压铸成型（压力铸造）整理
简介
压铸（压力铸造）是一种利用高压强制将金属熔液压入形状复杂的精密金属模内的铸造方法。
日本压铸协会定义：“在高温将熔化合金压入精密铸模，短时间内大量生产高精度铸面优良的铸造方式”
压铸得到的铸件抗拉强度比普通铸造合金高近一倍，对于铝合金汽车轮毂、车架等希望用更高强度耐冲击材料生产的部件，有更积极意义。
核心特点
两大特点：
- 高压：常见压力 15~100 MPa，最高可达 200 MPa
- 高速：充填速度 10~50 m/s，充填时间极短 0.01~0.2 秒
工艺过程
传统压铸四步：
- 模具准备：模腔内喷润滑剂，帮助控温和脱模
- 填充：高压将熔融金属注入模具，压力保持到凝固
- 注射 → 保压凝固
- 落砂：脱模后去除残渣、飞边，分离铸件
压铸机分类
1. 热室压铸（鹅颈压铸）
- 熔融金属一直在熔化炉内，金属直接填入模具
- 优点：循环速度快（约 15 次/分钟），易自动化，熔化方便
- 缺点：无法压铸高熔点金属（不能压铸铝，铝会溶出铁）
- 适用：锌、锡、铅 等低熔点合金 → 小型铸件
2. 冷室压铸
- 金属先在独立坩埚熔化，再转移到压射室注入模具
- 缺点：循环时间长
- 适用：铝、镁、铜 等高熔点金属 → 中大型铸件
分类：立式（小型）、卧式（各种尺寸都有）
优缺点
优点
| 优点 | 说明 |
|---|---|
| 尺寸精度高 | 2.5cm 尺寸误差约 0.1mm，随尺寸增长误差增加 |
| 表面光洁度好 | 圆角半径可以做到 1~2.5 微米 |
| 可以做薄壁件 | 铝合金最小壁厚可达 0.5mm |
| 可直接铸出内部结构 | 比如丝套、加热元件 |
| 减少二次加工 | 大部分尺寸不需要再车削 |
| 生产效率高 | 八小时可以生产数百到数千件 |
| 强度较高 | 抗拉强度比砂铸高 25~30% |
缺点
| 缺点 | 说明 |
|---|---|
| 模具/设备成本高 | 只有大批量生产才经济 |
| 容易产生气孔 | 高速充填容易裹入空气，没法热处理和焊接 |
| 只能压铸流动性好的金属 | 高熔点合金压铸难度大 |
| 不适用于小批量 | 开模成本高 |
常用压铸金属
| 金属 | 特点 | 最小壁厚 |
|---|---|---|
| 锌合金 | 最容易压铸，小型件经济，塑性好，寿命长 | 0.63 mm |
| 铝合金 | 质量轻，尺寸稳定性好，耐蚀性好，导热导电好 | 0.89 mm |
| 镁合金 | 易加工，强度重量比高，最轻常用压铸金属 | 1.27 mm |
| 铜合金 | 硬度高，耐蚀性好，机械性能最好，耐磨 | 1.27 mm |
| 铅锡合金 | 密度大，精度高，用于特殊防腐蚀部件，不适合食品接触 | - |
常见缺陷
| 缺陷 | 原因 |
|---|---|
| 滞流（浇不满） | 温度不足、杂质、排气不好、润滑剂太多 |
| 冷疤 | 温度不足 |
| 气孔 | 高速充填裹入空气，难以避免 |
| 缩孔 | 冷却收缩补缩不足 |
| 热裂 | 模具温度变化大，热疲劳 |
| 流痕 | 浇口缺陷、转角锋利、润滑剂过多 |
模具失效形式
- 热疲劳龟裂：反复激冷激热产生热应力，导致裂纹 → 预热模具，控制工作温度
- 碎裂：压射力作用下薄弱处开裂 → 打磨划痕，材料需要足够强度塑性冲击韧性
- 溶蚀：活性铝合金粘附模具 → 模具硬度要高，可以用涂料改善
应用领域
- 汽车：轮毂、发动机部件、车身结构件
- 3C：相机、钟表、电子零件
- 五金：锁具、装饰品
- 医疗器械：特殊部件
现在压铸技术发展：真空压铸、加氧压铸、精速密压铸（双冲头压铸）等新工艺不断改进质量。
