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家用灭蚊灯外壳压铸

压铸加工是一种金属铸造工艺,其特点是利用模具内腔对融化的金属施加高压。模具通常是用强度更高的合金加工而成的,这个过程有些类似注塑成型。大多数压铸铸件都是不含铁的,例如锌、铜、铝、镁、铅、锡以及铅锡合金以及它们的合金。根据压铸类型的不同,需要使用冷室压铸机或者热室压铸机。

铸造设备和模具的造价高昂,因此压铸工艺一般只会用于批量制造大量产品。制造压铸的零部件相对来说比较容易,这一般只需要四个主要步骤,单项成本增量很低。压铸特别适合制造大量的中小型铸件,因此压铸是各种铸造工艺中使用最广泛的一种。同其他铸造技术相比,压铸的表面更为平整,拥有更高的尺寸一致性。

在传统压铸工艺的基础上诞生了几种改进型的工艺,包括减少铸造缺陷排除气孔的无孔压铸工艺。主要用于加工锌,可以减少废弃物增加成品率的直接注射工艺。还有由通用动力公司发明的精速密压铸技术以及半固态压铸等等新式压铸工艺。

传统压铸加工工艺主要由四个步骤组成,或者称做高压压铸。这四个步骤包括模具准备、填充、注射以及落砂,它们也是各种改良版压铸工艺的基础。在准备过程中需要向模腔内喷上润滑剂,润滑剂除了可以帮助控制模具的温度之外还可以有助于铸件脱模。然后就可以关闭模具,用高压将熔融金属注射进模具内,这个压力范围大约在10到175兆帕之间。当熔融金属填充完毕后,压力就会一直保持直到铸件凝固。然后推杆就会推出所有的铸件,由于一个模具内可能会有多个模腔,所以每次铸造过程中可能会产生多个铸件。落砂的过程则需要分离残渣,包括造模口、流道、浇口以及飞边。这个过程通常是通过一个特别的修整模具挤压铸件来完成的。其它的落砂方法包括锯和打磨。如果浇口比较易碎,可以直接摔打铸件,这样可以节省人力。多余的造模口可以在熔化后重复使用。通常的产量大约为67%。

压铸加工

高压注射导致填充模具的速度非常快,这样在任何部分凝固之前熔融金属就可填充满整个模具。通过这种方式,就算是很难填充的薄壁部分也可以避免表面不连续性。不过这也会导致空气滞留,因为快速填充模具时空气很难逃逸。通过在分型线上安放排气口的方式可以减少这种问题,不过就算是非常精密的工艺也会在铸件中心部位残留下气孔。大多数压铸可以通过二次加工来完成一些无法通过铸造完成的结构,例如钻孔、抛光。

落砂完毕之后就可以检查缺陷了,最常见的缺陷包括滞流(浇不满)以及冷疤。这些缺陷可能是由模具或熔融金属温度不足、金属混有杂质、通气口太少、润滑剂太多等原因造成。其它的缺陷包括气孔、缩孔、热裂以及流痕。流痕是由浇口缺陷、锋利的转角或者过多的润滑剂而遗留在铸件表面的痕迹。

水基润滑剂被称作乳剂,是最常用的润滑剂类型,这是出于健康、环境以及安全性方面的考虑。不像溶剂型润滑剂,如果将水中的矿物质运用合适的工艺去除掉,它是不会在铸件中留下副产物的。如果处理水的过程不得当,水中的矿物质会导致铸件表面缺陷以及不连续性。主要有四种水基润滑剂:水掺油、油掺水、半合成以及合成。水掺油的润滑剂是最好的,因为使用润滑剂时水在沉积油的同时会通过蒸发冷却模具的表面,这可以帮助脱模。通常,这类润滑剂的比例为30份的水混合1份的油。而在极端情况下,这个比例可以达到100:1。

可以用于润滑剂的油包括重油、动物脂肪、植物脂肪以及合成油脂。重质残油在室温下粘性较高,而在压铸工艺中的高温下,它会变成薄膜。润滑剂中加入其它物质可以控制乳液粘度以及热学性能。这些物质包括石墨、铝以及云母。其它化学添加剂可以避免灰尘以及氧化。水基润滑剂中可以加入乳化剂,这样油基润滑剂就可以添加进水中,包括肥皂、酒精以及环氧乙烷。

长久以来,通常使用的溶剂为基础的润滑剂包括柴油以及汽油。它们有利于铸件脱出,然而每次压铸过程中会发生小型爆炸,这导致模腔壁上积累起碳元素。相比水基润滑剂,溶剂为基础的润滑剂更为均匀。

压铸加工优点
压铸的优点包括,铸件拥有优秀的尺寸精度。通常这取决于铸造材料,典型的数值为最初2.5厘米尺寸时误差0.1毫米,每增加1厘米误差增加0.002毫米。相比其它铸造工艺,它的铸件表面光滑,圆角半径大约为1-2.5微米。相对于沙箱或者永久模铸造法来说可以制造壁厚大约0.75毫米的铸件。它可以直接铸造内部结构,比如丝套、加热元件、高强度承载面。其它一些优点包括它能够减少或避免二次机械加工,生产速度快、铸件抗拉强度可达415兆帕、可以铸造高流动性的金属。

压铸加工缺点
压铸最大的缺点为成本很高。铸造设备以及模具、模具相关组件相对其它铸造方法来说都很贵。因此制造压铸件时生产大量产品才比较经济。其它缺点包括:这个工艺只适用于流动性较高的金属,而且铸造质量必须介于30克与10千克之间 [5]  。在通常的压铸中,最后铸造的一批铸件总会有孔隙。因而不能进行任何热处理或者焊接,因为缝隙内的气体会在热量作用下膨胀,从而导致内部的微型缺陷和表面的剥离。



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