压铸件：铝压铸件的工作原理

几个世纪以来，有许多方法用于铸造金属。其中一些方法可以追溯到 5000 多年前。最现代和最有效的方法之一是压铸。

压铸是一种金属铸造方法，涉及将熔化的金属倒入一个模具腔，使其凝固以形成模具的形状。这种金属成型技术使零件的尺寸和形状具有多样性，甚至可以用于具有内部空腔的复杂形状。

大多数金属压铸是使用有色金属，如锌、铝、铜、镁和铅制成。本文讨论了铝压铸的细节和优势，以帮助你选择生产所需铝制零件的最佳材料。

铝压铸是制造航空航天和飞机部件、电子元件和车辆部件等各个主要行业中使用最广泛的方法之一。让我们详细了解铝压铸的工作原理。

什么是铝压铸？

铝压铸是一种制造具有良好纹理或光滑度、具有良好表面光洁度和高尺寸稳定性的铝制零件的方法。铝用于金属铸造的原因如下：

• 对于复杂的形状和薄壁，它重量轻且非常稳定；
• 它具有高导热性和导电性； 
• 它具有良好的耐腐蚀性；
• 它在非常高的温度下保持其强度；

压铸设备和机器的两种基本类型；热室压铸机和冷室压铸机，铝铸件在冷室机中加工。由于在非常高的温度下也能保持铝合金的强度，所以需要高压。

铸造的金属在被送入冷室机之前要在一个单独的炉子里熔化。然后，机器使用加压柱塞将熔化的金属压入模具。

铝压铸是如何工作的？

与任何典型的压铸工艺一样，铝压铸还涉及将液态铝倒入模具中，并使其凝固成所需的形状。压铸模具至少由两半制成，以允许取出铸件。模具的形状会影响铸件中复杂的形状和特征。

铝压铸工艺可分为以下9个步骤：

1. 铝合金锭被暴露在高温下，直到它们熔化。

2. 两个半模在合模之前，对其进行清洗和润滑。

3. 使用两个加工成所需形状的钢模或铝模的模具，并通过压铸机将其夹在一起。

4. 然后在高压下将熔化的铝注入型腔，使其凝固。

5. 注射前将熔化金属转移到腔室的过程取决于使用的是冷室压铸机还是热室压铸机。

6. 冷室压铸机用于铸造高熔点的合金，如铝、镁等。因此，铝压铸在冷室机中将液体铝金属倒入铸件中，而不是由液压缸泵送。

7. 让热铸件冷却凝固。熔化金属填充模腔以形成所需的模具设计形状。

8. 两半模具分离，铸件被弹出。

9. 最后，附着在铝铸件上的多余材料通过二次操作（如锯切、切割，表面处理等）清理。

铝压铸是最快、最精确的高压压铸工艺之一。回收的铝模具质地良好，硬度高，耐腐蚀性好，表面光洁度要求低。与砂铸模具不同，铝模和钢模具可重复使用，因此，铝压铸是大批量生产铝部件的可行方法。

压铸件用铝合金材料

铝压铸最常用的合金是A360、A380、A383和A413。每种都有自己的优点，因此铝合金的选择取决于设计要求。下表总结了这些合金的一些特性。

铝压铸件需要后期处理吗？

从模具中取出铸件后，仍需要进行精加工以增强零件的美观性和功能特性。这些精加工可能会增加部件的光泽度、产生耐腐蚀性、增加耐磨性。

然而，铝制模具只需要少量的精加工或根本不需要精加工，因为按照铸造标准，它已经有一个非常好的表面光洁度。表面上的小瑕疵可以很容易地通过打磨来解决，这涉及到使用砂子等研磨材料来平滑表面。

还可以对金属零件进行喷丸和粉末喷涂等其他精加工工艺，以提高耐磨性并分别添加保护涂层。

铝压铸件的优势

铝铸造是全球最受欢迎的铸造工艺之一。它是其他工艺的最佳经济替代方案。铝压铸件特别好的一些主要原因如下：

– 铝是一种轻质合金，可以在不影响强度的情况下制造轻质零件；

– 它具有多功能性，可以生产薄壁的简单或复杂形状的零件，具有良好的精度；

-根据要求，铝铸件具有良好的纹理或表面粗糙度；

– 由于过程非常快，因此可以在更少的时间和成本内生产成千上万个零件；

-与其他压铸工艺相比，这种批量生产非常具有成本效益；

-这些部件具有高度的耐腐蚀性，并且是极好的热和电导体；

铝压铸VS砂铸VS真空压铸

决定使用哪种铸造方法取决于特定零件所需的设计特征。有不同类型的铸造方法，每种都有其独特的注射系统优势，例如铝压铸、砂型铸造和真空压铸。

铝压铸件

铝压铸涉及在高压下将铝高速注射到模具型腔中。整个过程非常高效和快速，非常适合大批量生产。铸件具有良好的表面光洁度，并且需要最少的精加工。由于其重量轻，铝在不影响其强度的情况下被广泛用于制造薄壁零件。

铝具有高熔点，它在冷室压铸机中加工。然而，由于高压注射，铸件可能会受到气体的影响，从而导致孔隙率。

砂型铸造

砂型铸造涉及在不施加任何压力的情况下将熔融金属倒入砂型中。它是最古老和最常用的低成本铸造方法，用于制造汽车发动机缸体、曲轴和气缸盖等毛坯零件。由于采用砂型被吹走来提取铸件，这是一个非常缓慢的过程，不适合批量生产。

真空压铸

真空压铸是一种先进的铸造方法，涉及使用真空将液体吸入模具。它可以避免在型腔中滞留空气并去除导致零件表面出现孔隙的溶解气体。

真空压铸允许铸造具有良好表面光洁度的薄型材，从而提高了铸件的机械性能并减少了对精加工的额外加工的需要。但模具的密封结构复杂，整个工艺成本高。

压铸铝件的设计技巧

为了使铝压铸件达到最佳效果，必须考虑一些重要因素。

材料选择

如上所述，市面上有多种不同的铝合金。根据您的设计要求，您可以在考虑硬度、强度、导电性、熔点、流动性和压力密封性等特性的同时从合金中进行选择。为了达到所需的特性，应该谨慎地选择合适的材料。或者你可以联系韦克，协助你做出最合适的决定。

加工余量

为确保铸件保持其性能并具有均匀的密度，必须保持足够的加工余量。加工余量是成品铸件的可拆卸毛坯。公差太小会导致金属零件表面出现缺陷，而公差太大会增加工艺的交货时间。因此，平衡的余量对于获得最佳结果很重要。

设计中的收缩率

收缩是任何制造过程中的一个重要设计考虑因素。每种材料包括金属在凝固过程中都会收缩。由于较厚的区域往往比较薄的区域收缩更多，所以可以考虑将较薄的部分作为设计的一部分，以避免多孔和不平整的表面。

壁厚

实现铝铸部件的均匀厚度是非常棘手的。薄壁铸件的需求量非常大，因为它们的材料成本较低，而且使部件的重量很轻。然而，薄壁部件的厚度均匀性稍有不平衡就会影响部件的强度。

零件强度

如前所述，不同的铝合金处于不同的强度谱系中。因此，必须为所需的零件强度仔细选择合金。影响部件强度的另一个因素是压铸技术。一般来说，真空压铸是提高零件强度和最小化表面孔隙的最佳选择。

装配过程

正确规划零件的组装是很重要的，以避免铸件设计上的、缺陷。因为简单设计的装配与复杂设计的装配不同，如果能正确识别和规划所需的装配过程，效果会更好。

设计外观

根据对铸造件外观的要求，如果部件的美感很重要，可以进行电镀、喷丸或喷砂等精加工，这些技术可以提高部件的外观。

结论

铝压铸是一种非常可行、成本效益高、精度高的铸造方法，适用于复杂零件的批量生产。材料的选择和铸造方法取决于所需的设计特性。因此，必须考虑各个方面并有效地计划以达到最佳效果。

深圳韦克为每一位客户提供压铸服务，处理铝压铸问题。如果您有任何金属零件（例如铝件加工）或其他加工项目，请随时与我们经验丰富的团队联系。

常见问题

以下是有关铝压铸件的一些最常见问题的解答。

压铸铝的强度如何？

压铸铝虽然不如钢铸件坚固，但与砂铸件和镁或锌铸件相比非常坚固耐用。

钢可以压铸吗？

可以。但是，它是一种黑色金属，含有铁，因此不耐腐蚀，所以不是首选。