽车部件等等高附加价值的镁合金产品。jsw的镁合金射出成型主要特征(1)不使用sf6、so2等保护气体(传统镁合金压铸使用)，保护环境并关爱操作安全。(2)不产生传统镁合金压铸中出现的氧化物废渣，消

38、除公害。(3)不使用传统镁合金压铸的溶解炉，像塑料一样通过螺杆行程，按射出重量的需要进行精确计量和射出，节省能源并降低消耗。(4)在成型中不发生类似传统镁合金压铸的卷气现象，成型产品气孔少，内部质量高。(5)高速射出，确保镁合金成型顺利充填。max:5m/s(6)高压射出，确保成型产品的转写性。max:95mpa(7)低温射出，确保成型产品的精度。560 630jlm650mg2e镁合金射出成形机的主要特征1高生产性1-1实现高速射出和高响应性能1-2采用机械式刹车实现精密控制1-3采用长喷嘴技术2简约化设计2-1螺杆转动采用电机驱动2-2螺杆、料筒、射出活塞的轻量化2-3维修保养性的提高3高

39、成型性能3-1无飞边成型3-2安定化成型4提高产品质量4-1高良率4-2低气孔率4-3 高抗腐蚀性5. 关爱环境5-1不使用sf6保护气体，符合世界环保潮流5-2不产生淤泥废渣，节能降耗2镁合金件变形成型：目前压铸镁合金产品用量大于变形产品，但经过锻造、挤压或轧制等工艺生产出的变形镁合金产品具有更高的强度，更好的延展性，具有铸造镁合金产品无法取代的优良性能，国际镁协会(ima)在他制定的开发与应用镁合金三个阶段中，长期的目标就是要开发变形镁合金，其新合金、新工艺。镁合金可以用轧制、挤压、冲压、热锻及超塑性成形等方式进行加工。1)轧制：镁合金在室温下塑性很低，轧制加工比较困难，因此最好用热轧与温

40、轧。适于轧制的镁合金牌号有mg-mn系的mbl，mb8，mg-a1-zn系的az31b和mg-li系lal41，可以生产厚板，中板和薄板。镁合金薄板用于制造汽车车体组件之外板(如车门，罩盖，护板，顶板等)，可大大减轻重量。但目前镁合金板材在耐腐蚀性能方面尚存在一些问题，还有待开发研究，这方面的工作是很有意义的。2)挤压：目前，镁合金管、棒、带、型材主要采用挤压方法加工成型，因为挤压工业最适用于低塑性材料的成形加工。大部分变形镁合金如az31b，zm21,zk60a,hk31等均可用挤压法生产。挤压法生产的零件，其力学性能较压铸法生产的要高很多，而且表面光洁，无需再经打磨，可用于汽车承载件如坐架、底盘框、轮