壓鑄
壓鑄是一種金屬鑄造工藝,其特點是利用模具內腔對融化的金屬施加高壓。模具通常是用強度更高的合金加工而成的,這個過程有些類似注
塑成型。大多數壓鑄鑄件都是不含鐵的,例如鋅、銅、鋁、鎂、鉛、錫以及鉛錫合金以及它們的合金。根據壓鑄類型的不同,需要使用冷室
壓鑄機或者熱室壓鑄機。
鑄造設備和模具的造價高昂,因此壓鑄工藝一般只會用于批量制造大量產品。制造壓鑄的零部件相對來說比較容易,這一般只需要四個主要
步驟,單項成本增量很低。壓鑄特別適合制造大量的中小型鑄件,因此壓鑄是各種鑄造工藝中使用廣泛的一種。同其他鑄造技術相比,壓
鑄的表面更為平整,擁有更高的尺寸一致性。
在傳統壓鑄工藝的基礎上誕生了幾種改進型的工藝,包括減少鑄造缺陷排除氣孔的無孔壓鑄工藝。主要用于加工鋅,可以減少廢棄物增加成
品率的直接注射工藝。還有由通用動力公司發明的精速密壓鑄技術以及半固態壓鑄等等新式壓鑄工藝。
設備
壓鑄機主要可以分為熱室壓鑄機與冷室壓鑄機兩種不同的類型,區別在于它們能承受多大的力量,典型的壓力范圍在400到4000噸之間。
熱室壓鑄
熱室壓鑄,有時也被稱作鵝頸壓鑄,它的金屬池內是熔融狀態的液態、半液態金屬,這些金屬在壓力作用下填充模具。在循環開始時,機器
的活塞處于收縮狀態,這時熔融態的金屬就可以填充鵝頸部位。氣壓或是液壓活塞擠壓金屬,將它填入模具之內。這個系統的優點包括循環
速度快(大約每分鐘可以完成15個循環),容易實現自動化運作,同時將金屬熔化的過程也很方便。缺點則包括無法壓鑄熔點較高的金屬,
同樣也不能壓鑄鋁,因為鋁會將熔化池內的鐵帶出。因而,通常來說熱室壓鑄機用于鋅、錫以及鉛的合金。而且,熱室壓鑄很難用于壓鑄大
型鑄件,通常這種工藝都是壓鑄小型鑄件。
冷室壓鑄
當壓鑄無法用于熱室壓鑄工藝的金屬時可以采用冷室壓鑄,包括鋁、鎂、銅以及含鋁量較高的鋅合金。在這種工藝中,需要在一個獨立的坩
堝中先把金屬熔化掉。然后一定數量的熔融金屬被轉移到一個未被加熱的注射室或注射嘴中。通過液壓或者機械壓力,這些金屬被注入模具
之中。由于需要把熔融金屬轉移進冷室,這種工藝較大的缺點是循環時間很長。冷室壓鑄機還有立式與臥式之分,立式壓鑄機通常為小型機
器,而臥式壓鑄機則具有各種型號。