镁合金压铸技术、设备、工艺、缺陷和对策

鎂合金壓鑄第一页，共五十五页。壓鑄成型方法1冷式成型2熱式成型3注射成型第二页，共五十五页。冷式成型冷式壓鑄機就是壓射室不被熔燙加熱﹐熔液從保溫盧用手工或自動加燙機汲取注入壓射室。它適應高溫合金如﹕鋁.鎂.銅等合金。第三页，共五十五页。熱式成型直接浸入熔湯中被熔湯加熱﹐生產時直接從熔湯汲取熔液。它適應低合金如﹕鋅.鎂.鉛等合金。第四页，共五十五页。注射成型二﹑鎂合金成型工法介紹﹕3.注塑成型法﹕第五页，共五十五页。熱式壓鑄機第六页，共五十五页。冷式壓鑄機第七页，共五十五页。項目鑄造壓力鑄造溫度設備成本生產速度維修保養生產成本鑄件重量鎂液供給鎂液品質適用合金冷室機大高低慢易高大難差多熱室機小低高快難低小易佳少鎂合金冷室機與熱室機比較:第八页，共五十五页。鎂合金化學成分第九页，共五十五页。鎂合金物理和化學性能第十页，共五十五页。鎂合金物理和化學性能第十一页，共五十五页。鎂與氧之反應Mg+O2MgO

溫度低于370度MgO具有保護性溫度高于370度MgO為一多孔膜﹐不具保護性溫度于425度左右﹐鎂蒸氣與氧作用發生燃燒利用火柴加熱鎂削(0.05~~

0.1)大約5~~10秒會燃燒。

第十二页，共五十五页。鎂與水﹑Fe2O3之反應Mg+H2OH2O+MgMg+Fe2O3Mg+Fe第十三页，共五十五页。壓鑄使用設備1壓鑄機2熔解爐3預熱爐4模溫機5噴霧器6機械手7混合機第十四页，共五十五页。壓鑄機壓鑄機是壓鑄成型關鍵設備﹐它提供成型需要的壓力﹑速度﹑第十五页，共五十五页。熔解爐溶解鎂錠﹐為鑄件提供干淨合格原料。加熱鎂湯溫度﹕620~~650度(熱式成型)650~~680度(冷式成型)熔解爐第十六页，共五十五页。預熱爐由于鎂湯與水有強烈反應﹐故鎂錠在加入熔解爐前都要預熱。一般預熱溫度為150~~400度。預熱爐第十七页，共五十五页。機械手在每一个成型周期中自动将鑄件产品及料头取出，并放置于指定位置。減少人工取產品時拉變形產品第十八页，共五十五页。模溫機主要用在模具射料管加熱。它能起到提升良品率﹐延長模具壽命等的作用。第十九页，共五十五页。噴霧器1讓成型面都能噴涂到(特別是成型孔內)2噴涂不要過大﹐以免離型濟粘不模面﹐或者合模時水份還沒有干。3噴涂過后,空氣吹干水份。第二十页，共五十五页。混合機鎂合金一般加熱到350度易著火。故加熱時﹐通入保護氣體。使用保護氣體有﹕二氧化硫六氟化硫鎂湯溫度超過700度﹐保護氣體就會失效。第二十一页，共五十五页。壓鑄作業流程第二十二页，共五十五页。鑄件形成缺陷原因與解決方法鑑於鎂合金壓鑄於目前技術水準而言,仍屬高門檻的層級,良率一直大大的影響其成本,故解決鎂合金壓鑄不良確實是當務之急!概略而言,壓鑄品出現不良,不外乎直接原因和間接原因,如下:直接原因:1.制品形狀不適當;2.壓鑄機或充填條件不適當3.鑄造作業不當;4.模具及鑄造方案不當;5.原料及熔解技術不當;6.作業者之不適當;第二十三页，共五十五页。鑄件形成缺陷原因與解決方法間接原因:1.不合理的工程組合及工程管理不實際;2.品質管理不徹底(尺寸驗證,工序,作業標準,檢查基準等等);3.作業者的怠慢(教育訓練不足);4.管理者的失職(管理教育的不充分).綜合以上因素,今就直接原因,也就是關於技術面的壓鑄不良問題做一些研討,提出心得以供同仁共同研究第二十四页，共五十五页。鑄件形成缺陷原因與解決方法壓鑄制品不良概分有:呎寸上的不良,材質上的缺陷,內部缺陷及表面缺陷等四種.呎寸的不良多半是模具溫度、鑄湯溫度、鑄造循環時間的差異,模具呎寸,鎖模力不完全,不當的鑄造壓力,頂出力不平衡等等引起.材質上的缺陷,屬於冶金,材質合金,溶鍊等等的問題.第二十五页，共五十五页。一,內部缺陷

1內巢孔:

內巢孔的深淺,大或小,在外觀多半是看不出的,一般而言,厚肉的部份最容易發生,巢孔是因為厚肉部的溶湯供給量不足.憋在里面的空氣而造成,對策方法如鑄湯溫度下降,鑄造壓力增加,湯口(厚度,配置)的變更,逃氣的變更,部份冷卻的增加,厚肉部的逃肉,制品設計的形狀變更等等;尚有,因為卷入氣體而產生內巢孔的對策,湯口,逃氣道鑄湯溫度,離型劑的塗布量等等去改善.第二十六页，共五十五页。(2),充填不足.已凝固的狀態下,模腔內有些死角部份尚未灌飽熔湯,此稱之為充填不足,最常見的是又長又細的形狀,或如半島型的死角最易發生,其對策案是加大湯口湯道的容量,湯流動方向的檢討,湯口位置變更,還有湯口離充填最遠處的距離太長時,則充填速度(射速)若不足,則極易發生此現象.模具溫度過低﹐導致模型還沒有填滿﹐前端料就凝固﹐一般提升模溫或縮短周期解決。第二十七页，共五十五页。(3),硬點.

內部加工(如攻牙)發生刀具易斷,則有可能內部有硬點,一般可能由於偏析現象或原料中含有雜質造成.

第二十八页，共五十五页。成份不均使用分光儀檢測鑄件各部位成份差異很大。原因有鎂湯成份不符合標准﹐模具溫度不均導致偏析﹐模具設計不合理。調整鎂湯成份﹐更改模具內油管位置﹐修改模具。第二十九页，共五十五页。

二,外部缺陷

外部缺陷有冷接紋﹑流痕花紋﹑網毛翅﹑脆性﹑裂紋﹑縮水縮孔﹑變形﹑粘模第三十页，共五十五页。冷接紋溶湯溫度,模具溫度太低,鑄造壓力,射出桿速度不足則易發生此現象,溶湯在模腔內流動時會有熱量損失,還有湯的先頭部會有氧化膜產生,在最後合流點的地方卻無法充分的熔合而凝固,深一點的話也有可能直貫成品的內部,甚至會有空洞產生.第三十一页，共五十五页。冷接紋模具溫度,湯昇溫高,射出速,射出壓昇高,在方案方面加湯口斷面積,噴流的合流處追加溢流井,或移動湯口位置,及適當的擺放逃氣道等等.第三十二页，共五十五页。流痕花紋外觀檢查﹕鑄件表面上有與金屬液流動方向﹐一致的條紋﹐有明顯可見的與金屬基體顏色不一樣無方向性的紋路﹐無發展趨勢。第三十三页，共五十五页。流痕花紋產生原因1首先進入型腔的金屬液成一個極薄的而又不完全的金屬層后﹐被后來的金屬所彌補而留下的痕足跡。2模溫過低3道截面積過小及位置不當產生噴賤。4作用于金屬液上的壓力不足花紋﹕涂料用量過多。第三十四页，共五十五页。流痕花紋防止1提高模溫2調整內澆道截面積或位置。3調整內澆道速度及壓力第三十五页，共五十五页。網毛翅外觀檢查﹕壓鑄件表面上有網狀發絲﹐一樣凸起或凹陷的痕跡﹐隨壓鑄次數增加而不斷擴大和延伸。第三十六页，共五十五页。網毛翅產生原因1壓鑄模型腔表面龜裂2壓鑄模材質不當或熱處理工藝不正確。3壓鑄模冷熱溫差變化太大。4澆注溫度過高5壓鑄模預熱不足6型腔表面粗糙7壓鑄模壁薄和死尖角第三十七页，共五十五页。網毛翅防止1正確選用壓鑄模材料及處理方法2澆注溫度不[宜過高模具預熱要充分3壓鑄模要定期或壓鑄一定次數后退火打麻成型部分表面第三十八页，共五十五页。脆性外觀檢查或金相檢查﹕合金晶粒粗大或極小﹐使鑄件易斷裂或碰碎。第三十九页，共五十五页。脆性產生原因1合金過熱太大或保溫時間過長。2激烈過冷﹐結晶過細。3鎂合金的鋁含量過多第四十页，共五十五页。脆性防止合金不宜過熱2提高模具溫度﹐降低澆注溫度。3嚴格控制合金成分在合格范圍內。

第四十一页，共五十五页。裂紋外觀檢查﹕將鑄件放入酸性溶液中﹐裂紋處呈暗灰色。金屬基體的破壞與裂紋呈直線或波浪形﹐紋路狹小而長﹐在外力作用下有發展趨向裂紋有穿透和不穿透。第四十二页，共五十五页。裂紋產生原因1合金中鋁硅含量高2模具溫度過低或過高。3鑄件壁厚變化劇烈。4頂出和抽芯受力不均勻。5模面粗糙第四十三页，共五十五页。裂紋防止合金中加純鎂降低鋁硅含量。2調整模具溫度。3更改鑄件結構4調整型芯和推杆﹐使鑄件受呼均勻。5研磨模面第四十四页，共五十五页。縮孔縮松外觀檢查或探傷﹕縮孔表面呈暗色并不光滑﹐形狀不規則的孔洞﹑大而集中的為縮孔﹐小而分散的縮松。第四十五页，共五十五页。縮孔縮松產生原因孔是壓鑄件在冷凝過過程中﹐內部補償不足而造成的孔穴﹕1澆注溫度過高2壓射比壓不足3鑄件在結構上金屬積聚的部位和截面變化劇烈。4內澆道較小。第四十六页，共五十五页。縮孔縮松防止1改變鑄件結構消除金屬積聚在截成變化大處。2在可能條件下降低澆注溫度3提高壓射比壓4適當更改澆注系統﹐使壓力更好的傳遞第四十七页，共五十五页。變形產品翹起或凹下第四十八页，共五十五页。變形產生原因冷卻時間過短﹐產品還沒有完全凝固﹐就頂出。模具表面粗糙﹑產品脫模角過小﹑噴涂不到﹐導致產品脫模不順﹐拉變形。頂針分布不合理。第四十九页，共五十五页。變形防止調整頂出時間打磨模面﹑增加脫模角度﹑調整噴涂方式增加頂針第五十页，共五十五页。飛邊產品有鎂宵第五十一页，共五十五页。飛邊產生原因機台鎖模力過小﹑模面有異物﹐械台合模板不平﹑鎂湯溫度過高。第五十二页，共五十五页。飛邊防止調整鎖模力清理模面調整機台合模板降低湯溫第五十三页，共五十五页。THEEND第五十四页，共五十五页。内容总结鎂合金壓鑄。它適應高溫合金如﹕鋁.鎂.銅等合金。直接浸入熔湯中被熔湯加熱﹐生產時直接從熔湯汲取熔液。利用火柴加熱鎂削(0.05~~0.1)大約5~~10秒會燃燒。650~~680度(冷式成型)。