压铸
压铸是一种金属铸造工艺，需要在高压下将熔融金属注入模腔。压铸工艺可以制造出易于加工的金属零件，以获得高精度和优异的表面光洁度。压铸还可以生产出需要严格公差的优质零件，并且直接从模具中取出即可。
压铸与铸造之间有区别， 投资铸造和砂型铸造。在本文中，您将了解这些差异，并详细了解压铸工艺、压铸类型、可压铸的材料以及制造商的应用。
压铸工艺是什么？
压铸工艺依靠将熔融金属压入模腔，形成所需部件的印模。 压铸模具 由硬化工具钢制成，可承受极端温度和压力。
压铸的关键部件包括：
- 固定模具
- 移动式模具
- 插装孔
- 颜色
- 模具镶件
- 注射系统（柱塞）
- 夹紧机构
熔融金属在铸造机内的工业炉中被加热至熔点或更高，形成液态金属，并通过液压系统压入。液压系统提供所需的压力，使金属流充满型腔的每个缝隙。金属冷却凝固后，铸件被取出，零件被顶出，并使用相同的模具为下一个循环做好准备。
压铸工艺步骤
压铸模具
- 模具准备： 每次压铸循环前，模具都会被润滑或喷洒脱模剂，以帮助脱模。这也能减少模具磨损，延长模具寿命。
- 金属熔炼： 铝、锌、镁或任何其他材料等金属在铸造机内的熔炉（热室）中熔化，而熔点较高的金属则在外部熔炉（冷室）中熔化，从而实现均匀的液态金属状态。
- 熔融金属注入： 熔融金属在高压下注入模具，确保模腔完全填充。
- 凝固： 熔融金属在模具内部迅速冷却，形成固体铸件，观察时该铸件具有细晶粒结构。
- 弹射： 零件的顶出和精加工是压铸工艺的最后几个步骤。凝固的铸件从模具中取出。在精加工过程中，多余的材料（例如铸造飞边）会被去除。您还可以使用其他表面精加工工艺，例如喷漆、粉末喷涂或铝阳极氧化，以增强其耐用性和耐腐蚀性。
压铸的类型
压铸是一种多功能工艺，可以有多种变化。每种 压铸类型 适用于特定材料和应用。压铸的主要类型包括：
热室压铸
热室压铸 适用于熔点较低的金属。这些金属包括锌、锡和镁。铸造机内的熔炉可以熔化金属并将其注入模腔。大多数热室压铸机采用鹅颈机构。
热室压铸非常适合阀门和配件等中型零件的大批量生产。
冷室压铸
将材料注入铸件的柱塞
冷室压铸适用于熔点较高的金属，例如铝或铜合金。在冷室压铸中，熔融金属在外部熔炉中熔化，然后倒入冷压室。之后，在高压（约 20 – 70 MPa）下将其注入模腔。
冷室压铸非常适合较大的部件，例如发动机缸体和变速箱。 低压 压铸适用于制造结构件。它以低压（约0.1至1 MPa）将熔融金属压入模腔。关键区别在于，熔融金属来自模具下方的熔炉， 低压铸造.
低温铸造可生产出孔隙率极低、各方向机械性能均匀的零件。低温铸造通常用于制造大型铸件，例如铝轮毂和结构件。
真空压铸
真空压铸与其他压铸类型不同，在铸造模具时，空气会在注入熔融金属之前被去除。这样做是为了减少孔隙率，并使铸件获得均匀的机械性能。
重力压铸
重力压铸，又称永久模压铸，利用重力将熔融金属填充到模具中。这种压铸方法更简单，对于中小批量生产来说也更具成本效益。
重力压铸 铸造工艺生产的零件表面光洁度比砂型铸造更好。它常用于铸造汽车工业中发动机缸体、泵和壳体的模具。这种铸造工艺的关键区别在于无需高压。
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压铸材料有哪些？
压铸材料的选择取决于应用和项目要求。选择一种经济高效的铸造材料至关重要。
相当常见 压铸材料 包括铝、锌、镁和铜合金。
铝合金
铝压铸
铝铸件因其重量轻、耐腐蚀的特性而被广泛使用。A380 和 A413 等铝合金很受欢迎 铝压铸 铝合金因其可铸造性而成为压铸材料的理想选择。铝合金用于铸造汽车零部件和电子设备外壳，其多功能性使其成为压铸的理想选择。
锌合金
锌合金易于铸造，延展性极佳。它们适合电镀，也因其装饰性而广受欢迎。 锌压铸 适用于高抗冲击强度和耐磨应用。
镁合金
镁是一种轻质铸造材料。它具有较高的强度重量比，常用于压铸。一些汽车面板和座椅就是用镁铸造的。 镁合金 在不影响强度的情况下减轻重量。
铜合金
铜合金包括黄铜和青铜，它们因其耐用性和耐腐蚀性而广受欢迎。这些材料通常用于制造阀门和管道配件。铜合金具有良好的可加工性和美观性。
压铸的优点
压铸是后续加工和生产高质量金属零件的绝佳材料。作为一种制造工艺，它具有诸多优势。
- 尺寸精度：压铸可以生产尺寸精度高的零件，并且 严格的公差.这省去了许多二次 CNC 加工操作。
- 表面光洁度：压铸工艺可产生 1.6 至 6.3 μm Ra 的表面光洁度。
- 高产量：压铸是一种生产低熔点金属零件的经济有效的方法，使大批量生产具有成本效益。
- 薄壁几何形状：高压注射可以使材料形成薄壁，支撑复杂的零件。薄壁的数控加工可能会导致翘曲和额外成本等问题。
- 材料多功能性：压铸可用于各种材料，包括铝、锌和 镁合金.
- 耐用性和强度：压铸零件具有均匀的晶粒结构，可增加各个方向的强度并增强机械性能和抗疲劳性。
压铸的挑战
尽管压铸有很多优点，但它也有一些局限性和挑战。
- 初始成本高：压铸机和材料需要初始投资，而且模具加工成本昂贵。
- 更简单的材料选择： 由于黑色金属熔点较高，压铸工艺不适用于黑色金属。这意味着您无法生产像钢这样的高熔点合金零件。
- 孔隙率： 与大多数铸造工艺一样，如果注射压力较小或模具设计不利于熔融金属完全流动，压铸也会出现孔隙率问题。
- 模具磨损： 模具会随着时间的推移而磨损，而且生产新模具的成本很高。错误的参数、高温和高注射压力都会快速磨损模具。
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压铸、砂型铸造与熔模铸造的比较
砂模铸造
压铸是一种高效的金属铸造工艺。此外，还有其他铸造工艺，例如砂型铸造和熔模铸造。
砂模铸造
砂型铸造是将熔融金属倒入模具中，但模具由沙子制成，之后可以丢弃。砂型铸造成本更低，且更灵活，适合复杂的设计。然而，与压铸相比，砂型铸造的精度较低，尺寸精度较低，表面光洁度较差。
砂型铸造的挑战在于，由于需要进行后期处理和表面精加工，会增加成本。当需要小批量生产大型零件时，砂型铸造非常有用。
精密铸造
熔模铸造使用蜡模代替金属模具。熔模铸造精度高，可以生产具有优异表面光洁度的复杂几何形状。与压铸相比，熔模铸造更耗时，并且不适合大批量铸件的生产。
压铸的应用
压铸在许多行业中被广泛使用，但最常见的是汽车行业。
- 汽车用途：压铸常用于发动机缸体、变速箱和变速箱外壳。
- 航空航天用途：机身和辅助发动机部件等轻质、高强度的零件采用压铸制成。
- 家具：许多大规模生产的家具都是用压铸制成的，尤其是带有金属腿的椅子或带有金属件的沙发。
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结语
压铸是一种能够生产高精度金属零件的制造工艺。它具有高尺寸精度和优异的表面光洁度，非常适合大批量生产。
压铸类型多样，例如热室压铸、冷室压铸和低压压铸，可根据您的项目需求和产量提供多种选择。压铸是航空航天、电子和汽车领域高质量零件金属铸造工艺的关键环节。
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