压铸常用材料及生产常见问题

压铸常用材料及生产常见问题机械工程师在选择压铸材料时，应当根据产品的作用性能、工艺性能、生产条件、经济性以及压铸材料的特点等各种因素，合理选择正确的压铸材料。常用的机械零件压铸材料包括铝合金、锌合金和镁合金等。铝合金是目前应用最多的压铸材料，广泛应用于汽车工业、摩托车工业、航空航天等。铝合金的特点如下：(1)铝合金的密度较小，仅为铁、铜、锌的1/3左右，比强度和比刚度高是其突出优点。(2)铝合金具有良好的导电、导热性能。(3)铝合金抗氧化腐蚀性能好。在空气中，铝的表面容易生成一层致密的三氧化二硫氧化膜，能阻止进一步被氧化。(4)铝合金具有良好的压铸性能。铝合金压铸工艺简单，成形及切削加工性能良好，具有较高的力学性能及耐蚀性，是代替钢铁铸件最具潜力的合金。(5)铝合金的高温力学性能很好，在低温下工作时同样保持良好的力学性能。(6)铝合金的缺点是容易在最后凝固处产生大的集中缩孔。此外，铝合金与铁有很强的亲和力，易粘模，应在冷室压铸机上压。锌合金也比较常见，锌合金的特点如下：(1)锌合金具有优良的铸造性能、力学性能、韧性，在传统的机械件、五金件、锁具、玩具等行业应用很广。(2)锌合金具有优良的电和热传导性能、良好的振动阻尼特性、良好的电磁屏蔽性能’在电子、电信、家电产品上应用不断增长。(3)锌合金是一种通用、可靠、低成本的材料，易于压铸生产。锌合金具有良好的压铸性能，因此更容易压铸形状复杂、薄壁、尺寸精度高的产品。由于锌合金的薄壁铸造性能，可实现产品轻量化和降低成本的要求。(4)与铝合金和镁合金相比，锌合金具有较高的抗拉强度、屈服强度、冲击韧度和硬度、较好的伸长率。(5)锌合金压铸件表面非常光滑，可不作表面处理直接使用，同时也比较容易进行各种表面处理，如抛光、电镀、喷涂等，以获得更佳的表面质量。(6)锌合金熔点低，在385℃熔化，相比于铝合金和镁合金，锌合金最容易压铸成形。(7)耐蚀性差。当锌合金成分中杂质元素铅、镉、锡超过标准时，将会逐渐老化而发生变形，表现为体积胀大、力学性能(特别是塑性)显著下降，时间长了就会破裂。(8)时效性。使用时间过长，锌合金压铸件的形状和尺寸会稍有变化。(9)锌合金不宜在高温和低温的工作环境下使用。锌合金在常温下具有良好的力学性能，但在高温下抗拉强度和低温下冲击性能都显著下降。锌合金容易老化，这是锌合金的应用范围受到限制的主要原因。锌合金的工作温度范围较窄，温度低于一10℃时，其冲击韧度急剧降低，温度升高时，力学性能下降，且易发生蠕变，因此，受力零件的温度一般不超过lOOC。严格控制锌合金原材料的纯度和熔炼艺艺过程，在锌合金中添加少量的Mg和适量的Cu，可以减轻或消除老化现象及改善切削加工性能。还有一种就是镁合金，镁合金的特点如下：(1)镁合金被称为“21世纪的绿色工程材料”，其密度为铝合金的2/3、钢铁的1/4，但比强度和比刚度均优于铝合金和钢铁，远远高于工程塑料，是一种优良、轻质的结构材料。(2)镁合金具有良好的能量吸收及振动吸收特性，用于产品外壳可以减少噪声传递，用于运动零部件可吸收振动，延长零件使用寿命。(3)具有良好的电磁屏蔽性，可以提供电子产品的防电磁辐射性。(4)刚性好，耐冲击。(5)延展性好，易成形，可使产品设计具有灵活性，提升产品档次。(6)镁合金熔点低，使得低温变形小，尺寸精度高，有利于一次开模成形;与铁的亲和力小，对模具的粘附现象小，有利于提高生产率和模具寿命;而且镁合金良好的流动性能有利于复杂件和细小件的生产。(7)机械加工性能最好，所需切削力小、切削效果好、刀具使用寿命长。(8)散热性好，仅次于铝合金。(9)尺寸稳定性好，环境温度和时间变化对尺寸的影响小。(10)可100%再生。(11)镁合金在空气中易氧化，镁合金压铸件成形后必须经过表面处理，提高耐蚀性，改善零件表面质量。常用的表面处理方法包括电镀、喷涂、阳极氧化等。同理镁合金有高温脆性大、热裂倾向大的缺点。常见问题及解决办法：1、【锤头卡死】要想避免锤头卡死，可以从两方面着手：1、在生产中，常测量温度，避免锤头、司筒温度过高造成锤头卡死;2、材料的使用，应选择优质的合金材料，避免杂质的渗入，在投放回料的时候，也要注意不要让杂质混入，这样才能避免杂质黏着在锤头上，造成锤头卡死。2、【压射头卡在鹅颈】遇到锤头卡死的问题，首先等到设备都处于常温状态，尝试转动锤头。如果转不动，那就采用换司筒的方式解决问题，将锤头取出。如果想很快的解决卡死问题，最快的办法就是换料壶。3、【压铸机打料时，常常会出现打几十模，料就打不出的情况，常要等几分钟后方可打料】一般遇到这类情况，应该是射咀头或咀身堵住了。这时，观察下料头顶端是否没有亮点，如果全是断面灰色，就说明堵咀了。解决方案如下：1、将射咀温度适应调高;2、打离咀情况时间调低0.1到0.2秒;3、定模冷却水稍稍关小点。4、【压铸薄壁件产品时易开裂】可以从以下几点去分析：1、材料可能有问题，压铸件材料的使用，尽量控制废料的比例不要超过30%;2、模具开设不好，一是顶出力不平衡;二是冷却水的开设不合理导致模具温度不均衡，单是充填流动不合理。3、工艺参数选择不当，工艺参数问题主要在留魔时间和顶出延时时间上出错，留模时间不宜长，每mm壁厚3s左右;顶出延时不能长，一般0.5-2s。5、【ADC14材料压铸加工时反馈材料偏硬，易磨损刀具的情况】解决这个问题，可以从以下几点看入：1、最关键是才来哦的成分内不容许有杂质产生，也就是说硬质点，最好全部应新的原始材料配比，不能用再生材料，特别是S1元素的品质要好;2、应该采用专门为这些比较硬的合金而生产的宝石刀片，一般使用寿命有7天左右。6、【疑惑为啥有些铝压铸件在磨光时会有黑斑?】一原因有几种：可能是氧化矽或氧化铝锭解决问题。但最大可能性来自于脱模剂，喷太多脱模剂或脱模剂的有机物含量过高。这些有机物在热溶铝的温度下，有些被还原成碳元素，有些变成有机大分子聚合物。碳分子和聚合物混合，在铝铸件形成时，被包含在表层成为我们看见到的黑斑。所以减少喷涂剂的浓度，改用别的喷涂剂;或加长喷涂后的吹风时间。7、【在压铸过程中，有时出现金属外溅的情况】为什么有时出现金属外溅的情况?原因可能有几种：动、定模间合模不严密，两者的间隙较大;或锁模力不够造成金属外溅;或是压铸机动、定模安装不平行造成;或是支板跨度大，压射力致使套板变形，产生喷料。碰到以上原因可以通过以下调试解决外溅的情况：重新安装模具;加大锁模力：调整压铸机，使动、定模安装板相互保持平行;在动模上增加支板，增加套板的刚度。8、【铝压铸的孔内加工，为什么不能超过0.25mm?】为了适合压铸，人们在压铸用的铝合金内加了很多硅。铝合金在模具内凝结时，这些硅会浮到表面上，形成一层硅膜硬度非常硬、非常耐磨，一些OEM设计师就利用这个特性，将压铸件的孔内表面直接设计为轴承面。这个硅表面层，一般只有0.2到0.9mm的厚度。加工太多，这个轴承面的寿面就会缩短。9、【压铸件阳极氧化后有花纹产生的原因有哪些?】1、目前主要还是喷涂、压射油散布不均匀，在局部聚齐，而导致表层铝合金成分异常或出现冷隔花斑，所以出现了氧化后花纹的现象;氧化花纹的纹路与压铸件上的纹路基本上是一致。2、因为高速切换位置不适当，导致产生欠铸，氧化后会有花纹。3、教科书上说氧化槽铜离子含量过高，也是产生花纹，但这种情况很少见。10、【压铸模具粘料】压铸模具粘料了怎么办呢?首先检查模温是否正常，适降低合金液浇注温度和模具温度;2、检查脱模剂配比是否异常，尝试更换脱模剂，调试喷涂位置表面进行抛光，对已氮化过的模具，慎重抛光，防止破坏掉表面的氮化层，形成越抛越粘的情况;4、改进浇注系统设计结构，避免合金液持续冲刷型腔壁或型芯;5、修改模具冷却系统;6、调整压铸工艺参数，适当降低压射速度，缩短二速行程。机械工程师在选择压铸材料时，应当根据产品的作用性能、工艺性能、生产条件、经济性以及压铸材料的特点等各种因素，合理选择正确的压铸材料。常用的机械零件压铸材料包括铝合金、锌合金和镁合金等。铝合金是目前应用最多的压铸材料，广泛应用于汽车工业、摩托车工业、航空航天等。铝合金的特点如下：(1)铝合金的密度较小，仅为铁、铜、锌的1/3左右，比强度和比刚度高是其突出优点。(2)铝合金具有良好的导电、导热性能。(3)铝合金抗氧化腐蚀性能好。在空气中，铝的表面容易生成一层致密的三氧化二硫氧化膜，能阻止进一步被氧化。(4)铝合金具有良好的压铸性能。铝合金压铸工艺简单，成形及切削加工性能良好，具有较高的力学性能及耐蚀性，是代替钢铁铸件最具潜力的合金。(5)铝合金的高温力学性能很好，在低温下工作时同样保持良好的力学性能。(6)铝合金的缺点是容易在最后凝固处产生大的集中缩孔。此外，铝合金与铁有很强的亲和力，易粘模，应在冷室压铸机上压。锌合金也比较常见，锌合金的特点如下：(1)锌合金具有优良的铸造性能、力学性能、韧性，在传统的机械件、五金件、锁具、玩具等行业应用很广。(2)锌合金具有优良的电和热传导性能、良好的振动阻尼特性、良好的电磁屏蔽性能’在电子、电信、家电产品上应用不断增长。(3)锌合金是一种通用、可靠、低成本的材料，易于压铸生产。锌合金具有良好的压铸性能，因此更容易压铸形状复杂、薄壁、尺寸精度高的产品。由于锌合金的薄壁铸造性能，可实现产品轻量化和降低成本的要求。(4)与铝合金和镁合金相比，锌合金具有较高的抗拉强度、屈服强度、冲击韧度和硬度、较好的伸长率。(5)锌合金压铸件表面非常光滑，可不作表面处理直接使用，同时也比较容易进行各种表面处理，如抛光、电镀、喷涂等，以获得更佳的表面质量。(6)锌合金熔点低，在385℃熔化，相比于铝合金和镁合金，锌合金最容易压铸成形。(7)耐蚀性差。当锌合金成分中杂质元素铅、镉、锡超过标准时，将会逐渐老化而发生变形，表现为体积胀大、力学性能(特别是塑性)显著下降，时间长了就会破裂。(8)时效性。使用时间过长，锌合金压铸件的形状和尺寸会稍有变化。(9)锌合金不宜在高温和低温的工作环境下使用。锌合金在常温下具有良好的力学性能，但在高温下抗拉强度和低温下冲击性能都显著下降。锌合金容易老化，这是锌合金的应用范围受到限制的主要原因。锌合金的工作温度范围较窄，温度低于一10℃时，其冲击韧度急剧降低，温度升高时，力学性能下降，且易发生蠕变，因此，受力零件的温度一般不超过lOOC。严格控制锌合金原材料的纯度和熔炼艺艺过程，在锌合金中添加少量的Mg和适量的Cu，可以减轻或消除老化现象及改善切削加工性能。还有一种就是镁合金，镁合金的特点如下：(1)镁合金被称为“21世纪的绿色工程材料”，其密度为铝合金的2/3、钢铁的1/4，但比强度和比刚度均优于铝合金和钢铁，远远高于工程塑料，是一种优良、轻质的结构材料。(2)镁合金具有良好的能量吸收及振动吸收特性，用于产品外壳可以减少噪声传递，用于运动零部件可吸收振动，延长零件使用寿命。(3)具有良好的电磁屏蔽性，可以提供电子产品的防电磁辐射性。(4)刚性好，耐冲击。(5)延展性好，易成形，可使产品设计具有灵活性，提升产品档次。(6)镁合金熔点低，使得低温变形小，尺寸精度高，有利于一次开模成形;与铁的亲和力小，对模具的粘附现象小，有利于提高生产率和模具寿命;而且镁合金良好的流动性能有利于复杂件和细小件的生产。(7)机械加工性能最好，所需切削力小、切削效果好、刀具使用寿命长。(8)散热性好，仅次于铝合金。(9)尺寸稳定性好，环境温度和时间变化对尺寸的影响小。(10)可100%再生。(11)镁合金在空气中易氧化，镁合金压铸件成形后必须经过表面处理，提高耐蚀性，改善零件表面质量。常用的表面处理方法包括电镀、喷涂、阳极氧化等。同理镁合金有高温脆性大、热裂倾向大的缺点。常见问题及解决办法：1、【锤头卡死】要想避免锤头卡死，可以从两方面着手：1、在生产中，常测量温度，避免锤头、司筒温度过高造成锤头卡死;2、材料的使用，应选择优质的合金材料，避免杂质的渗入，在投放回料的时候，也要注意不要让杂质混入，这样才能避免杂质黏着在锤头上，造成锤头卡死。2、【压射