「鋁壓鑄將熔融鋁轉化為具有卓越精度的複雜設計。它能夠生產汽車、航空航天和電子行業所必需的輕質且堅固的零件。
將原鋁轉化為功能部件或產品有多種製造選擇，並且 壓鑄 是其中之一。但是，什麼是 鋁壓鑄？ 該工藝將鋁在高壓下精確地模製成複雜的形狀，這對於需要輕質、耐用部件的行業至關重要。
鑄造製程還可以製造不同厚度的鋁零件，包括薄壁。同時，您有多種合金可供選擇。因此，最終的鑄鋁部件可以滿足您的需求。本文討論鋁壓鑄製程的細微差別、其優點以及 Prolean 的服務為何引領市場。
什麼是鋁壓鑄？
這是一種高效的製造流程。它涉及在高壓下將熔融鋁壓入模具型腔。這種方法以其速度和精度而聞名。因此，它生產出具有複雜形狀和精細細節的組件。零件具有優良的表面光潔度和尺寸精度。
此外，此製程用途廣泛，適合從汽車零件到電子產品外殼的各種應用。輕質彎曲和壓鑄提供的強度提高了產品性能。因此，這導致了設計和功能的創新。壓鑄件本身可以與不同的鋁合金配合以定制屬性。這種適應性確保最終產品符合特定要求。
鋁壓鑄件
最後，鋁壓鑄對於大量生產具有成本效益。所使用的模具可以承受數千次循環。這種耐用性顯著降低了單位成本。此外，鋁優異的導熱性和耐腐蝕性可延長產品的使用壽命。因此，該製程有利於製造效率和精確的輕量化零件。
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鋁壓鑄製程：一步一步
此過程涉及幾個關鍵步驟，每個步驟都有助於滿足確切的規格。該過程從模具創建開始。同時，該模具可快速生產數千個鑄件。
鋁壓鑄機
這些模具可以打開和關閉以注入熔融鋁並彈出最終產品。這個循環首先將兩半模具緊緊地夾緊在一起，然後注入熔融鋁，然後鋁液迅速凝固。
第 1 步：模具準備與夾緊
鋁壓鑄過程的第一步是準備並夾緊模具的兩半。模具通常是鋼製的，包括兩半，以便取出成品鑄件。接下來，將模具固定在鑄造機中（一半固定，另一半可移動），為下一步做好準備。
第 2 步：熔融鋁注射
在單獨的熔爐中熔化的鋁被舀入鑄造機的冷室中。在這裡，冷室壓鑄適合防止機器損壞。然後，熔融鋁在高壓下注入模腔，並在其中迅速凝固。
第五步：冷卻凝固
下一步是冷卻和凝固。此階段至關重要，因為它決定了鑄件的最終性能。熔融鋁在與模具內表面接觸後立即開始冷卻，並凝固成型腔的形狀。冷卻時間控制對於確保鋁均勻凝固並防止翹曲或內部孔隙等缺陷至關重要。
步驟 4：鑄造鋁件的頂出
一旦鋁凝固，壓鑄過程的最後一步就是鑄件的頂出。在這裡，零件注射涉及液壓缸或其他用於精確運動的機構。
然後，固化的鋁部件從模腔中彈出，通常在整合到模具設計中的頂桿的幫助下。
第 5 步：修剪和整理
頂出後，通常會進行修整和精加工，以去除多餘的材料並改善其外觀。它可能包括切除澆道、飛邊或其他不必要的部分。然後，應用打磨或拋光等精加工技術以獲得所需的表面光潔度。此步驟對於確保零件符合所有規格並準備好用於其預期應用至關重要。
鋁壓鑄件成品
總體而言，有必要遵循從設計階段到製造階段的技術路徑來減少鑄造缺陷。前期避免偏差，後期避免複雜。 資源
鋁壓鑄模具
鋁壓鑄模具是鑄造過程中不可或缺的工具。它是一個定制形狀的型腔，壓鑄機在高壓下將熔融鋁注入其中。此外，此模具定義了精確的幾何形狀、紋理和尺寸公差。
鋁壓鑄模具
其次，優質鋼材是鋁壓鑄模具的正確選擇。 H13、A2 和 D2 等鋼種可以承受極端的壓鑄條件，包括高溫以及注射和冷卻的重複循環。同時，模具設計的複雜性可以從簡單的幾何形狀到具有移動部件和型芯的複雜結構。 數控加工 技術和 EDM 是創建鋁鑄造模具的兩種方法。例如， CNC銑車削 與 EDM 結合可製作出精密複雜的模具。
從功能上講，模具在壓鑄過程中起著至關重要的作用。它不僅將熔融鋁塑造成所需的形狀，而且還顯著影響品質、強度和表面光潔度。此外，模具的設計包括用於有效頂出鑄件的系統和用於去除多餘材料的通道。
什麼是壓鑄鋁合金？
鋁合金為特定特性和應用提供多功能性、耐用性和獨特性能。例如，合金 380.0 由於其機械性能和鑄造性的出色平衡而成為最常用的合金。然而，其他合金如360、390和413在滿足各種工業需求方面也發揮著至關重要的作用。
380合金
380 合金具有良好的機械性能、優異的流動性且易於鑄造。這使得它具有非常廣泛的用途。其均衡的成分確保其能夠製造具有高尺寸精度的複雜形狀。該合金的耐用性和耐高溫能力使其成為汽車、電子和家居用品行業零件的理想選擇。
360合金
與其他鋁合金相比，合金 360 具有卓越的耐腐蝕性和強度。其成分在鑄造性和機械性能之間提供了良好的平衡。因此，360 合金因其耐壓性和耐大氣腐蝕性而特別適用。因此，這使其成為醫療設備、船舶零件以及任何需要在惡劣環境下長期耐用的應用的首選。
390合金
390 合金非常適合需要卓越耐磨性和高硬度的應用。它以其在汽車引擎部件（如變速箱和引擎缸體）中的應用而聞名。
儘管其柔韌性低於其他鋁合金，但其在應力下的性能以及耐磨損性使其成為重型應用的出色選擇。
413合金
413 合金出色的流動性和耐壓性使其成為需要精細細節的複雜鑄件的理想選擇。這種合金在需要複雜幾何形狀或薄壁的鑄造應用中很受歡迎。
此外，它能夠無缺陷地填充複雜模具並在鑄造後保持高尺寸穩定性，這使其對於電氣元件、裝飾物品和精密機械零件很有價值。
ADC-12
ADC-12 是另一種鋁壓鑄合金，以其優異的機械性能、鑄造性和導熱性而聞名。隨後，鑄造這種鋁合金可以實現高水平的細節和表面光潔度。
基於所有這些原因，它適用於消費性電子產品、汽車零件以及其他對美觀和性能至關重要的應用。
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鋁壓鑄的優勢
- 鋁壓鑄件可形成具有嚴格公差和出色尺寸穩定性的複雜形狀。
- 壓鑄鋁製零件可以實現光滑的表面，減少額外表面處理的需要。
- 鋁壓鑄件具有卓越的強度重量比。
- 該工藝支援快速循環時間的大批量製造。
- 可重複使用的模具和生產大量零件的能力降低了單位成本。
- 鋁優異的熱性能使壓鑄零件成為散熱器等散熱應用的理想選擇。
鋁壓鑄件的缺點
- 設計和生產鋁壓鑄鋼模具的成本可能很高，對於小批量生產來說不太經濟。
- 雖然鋁壓鑄非常適合生產複雜的形狀，但最小壁厚有限制。
- 該過程可能會在鑄件中引入孔隙，這可能會影響其結構完整性和強度。
- 並非所有鋁合金都適合壓鑄，這會限製材料的選擇。
鋁壓鑄產品有哪些？
鋁壓鑄件的多功能性使其在各行業中都不可或缺。它具有卓越的強度重量比、耐腐蝕性和優異的熱性能，是多種產品的首選材料。
- 汽車引擎缸體、活塞和變速箱。
- 車身零件，例如門框、底盤零件和車輪墊片。
- 電動汽車電池外殼
- 航空航太發動機活塞
- 噴油嘴和泵
- 電子外殼
- 適用於從電腦到 LED 燈等電子設備的散熱器。
- 網路硬件，例如電信設備的機架、機櫃和機箱。
- 智慧型手機和平板電腦中的手機結構部件。
- 手術器械
- 醫院家具：
鋁壓鑄模具設計：技巧與注意事項
鋁壓鑄模具設計是一個複雜的過程，會顯著影響效率、成本和品質。在這裡，製造設計 (DFM) 概念發揮著至關重要的作用。 DFM 強調模具設計優化，以在不影響品質的情況下簡化生產並最大限度地降低成本。
鋁件壓鑄模具設計
以下是壓鑄模具設計注意事項：
- 分型線考慮：分型線的戰略位置會影響功能和美觀。這對於最大限度地減少毛邊並確保高品質的表面處理至關重要。
- 管理收縮：收縮是壓鑄中的自然現象，必須精確考慮以確保尺寸準確。合併拔模可以減輕收縮效應，特別是內部特徵周圍的收縮效應，確保順利脫模和高生產品質。
- 草稿是必不可少的：拔模斜度有助於零件從模具中脫模，防止黏附和潛在損壞。根據內部和外部模具特徵改變拔模角度對於簡化鑄造過程至關重要。
- 壁厚均勻：保持均勻的壁厚對於一致的金屬流動和凝固至關重要。因此，以統一為目標，以提高品質和性能。
- 合併圓角和半徑：表面接縫處的圓角和半徑可改善熔融鋁的流動，減少應力集中，並最大限度地減少湍流。
- 使用凸台和肋骨進行設計：凸台和肋的策略性放置和尺寸設計增強了零件的強度和功能，而無需使用不必要的材料。這些功能對於保持均勻的壁厚以及優化零件性能和製造效率至關重要。
低壓與高壓鋁壓鑄
高壓對於鋁壓鑄件來說是最常見的。它涉及在高壓（1,000 至 20,000 psi）下將熔融鋁注入模具中。這 高壓壓鑄 確保熔融金屬填充所有模具細節。因此，高壓鋁鑄造非常適合大量製造複雜形狀和薄壁零件。
相反， 低壓鑄造 鋁合金中很少見。在某些情況下，鑄造鋁輪和汽車部件可能涉及鋁部件的低壓鑄造。
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鋁零件的熱壓鑄與冷壓鑄
鋁壓鑄件 製造商更喜歡冷室法來生產鋁零件或產品。在此過程中，將熔融鋁倒入「冷室」或註射缸中，然後透過液壓或機械活塞將其壓入模腔。其次，熔融金屬源與注射器部件的分離最大限度地減少了對設備的損壞。因此，它非常適合具有較高熔點和腐蝕性的鋁合金。
熱室壓鑄與冷室壓鑄
另一方面， 熱室壓鑄 一般不用於鋁。它涉及一個直接浸入熔融金屬以填充模具的活塞。熱室鑄造主要適用於熔點較低的金屬，如鋅、鎂等。
鋁壓鑄產品的表面處理選項有哪些？
表面處理技術增強了最終產品的外觀、耐用性和耐腐蝕性。此外，這些精加工工藝不僅提高了產品的美感，還透過提供針對環境因素的保護層來延長其使用壽命。
此外， 表面處理 可以添加功能特性，例如改進的導電性或耐磨性。它使鋁壓鑄件在其應用中具有多種用途。然而，表面處理的選擇取決於預期用途、成本考量和所需的美學品質。
以下是壓鑄鋁零件的一些典型表面光潔度；
- 粉末塗料：它提供多種顏色的耐用、耐磨表面，增強外觀和耐腐蝕性。
- 陽極氧化：它具有更高的耐腐蝕性、表面硬度和耐磨性，並具有顏色定制的附加優點。
- 電鍍：此技術透過電解將各種金屬施加到鑄件表面，包括鋅、鎳或鉻。它增強了腐蝕防護和美學吸引力。
- 拋光：這種飾面可形成光滑的反光錶面，提高美觀性和抗變色性。
- 噴珠：它涉及將磨料流推向表面，形成均勻的啞光效果，從而提高油漆附著力。
- 鉻酸鹽轉化膜：鉻酸鹽表面處理可提供耐腐蝕性，保持導電性，並可用作附加塗層的底漆。
- 鈍化：增加自然氧化層的厚度，提高耐腐蝕性，而不影響零件的尺寸。
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加起來
壓鑄方法利用可重複使用的模具來鑄造鋁合金，因此對於中批量生產來說具有成本效益。它可以為從汽車到電子行業的無數應用提供服務。隨後，此工藝可確保產品的耐用性和強度，並支援設計的複雜性和效率。此外，抓 什麼是鋁壓鑄件 幫助您選擇合適的合金並優化品質和成本。
常見問題
什麼是鋁壓鑄？
鋁壓鑄是一種在高壓下將熔融鋁壓入模具型腔的金屬鑄造過程。
為什麼壓鑄件要用鋁？
鋁質輕、堅固且具有出色的導熱性，使其成為許多應用的理想選擇。
鋁壓鑄件能否實現複雜的設計？
是的！它可以以高精度和最少的加工實現複雜的形狀。
鋁壓鑄與其他方法有何不同？
它涉及在高壓下將鋁注入模具，從而獲得卓越的尺寸精度和光潔度。
為什麼選擇 Prolean 進行鋁壓鑄？
Prolean 提供先進的壓鑄解決方案，注重品質、效率、成本效益和客製化。
資源
- 卡夫，AA (1998)。 壓鑄件的尺寸控制 [博士論文，賓州州立大學]。 ProQuest 論文出版。 （編號：9901047）。從...獲得 https://www.proquest.com/docview/304466613
- 舒克拉，S.（2020）。鋁壓鑄件中孔隙缺陷的研究及其在汽車應用中的評估和控制。 國際工程與技術研究期刊（IRJET），7（7），2122。 https://www.irjet.net/archives/V7/i7/IRJET-V7I7274.pdf
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