真空壓鑄和普通壓鑄方法相比
真空壓鑄和普通壓鑄方法相比,生產效率幾乎一樣。不過真空壓鑄法可消除或減少壓鑄件內部的氣孔,提高壓鑄件的機械性能和表面質量;大大減少型腔的反壓力,可使用較低的比壓及鑄造性能較差的合金,在改善了充填條件,還可可壓鑄較薄的鑄件;
真空壓鑄模具的設計取決于產品結構、質量等要求,需考慮的因素與傳統被動排氣模具是一致的。真空壓鑄模具的型腔抽真空時,模具分型面不需要增加密封圈,但要求模具表面平整,無飛料!有一點,真空元件的排氣點一定要設置在定模塊上,否則會造成排氣膠管拖動而過早損壞!
總之,真空壓鑄生產是一個影響因素眾多,彼此干涉交錯而非常復雜的工藝。要做到基本數據、信息收集全面,分析透徹,盡可能充分考慮所有的外部條件。確保設計優質的模具,才能生產高質量壓鑄件。
現在,這項技術正廣泛應用于多家全球領先的汽車制造商,同時現證明真空壓鑄技術生產后的壓鑄件可以采用焊接、熱處理等加工手段,常溫性能也有一定的提升:如目前已經成功的在冷室壓鑄機上利用真空壓鑄法生產出AM60B鎂合金汽車輪轂,在鎖模力為2940kN 的熱室壓鑄機上利用真空壓鑄法生產出AM60B鎂合金汽車方向盤,壓鑄件伸長率由8%提高到16%以上。
真是其真空壓鑄技術具有工序簡單,操作方便,和普通壓鑄方法幾乎一樣的生產效率,擴大了它的推廣效果。真空壓鑄技術以它強大的生命力,隨著相關技術的提高,其應用將會更加的普及。上世紀后葉,通過在模具上開設齒形集渣包,將所有排氣槽都連接到齒形集渣包,再將齒形集渣包與真空系統相連接。在壓鑄過程中,當沖頭運動越過壓室的澆料口時,啟動真空系統,當沖頭運動停止前關閉真空系統。此真空系統要求模具表面光滑,動模、靜模之間密封性能良好,能取得較好的真空效果,減低產品的內部氣孔。

半固態金屬的流變特性是指在外力作用下半固態金屬的流動、變形性能。研究半固態金屬的流變特性對半固態金屬的制備和成形技術具有重要的指導意義。當金屬液中固體金屬顆粒的組分大于0.05~0.1 時,其流變行為即呈現非牛頓體型。在更高的固體組分(0.5~0.6)時,漿料呈非線性粘塑性,具有賓漢 (Binghan)流體的特性。雖然合金成份、半固態金屬的制造條件、固體相的形狀與大小等因素對半固態金屬的流變性能都有影響,但固相組分的數量對流變性能的影響最大。通常用半固態金屬的表觀粘度作為其流變性的指標。通過在一定剪切變形速度及冷卻條件下的攪拌試驗,測定了在不同固體組分下的鋁、銅、鐵半固態金屬的表觀粘度,并采用懸濁液的粘度公式對表觀粘度與固相率的關系進行回歸分析,
由于半固態金屬漿料中的固相率主要由半固態金屬的溫度來決定,因此在實際應用中溫度的控制非常重要。使半固態金屬發生變形時的剪切應變率對表觀粘度也有很大影響,用高溫旋轉粘度計對穩定狀態的半固態A356鋁合金的表觀粘度進行了測定。
η—表觀粘度,
—剪切率,C—稠度,m—為指數,其數值為-1.2至-1.3。
上述情況都是在攪拌試驗進行幾十分鐘,粘度不再變化,達到穩定狀態時得出的結果。對于連續冷卻狀態,則表觀粘度較穩定態的稍高。在實際成型加工中,半固態金屬充填型腔的時間只持續幾秒鐘,在這一瞬間由于液體相的粘度,固體顆粒的數量、大小、形貌均在變化,情況變得十分復雜。文獻[3]通過對錫-15% 鉛所作的試驗后指出,在給定的結構下,半固態漿料的瞬時結構特性為隨著剪切率的增加表觀粘度有所增加。nextpage
將攪拌的半固態金屬漿料凝固后再重新加熱至半固態,由于半固態金屬的觸變性,當切變速率很小或等于零時,半固態金屬的粘度很高,可以象固體一樣夾持及搬運,而當其受到較高剪切應力,產生較大切變速率時,粘度迅速降低,變得與流體一樣很容易成形。和其它具有觸變性能的材料一樣,半固態金屬漿料也具有滯后回線現象,如圖3所示。對于初晶為樹枝狀的半固態合金,當固相率達到0.3左右就無法流動,而初晶形狀為近乎圓形的半固態合金,即使固相率超過0.5,也還有流動性,這說明凝固時晶粒形態對流變性有重大影響。制造半固態金屬漿料時,攪拌速度、冷卻速度及固相組分對非樹枝狀結構的生成具有如圖4所示的影響[4]。

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