广东鸿图南通压铸有限公司 226300
摘要：压铸材料是决定压铸产品质量的关键，机械工程师在对压铸材料进行选择时，应按照产品的性能、加工技术、生产条件及压铸材料的特征等因素进行选择。本文对压铸常用材料进行分析，并对生产中常见问题进行探讨。
关键词：压铸材料；压铸工艺；问题分析
一、压铸常用材料分析
铝合金、锌合金和镁合金是压铸时常用的材料。三者中铝合金的应用最为广泛，主要应用于汽车工业、轮船工业、航空航天等。
1、镁合金
镁的密度是三种金属中最轻的，密度比铝合金轻30%，比钢轻80%。而且镁合金有很高的强度，屈服强度可达160兆帕，抗拉强度240兆帕，它可以广泛应用于电子产品、航空航天等对强度要求较高的领域。
镁合金优势
（1）在条件允许的情况下，镁合金的铸件厚度可以薄至0.6毫米，这是其他材料无法达到的，而且镁合金压铸成型较容易，还具有很好的可切削性，因此在大规模生产中较适用。
（2）镁金属的减震性能很好，可以大量吸收周围震动和噪音，所以比较适合在液晶显示屏的背板中使用。
（3）镁合金具有很好的电磁屏蔽性。现代的电子产品都需要一个电磁屏蔽性良好的外壳，为了更好的把各种电磁干扰隔离开，而镁合金正好可以很好地完成这个任务。
镁合金的缺点
目前的技术条件下，镁合金依然有其缺陷：
（1）虽然镁合金可以铸造出超薄的铸件，但是相对而言，镁合金铸件也存在一定的局限性，仅可以在特定尺寸内铸造，不能太厚。
（2）压铸的合金品种少，例如某手机就只能使用AZ91D型号的合金，其他合金不可代替。
（3）镁本身的物理特性导致镁合金不适宜进行热加工，并且在没有气体保护的条件下，也不适合使用焊接技术。
2、锌合金
锌合金主要以锌为原料，添加的金属元素主要有铝、铜、镁、钛等。
锌合金较主要的优点就是：
（1）熔点比其他两种合金都要低，且熔化后有很好的流动性，熔焊、钎焊和塑性加工都可以使用。
（2）与铝合金一样，锌合金也具有很强的耐腐蚀性，并且剩余废料还可以进行回收和重熔，是一种绿色污染小的材料。
（3）锌合金也同样可以采用多种加工方式，通过电镀、喷砂、喷漆、喷丸、研磨等方式加工成想要的效果。
（4）在常温下具有较好的机械性能和耐磨性。
但是锌合金在使用中也要注意一些问题。
（1）锌的密度相比另外两种金属大，与铁的密度不相上下，因此、它的使用具有很大的条件限制。
（2）没有很好的抗腐蚀性。铅、锡、镉在锌合金中不易溶解，因而集中于晶粒周围形成阴极，铝多的固溶体变成阳极，在水蒸气(电解质)的状态下，易发生晶间电化学腐蚀。压铸件会因晶间腐蚀发生老化。
（3）锌合金尽管在常温状态下有很好的机械性能，但是它并不适合在过高或过低的温度环境下使用，因为锌合金在高温和低温下都会降低它的冲击性能。
3、铝合金
铝合金通常指的是以铝为主，加上锌等其他合金共同组成的原料的总称。铝合金密度不高，但是它的强度跟优质钢材相同，仅次于镁合金。切削性好，可以加工成各种型材，抗腐蚀性也很突出。
按制造方法铝合金有可加热制造和不可加热制造，能够加热的铝合金可以帮助铝合金达到良好的机械性能、物理性能和抗腐蚀性能。铝硅合金、铝铜合金、铝镁合金和铝锌合金属于铸造铝合金，它们是按金属成分进行区分的。
铝合金和镁合金差别其实不大，两者除了在密度方面存在偏差外，铝合金和镁合金的区别之处还在于，铝合金可以进行热加工，并且焊接也适合，相对来说它的性能更稳定。
二、铝合金生产常见问题
1、铝合金压铸件变形问题
通常由于铝合金压铸件有强大的内应力。搁置一段时间后会由于应力释放发生变形，所以要及时对铸件进行后加工。
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解决方法：
（1）对铸件结构进行改进，增加模具的内壁厚度；
（2）增加冷却时间，让模具温度下降
（3）调整模具的位置，顶出确保平衡
（4）对粘模进行清理
（5）合理控制压铸件模具的温度，保证型腔的整体温度不要相差太大。
2、铸件抛丸后表面起皮问题
对铸件抛丸是为了让产品表面更加美观，进一步压实铸件，如果铸件质量有问题，那么在加工时就会因为力的作用发生起皮现象。
一般铝合金压铸件抛丸后表面起皮的产生原因有以下几点：
（1）没有把模具和压射室（熔杯）内部清理干净；
（2）压射压力达不到，（还需检查压射时动模是否有退让现象）;
（3）浇注系统设计方面的问题，设计不合理就会造成合金液进入型腔后出现紊流；
（4）温度问题；
（5）压射时有严重的金属液飞溅现象。
解决办法：
（1）把浇注温度和压铸模具温度升高；
（2）增加压射力并加快充型速度；
（3）提高金属液纯度；
（4）查看压铸模具有无松动或压射冲头运行状态；
（5）对充型和排气结构进行改进。
3、锤头卡死
要想防止锤头卡死，可以从两方面解决：
（1）生产时对温度进行严格监测，防止锤头、司筒温度过高导致锤头卡死；
（2）在选择合金材料时要挑选高质量的原料，保证原料的纯度，在对回料进行投放时，要注意有无废料混入，如果材料不纯，锤头上就容易附着杂质，锤头就容易卡住。
4、压射头卡在鹅颈
当压射头卡在鹅颈时，通常设备温度很高，此时要想取出锤头会非常困难，应等到设备温度冷却后尝试取出锤头，如果温度降低后仍然取不下来，那就是其他方面的问题，比如司筒损坏或者料壶损坏等。
5、薄壁件成品有裂纹
（1）产品材料选择不合理，在选择原材料时要严格掌握材料中废料的比例，过多或者过少都会对成品造成影响；
（2）模具结构问题，一是模具加工力度不均匀；二是模具内的温度过低或过高。
（3）模具在型腔内的时间太长产品容易变形，如果模具在出来时内部顶出力不均匀也会造成产品变形。
6、成品在磨光时有黑斑
原因有几种：可能是氧化矽或氧化铝锭的原因。但脱模剂过多的可能性比较大，使用太多脱模剂或脱模剂的有机物含量过高。脱模剂如果有机物含量过高就会在高温转态下形成聚合物和碳作物。碳作物和聚合物混合在一起，就会在产品表面造成常见的斑。所以在产品压铸时要严格控制脱模剂的用量，或者选用不易产生杂质的绿色脱模产品。
7、压铸产品时金属液体外溅
合金液体外溅不外乎有几种情况：一、各模具之间密封不紧，中间缝隙较大，液体容易从缝隙中迸出；二、各模具锁模扣松弛，力度达不到要求，加工时锁扣松动造成液体迸出；三、压铸机模具安装不合理，产品压铸时强大的作用力使套板形变，液体从变形处迸出。当发生上面几种情况时，应该根据液体外溅部位检查压铸机，检查模具的安装状况，各部件的性能是否良好等，对于容易引起变形的钢板要进行加固或选择较厚的钢板。
8、产品阳极氧化后出现花纹
（1）产生花纹大多是由于在对产品进行喷涂时，表面有薄有厚，厚薄不均凝固后就会使产品表面出现纹路，常温氧化后就会出现花纹；一般产品的纹路是什么样，氧化后的花纹就会成什么样。
（2）产品在加工时运转速度是非常快的，如果此时对产品进行调整就容易造成有的地方压铸不到位产生花纹。
（3）也就是书面用语说的某种化学成分含量高出现花纹，但这种情况不多。
9、材料粘在模具上
（1）发现材料黏在模具上时，首先查看模温是否过高，严格把握加工时模具的温度，发现温度过高要及时调整；
（2）脱模剂不能使用太多，太多容易在产品表面产生氧化物质，氧化物质会破坏原来模具表面的保护层造成模具黏料。
（3）对模具内部的结构进行改造，加大型腔和合金液体通道的距离；
（4）严格控制产品的加工参数，对于压铸过程的液体浇注速度和温度作调整。
结语
压铸件材料的选择直接影响压铸件质量的好坏，在铸造时选择合适的材料，对每个铸件生产中常见的问题进行改进，提高铸件整体质量。
论文作者:叶维
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第35期
论文发表时间:2019/4/19
标签：压铸论文; 镁合金论文; 铝合金论文; 模具论文; 锤头论文; 材料论文; 温度论文; 《建筑学研究前沿》2018年第35期论文;