一、压铸技术简介
1、1849年-Sturges(斯特奇斯)-人工压铸机(原型)-活字印刷
铅合金
锡合金
2、1907年-第一台高压压铸机-专利
Herman Doehler
锌合金热室压铸机
镁合金
铜合金
3、1930s
铝合金-冷室压铸机
4、2015年-北美近375家压铸企业，年产值近70亿美元。
主要合金为：铝合金、锌合金、镁合金、铜合金、铅合金等。
热室压铸机
冷室压铸机
典型的冷室压铸工艺
传统压铸成形技术的优缺点
优点：通常是成本最低的铸造成形方法，2/3的铝合金铸造产品使用压铸
铸件尺寸精度高
铸件表面光洁度高
适合铸造薄壁（铝合金最薄0.5mm，锌合金最薄0.4mm）
缺点：气孔含量高
缩松缩孔缺陷多
铸件不能通过热处理来强化，也不宜在高温使用
铸件力学性能有限，尤其是延展性-缺陷，铁含量高
投资成本高，模具设计和制造周期长，费用高
适合的合金范围有限-低熔点
铸件尺寸受到限制-40kg
提升压铸质量的方法
改进方向：
减少或消除卷气
减少或消除缩松缩孔
改善微观组织结构-合金
工艺方法：
真空压铸
挤压铸造
半固态压铸
二、真空压铸技术简介
在金属液压入型腔前将料筒与型腔中的气体抽出-真空系统；
仍然保持金属液高速喷射状态； 一般适用于薄壁件；
普通真空压铸：真空度>100mbar
超高真空压铸：真空度
主要用于汽车防撞薄壁结构件
真空压铸不是简单的在压铸机上加上真空系统，而是一种全新的设计理念：
设计：真空阀、合金设计、产品结构设计-薄壁、均匀、真空压铸模具设计
工艺:熔体净化、熔体转移、压铸充型过程控制、模具与冲头润滑-防止润滑卷气热处理强化
真空阀
|
System |
Manufacturer |
Country |
|
Multi-Vac |
Allper |
Switzerland |
|
OMC/Prince |
BuhlerPrince |
USA |
|
Vacupac |
Fondarex |
Switzerland |
|
Vacuum System |
Midland Technologies |
USA |
|
Vacural |
Oskar Frech |
Germany |
|
Vacu2 |
Pfeiffer |
Germany |
|
TopVac |
Schmelzmetall |
Germany |
|
Vacuum Die Casting System |
Toshiba |
Japan |
|
Pro-Vac |
VDS |
Switzerland |
|
High-Q-Cast |
Visi-Trak Worldwide |
USA |
真空压铸用合金
|
Alloy |
Si |
Mg |
Fe |
Mn |
Ti |
Cu |
Sr |
|
Silafont 36 |
9.5 - 11.5 |
0.1 - 0.5 |
0.15 |
0.5 - 0.8 |
0.15 |
0.03 |
-- |
|
Magsimal 36 |
1.8 - 2.6 |
5 - 6 |
0.2 |
0.5 - 0.8 |
0.2 |
0.05 |
-- |
|
Aural-2 |
9.5 - 11.5 |
0.27 - 0.33 |
0.15—0.22 |
0.45 - 0.55 |
0.010-0.016 |
||
|
Aural-3 |
9.5 - 11.5 |
0.40 – 0.60 |
0.15-0.22 |
0.45 - 0.55 |
0.010-0.016 |
||
|
367 |
8.5 – 9.5 |
0.3 - 0.5 |
0.25 |
0.25 - 0.35 |
0.20 |
0.25 |
0.05 – 0.07 |
Aural-2典型机械性能
|
Temper |
0.2% YS (MPa) |
UTS (MPa) |
Elongation (%) |
|
As-cast |
115 – 150 |
245 - 305 |
5 – 10 |
|
Auraltherm heat treatment |
115 - 135 |
200 - 215 |
14 – 18 |
|
T5 |
180 - 185 |
290- 300 |
5 – 8 |
|
T6 (water quench) |
195 - 220 |
235 - 265 |
4 – 7 |
模具设计
熔体净化与转移
压铸过程控制
三、挤压铸造技术
挤压铸造典型机械性能
四、半固态压铸技术
典型半固态铝合金及其化学成分
|
Alloy |
Si |
Fe |
Mg |
Cu |
Ag |
Al |
|
A356 |
7.0 |
0.35 |
0.03 |
-- |
余量 |
|
|
357 |
7.0 |
0.55 |
0.03 |
-- |
余量 |
|
|
319S |
6.0 |
0.35 |
3.0 |
-- |
余量 |
|
|
A201 |
-- |
0.35 |
4.6 |
0.7 |
余量 |
典型力学性能
|
合金牌号及状态 Alloy& heat treatment |
屈服强度/Mpa Yield strength |
抗拉强度/Mpa Tensile strength |
延伸率/% Elongation |
加工方法 Process method |
|
A356 – T5 |
172-179 |
255 |
10 |
半固态压铸 |
|
A356 – T6 |
221-241 |
290-317 |
13-19 |
半固态压铸 |
|
A357 – T5 |
200-207 |
269-283 |
9-11 |
半固态压铸 |
|
A357 – T6 |
276-296 |
338-345 |
9-11 |
半固态压铸 |
|
A319s – T6 |
310-330 |
400-410 |
7-9 |
半固态压铸 |
|
A201 – T7 |
410-420 |
460-470 |
5-7 |
半固态压铸 |
|
A356 – T6 |
207 |
283 |
10 |
金属型铸造 |
|
6061 – T6 |
276 |
310 |
12 |
锻造 |
|
ZG230-450 |
230 |
450 |
22 |
铸钢 |
|
Q235 |
235 |
375-460 |
25 |
冲压 |
半固态成形疲劳寿命
半固态压铸关键技术
半固态成形技术特点
铝合金半固态压铸成形技术是一种生产效率非常高的铸造成形方法，半固态压铸产品具有如下特点:
形状复杂，尺寸精度高，近终成形
适合薄壁件成形，也适合厚壁件成形
优异的力学性能
导热性能好
表面质量高
气密性好
可热处理可焊接
模具寿命长
不同程度工艺对比：