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      公司新聞

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      怎樣改善鎂合金壓鑄的工藝

       

      為滿足投影機光學系統的強度、散熱等要求,其結構零件 通常使用的是壓鑄鎂合金或壓鑄鋁合金。而壓鑄鎂合金的相關 性能雖然優于壓鑄鋁合金,但由于光學結構件的復雜性,導致 其壓鑄的生產性較差,良品率不高。隨著鎂合金壓鑄技術的不 斷改進與提升,可逐漸實現壓鑄鎂合金對壓鑄鋁合金的替代。


      1 產品概況


      某產品壁厚4.4mm,輪廓尺寸91mm×93mm×60mm,凈質量 113g,材料AZ91D,乃為常見型鎂合金壓鑄件。此產品具有復 雜結構,模具在上下左右方向各有1側滑塊。介于產品功能, 零件原先諸多部位具有過小的圓角,這對零件成形不利。


      2 廢品分析


      依據相關數據統計得知,此產品廢品率高達24%。通過深 入分析259373件廢品,發現250378件為欠鑄(96.53%);缺肉 為8995件(3.47%)。


      3 欠鑄分析


      (1)合金液被氧化過于嚴重,流動性下降。因存在溢流 及澆注系統,外加產品不合格,在持續壓鑄中,通常會產生> 50%的回爐料。因鎂合金材料在進行熔煉過程中具有非常高的 防護性要求,工廠中并無符合此要求的熔化爐,精煉條件并不 滿足,在現實生產中,回爐料被直接送至保溫爐,操作者僅僅 簡單化處理了合金液表面所漂浮的渣料。與精煉的成品合金錠 相比,回爐料具有十分嚴重的被氧化情況,另外,流動性也比 較差,此乃造成產品欠鑄的關鍵因素。


      (2)具有過低的模具 溫度及合金澆注溫度。壓鑄過程中溫度把控乃是關鍵性工藝 參數,為較好滿足充型條件,獲取更佳成形質量,需運用更為 適宜的模具溫度與合金澆注溫度。設定保溫爐溫度為670℃, 采用便攜式測溫儀,對加料前及加料后澆注腔當中合金的溫度 進行測量,數值:加料之前為662℃,加料30s后為661℃,加 料3分鐘之后為647℃,加料后溫度呈現顯著降低。壓鑄鎂合金 過程中,采用模溫機經熱油加熱模具,乃為最為理想方式,熱 油持續流經模具內管道,自內部加熱模具,促使模具達到并維 持所需溫度。此種加熱方式,模具會始終具有穩定溫度,可使 產品質量顯著提升,另外,還可達到延長模具壽命的目的,使 生產具有穩定節律。壓鑄鎂合金時,模具中溫度通常維持在 180~280℃。設定模溫機溫度為240℃,采用紅外測溫儀,對 持續生產中的模具溫度進行測量,得知靜模為170~180℃,動 模190~200℃,靜模具有偏低的溫度。由數據得知,模具及合 金液具有較低溫度,在壓鑄時,易出現冷隔及欠鑄等缺陷。


      4 對策及驗證


      4.1 成品合金錠與回爐料分作原料對比


      由于鎂元素具有較為活潑的化學特性,易被氧化,在精煉 與特殊除渣工藝缺乏狀況下,壓鑄過程中,將回爐料作為原料 時,鎂合金液流動性較之成本,要低于后者。為了能夠更為確 切的驗證原材料流動性對于鎂合金欠鑄缺陷所產生的實質性影 響,分別于不同批次,取成品合金錠與回爐料進行生產,不改 變其余工藝參數,經統計得知,回爐料欠鑄廢品率為23.4%, 成品合金錠則為19.0%,由此得知,運用成品合金錠作為原 料,相比于回爐料,在合金流動性方面要好于后者,能夠降低 欠鑄比例。


      4.2 提升合金液溫度


      為對合金液溫度對鎂合廢品率所產生的影響進行驗證,將 合金液的溫度維持在690℃,保持其他工藝參數不變,分用合 金錠與回爐料,然后進行生產。經數據統計得知,回爐料廢品 率16.2%,成品合金錠廢品率為13.4%。經比較可知,當合金液 的溫度維持在66℃時,對欠鑄廢品率進行通解可知,當升高合 金液的溫度,無論是成品合金錠還是回爐料,均會使得欠鑄廢 品率顯著下降。其中成品合金錠具有最好的工件質量,且具有 最低的廢品率。


      4.3 提高模具溫度


      因合金液溫度會嚴重影響模具溫度,將模溫機溫度分別 設置為240℃與280℃,然后將合金液的溫度分設為660℃與 690℃,分4次現場監控模具溫度,結果見表1。


      會隨之而得到提升(20℃左右),但提升模溫機40℃后,此 時的模具溫度僅提了5℃左右。經深入分析得知,可能是模具 加熱流道在設計上存有問題,將模溫機原定溫度提高,難以將 模具溫度提高。


      5 結語


      總而言之,當提高模具溫度及合金液溫度之后,便會增加 合金液的流動性,還可大幅提升充型能力,顯著降低欠鑄廢品 率。運用成品合金錠進行生產,能夠降低廢品率,但幅度并不 大,可通過改善壓鑄工藝條件,將廢品率高及回爐料流動性差 的問題予以解決。


      更新日期:2020-11-14

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