压铸过程包括将低熔点的熔融金属(如锌和铝)注入压铸模具中并使其冷却。根据熔点不同,在两种不同的机制下发生(热室铸造和冷室铸造),适合制造简单和复杂的金属板零件。
该工艺方法独特,负责制造许多用于制造消费和工业产品的金属零件。然而,在使用该工艺或外包给提供这种服务的公司之前,需要了解关于它的知识。本文将介绍压铸的历史,机制,以及压铸工艺的优缺点。
压铸是一种工艺,熔化低熔点金属,注入已经制成的模具(称为压铸模具)。模具或工具由数控加工等制造工艺来制造单个项目的钢材。压铸成型的钣金件具有较高的准确性、精度和重复性。
压铸最早可以追溯到1800年,是印刷业的一项重要技术。1849年,Sturges制造了用于印刷的手动压铸机,使其在制作不同复杂形状时更精确,创造性和持久性。后来在1855年,Otto Mergenthaler制造了效率更高的油印机,是出版业的重要部分。
由于压铸机的优势,19世纪对它的需求越来越大,压铸机在许多行业使用。技术在这一时期出现进步。例如,铝因为其更高的质量而取代了锡和铅。此外,原来的低压注射压铸工艺也改为高压铸造。
工业上压铸工艺是热室压铸和冷室压铸。各有特点,适用于不同情况。以下是这两种工艺所涉及的内容。
热室压铸
热室压铸工艺是处理锌、锡、铅和镁合金等低熔点材料的理想方法。它不适用于熔点较高的合金,因为泵会直接接触金属儿损坏。它包括熔化金属并用液压系统的压力将其注入模具。
冷室压铸
冷室压铸是处理铝等高熔点材料的理想方法。这种工艺适合处理这类金属,防止熔化材料所需的高温损坏泵系统。
该工艺包括将熔化的材料在注入模具前舀入一个冷室。冷室工艺中使用的液压系统与热室工艺的类似,但是需要更大的压力,范围从2000到20000 psi。
无论是热室压铸还是冷室压铸,其标准工艺都是在高压下将熔化的金属注入模具。以下是压铸工艺步骤。
锁模
压铸的第一步是锁模。在此之前,应清洁模具去除杂质,并润滑模具,以便更好地注入和取出凝固的产品。在清洗和润滑之后,用高压夹紧模具。
注射
熔化金属并将其倒入注射室。这个过程取决于使用的工艺。例如,在冷室压铸中,注射室是冷的,在热室压铸中,它是热的。之后,在液压系统产生的高压下将金属注入模具。
冷却
在夹紧的同时,让金属冷却凝固。凝固的材料将具有与模具设计相似的形状。
脱模
松开模具后,顶出机构将固体铸件推出模具。在脱出最终产品之前,确保适当的凝固。
修整
这是最后一步,去除成品上发现的浇口和流道中的多余金属。修剪可以使用修剪模具、锯子等。在这个过程中,去除的金属部分是可以回收再利用的。
压铸中使用的大多数合金都是具有强大机械性能的有色金属。有色金属具有低熔点和强机械性能。所需的性能取决于所加工的材料,在选择材料时没有任何限制。以下是几种流行的合金。
铝合金
铝合金性能独特,能制造各种产品。一方面,铝合金380.0由于其独特的性能,是压铸中最常见的材料。其他合金包括铝合金360、390和413。以下是铝合金的特点:
高工作温度
出色的抗腐蚀能力
重量轻
高强度和硬度
良好的刚度和强度-重量比
优秀的EMI和RFI屏蔽性能
卓越的导热性能
高导电性
良好的精加工特性
完全可回收利用
在所有压铸合金中能承受最高的工作温度
耐腐蚀
它在薄壁的情况下保持了高的尺寸稳定性
锌合金
锌合金具有高强度、韧性、牢固性、性能和成本效益,是压铸工艺的重要组成部分,其性能可与铝、镁和青铜等其他合金相媲美,甚至超过这些合金。
有许多锌合金可以使用。常见的压铸锌材料是Zamak#2、#3、#5、#7、ZA8和ZA27,具有以下特点:
改善浇注性
缩短循环时间
延长模具寿命
理想的机械质量
镁合金
镁是另一种用于压铸的材料。它有许多合金,最常见的是AZ91D,以其韧性、耐用性、质量轻和良好的铸造性而闻名。它比钢轻75%,比铝轻33%,但强度没有损失。适合公差严格的复杂铸造,而且还有更好的耐腐蚀性。
其他合金
其他适用于制造压铸零件的合金包括青铜、黄铜、铅和锡。
由于锡的高流动性,它是压铸中最先使用的材料。熔点很低,而且在模具上几乎不会留下任何磨损。
青铜(白铜)是珠宝业中使用的压铸材料。它的颜色与白金和不锈钢合金相似,熔点低,适合用于压铸。
压铸件必须具进行表面处理提高耐久性、保护性或美观效果。压铸件有不同的精加工选项取决于铸造零件的尺寸和所使用的合金。
喷漆
喷漆是最常见的表面处理技术,适用于许多材料。 它可以进一步提供表面保护和美观。
这个过程包括涂漆、油漆或搪瓷。在添加之前,清洁金属表面以去除油等杂质(这也有助于粘附),添加底漆(底漆),以及主漆。
粉末喷涂
粉末喷涂是另一种常见的装饰性表面处理。在压铸件的表面涂抹带电粒子,能掩盖压铸表面的小缺陷,具有更好的厚度控制和均匀性,使产品变得耐用、坚硬、高抗腐蚀和抗刮伤。粉末涂料是环保材料,不产生有害有毒物质。
仿古
这种表面处理技术使铸件具有古董般的外观,主要适用于锌铸件。铸件被电镀上铜或其他合金,再覆盖上有色的成分,如硫化铜。然后铸件进行处理(即去除一些有色层,以得到铜的底层)以防止变色。
陶瓷涂层
陶瓷涂层是一种装饰工艺,将陶瓷以溶液形式添加到零件的外部。产生一个类似于阳极氧化的薄层。在其应用之前,表面处理准备工序是非常重要。
电镀
电镀可以是化学镀或电镀工艺,是压铸精加工的廉价方法。作为陶瓷涂层的选择,饰面层很薄。在使用之前需要进行表面处理。
化学镀使用化学物质而不是电来对压铸零件进行电镀。将压铸部分置于具有还原性的化学品中。当被其他矿物催化时,化学物质会沉积在压铸件上。电镀类似,但是不是被矿物催化,而是通过将电流通过电解质而发生催化。这两种方法都适合美观。也可以用来提高某些零件的导电性。
压铸工艺适合制造独特且功能强大的不同零件和组件。以下是该工艺的一些应用:
制造消费品和工业产品
该工艺适合于制造消费产品,如水槽龙头,压缩机活塞,连接杆,散热器等。
制造汽车产品
该工艺用于制造齿轮、汽缸、小型发动机、变速箱和更多适合汽车工业的具体零件。
制造航空航天零件
压铸是一种经济高效的解决方案,可生产质量轻且性能好的金属部件,满足航空航天行业的高质量标准。
压铸是一种重要的金属制造方法,因为其生产成本低,操作简便。并且使用该工艺还有其他好处。以下是压铸工艺的优点:
可以创造复杂的零件
无需组装即可制造多个零件
节约人工成本
可以改变壁厚
更严格的公差
生产周期快
可回收材料
不适用于高熔点的金属
不适用于大型钣金件
模具成本高
交货期长
压铸的成本一般很低,以下是在为压铸项目定制成本时需要考虑的几个因素:
材料选择
材料的选择对压铸成本的影响较大,有些材料的价格很高。压铸材料的价格不稳定,普遍在上涨。
生产成本
生产成本取决于模具成本和压铸成本。不同的生产工艺、技术方法、模具制造和维护,模具成本可能会很高。
模具成本
模具的成本取决于所使用的制造工艺。例如,当使用数控加工时,该工艺的能力和优势将导致高模具成本。
后续加工成本
修剪等后续加工也将在压铸成本中起作用。后续加工成本的程度、效率和效果也会成本产生重要影响。
精加工成本
精加工成本取决于所使用的精加工方法。例如,与喷漆相比,电镀等精加工成本会更高。
压铸是一种重要的钣金制造工艺,低成本且效率高。操作简单,需要较少的只是和经验。
在BRM能提供在压铸服务方面有丰富经验的团队。我们团队有能力为您的压铸项目提供正确的工艺建议。
为什么叫压铸?
因为使用模具,这一过程被称为压铸。模具是主要通过数控机床加工制成的钢模,将金属液注入模具中。它有两个部分:固定部分固定在铸造机上,而顶出部分是可移动的。
砂型铸造和压型铸造之间的区别是什么?
砂型铸造和压型铸造都是重要的金属制造工艺。这两种工艺的区别在于形成模具时使用的材料。压铸工艺需要一个金属模具,而砂型铸造使用的是由沙子制成的模具。压铸只适用于有色金属的低熔点金属,而砂铸的支持范围更广。
注射成型和铸造的区别是什么?
压铸,和注射成型有相同的机制,即把熔化的材料注入模具并让其冷却。注射成型使用诸如ABS、聚丙烯、TPU和聚乙烯,而压铸使用低熔点金属。
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