高壓壓鑄(簡稱壓鑄)的實(shí)質(zhì)是使液態(tài)或半液態(tài)金屬在高壓作用下以高速充滿壓鑄模(壓鑄模)的型腔,并在壓力下形成和凝固,從而獲得鑄件。
高壓和高速充型是壓鑄的兩大特點(diǎn)。常用的注入比壓為數(shù)千~數(shù)萬kPa,甚至高達(dá)2×105kpa,注入速度約為10~50M/s,有時(shí)甚至超過100m/s。灌裝時(shí)間很短,一般在0.01~0.2S范圍內(nèi)。
壓鑄優(yōu)勢
與其他鑄造方法相比,壓鑄具有以下三個(gè)優(yōu)點(diǎn):
產(chǎn)品質(zhì)量好
鑄件尺寸精度高,一般相當(dāng)于6~7級(jí)甚至4級(jí);表面光潔度好,一般良好
5~8級(jí);高強(qiáng)度和高硬度。強(qiáng)度一般比砂型鑄造高25~30%,但伸長率下降約70%;尺寸穩(wěn)定,互換性好;可壓鑄薄壁復(fù)雜鑄件。例如,目前鋅合金壓鑄件的最小壁厚可達(dá)0.3mm;鋁合金鑄件可達(dá)0.5mm;最小澆鑄孔徑為0.7mm;最小節(jié)距為0.75毫米。
生產(chǎn)效率高
這臺(tái)機(jī)器生產(chǎn)率高。如國產(chǎn)JⅢ3臥式冷風(fēng)壓鑄機(jī)8小時(shí)可壓鑄600~700次,小型熱室壓鑄機(jī)8小時(shí)可壓鑄3000~7000次;壓鑄模使用壽命長。一對(duì)壓鑄模和壓鑄鋁合金的使用壽命可達(dá)數(shù)十萬甚至幾百萬倍;易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。
良好的經(jīng)濟(jì)效益
由于壓鑄件尺寸精準(zhǔn),表面光滑。一般不直接用于加工,或加工量很小,不僅提高了金屬利用率,而且減少了大量加工設(shè)備和工時(shí);鑄造價(jià)格容易;組合壓鑄可用于其他金屬或非金屬材料。節(jié)省組裝時(shí)間和金屬。
壓鑄缺陷
雖然壓鑄有許多優(yōu)點(diǎn),但也有一些缺點(diǎn)有待解決。例如:
1) 在壓鑄過程中,由于液態(tài)金屬在型腔中的填充速度快,流動(dòng)狀態(tài)不穩(wěn)定,一般的壓鑄方法容易產(chǎn)生氣孔,不能進(jìn)行熱處理;
2) 對(duì)于復(fù)雜的凹面鑄件,壓鑄比較困難;
3) . 高熔點(diǎn)合金(如銅和黑色金屬),壓鑄模使用壽命低;
4) 不適合小批量生產(chǎn)。主要原因是壓鑄模制造成本高,壓鑄機(jī)生產(chǎn)效率高,小批量生產(chǎn)不經(jīng)濟(jì)。
2.壓鑄的應(yīng)用范圍及發(fā)展趨勢
壓鑄是先進(jìn)的金屬成形方法之一。這是實(shí)現(xiàn)更少芯片和無芯片的有效方法。它應(yīng)用廣泛,發(fā)展迅速。目前,壓鑄合金已不再局限于鋅、鋁、鎂和銅等有色金屬,而是逐漸擴(kuò)展到壓鑄鑄鐵和鑄鋼件。
壓鑄件的尺寸和重量取決于壓鑄機(jī)的功率。由于壓鑄機(jī)功率的增加,鑄件的形狀和尺寸可以從幾毫米到1~2米不等;重量從幾克到幾十公斤不等。直徑2M、重量50kg的鋁鑄件可在國外壓鑄。壓鑄不再局限于汽車工業(yè)和儀器儀表工業(yè),而是逐步擴(kuò)展到其他工業(yè)部門,如農(nóng)業(yè)機(jī)械、機(jī)床工業(yè)、電子工業(yè)、國防工業(yè)、計(jì)算機(jī)、醫(yī)療器械、鐘表、相機(jī)和日用五金。在壓鑄技術(shù)方面,出現(xiàn)了真空壓鑄、氧氣壓鑄、精密致密壓鑄和熔芯應(yīng)用等新工藝