什么是压铸?工艺、材料、应用、成本
压铸过程包括将锌和铝等低熔点熔融金属注入压铸模具并使其冷却。根据熔点的不同,它发生在两种不同的机制(热室和冷室铸造)下,适用于制造简单和复杂的钣金零件。
该工艺采用独特的方法,负责制造用于制造消费品和工业产品的许多金属部件。但是,在您使用该流程或将其外包给提供此类服务的公司之前,您应该获得有关它的详尽知识。因此,本文将介绍压铸、压铸的历史、机理,以及压铸工艺的优缺点。
什么是压铸 ?
压铸是一种涉及熔化低熔点金属并将其注入已制成的模具(称为压铸模具)的过程。模具或工具来自使用制造工艺(例如 CNC 加工)为单个项目制造的钢材 .因此,压铸制造的钣金件具有较高的精度、精度和重复性。
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压铸在制造业的历史
压铸可以追溯到 1800 年,是印刷行业的一项重要技术。 1849 年,斯特奇斯制造了用于印刷的手动压铸机,使其在制作不同的复杂形状时更加准确、富有创意和持久。 1855 年晚些时候,奥托·梅根塔勒 (Otto Mergenthaler) 制造了以效率更高而著称的排版机,成为出版业的重要组成部分。
19日压铸机需求增长 世纪由于他们的优势。因此,压铸在许多行业开始流行。在此期间,技术进步。例如,铝因其更高的质量而取代了锡和铅。另外,原来的低压压铸工艺改为高压压铸工艺。
根据 Grand View Research 的数据,由于低成本的生产率和一致性,压铸行业目前在 2016 年占全球份额的 49.7%。
压铸工艺的种类
工业上使用的两种压铸工艺是热室压铸和冷室压铸。每一种都有其特点,适用于不同的场景。以下是这两种类型的流程所需要的内容。
热室压铸
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热室压铸工艺是加工锌、锡、铅和镁合金等低熔点材料的完美方法。它不适用于熔点较高的合金,因为它会损坏泵,因为泵会直接接触金属。它涉及熔化金属并利用液压系统的压力将其注入模具中。
冷室压铸
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冷室压铸是加工铝等高熔点材料的完美方法。该工艺非常适用于熔化材料所需的高温会损坏泵送系统的金属。
该过程包括在注入模具之前将熔化的材料倒入冷室中。冷室工艺中使用的液压系统与热室工艺中的液压系统相似。但是,它可能需要从 2000 到 20000 psi 的更大压力。
步骤 压铸工艺
无论是热室压铸还是冷室压铸,标准工艺都涉及在高压下将熔融金属注入模具中。以下是复杂的压铸工艺步骤:
· 夹紧
压铸的第一步是装夹。但是,在此之前,清洁模具以去除任何杂质并润滑模具以更好地注射和去除固化产品。清洗和润滑后,用高压夹紧和关闭模具。
· 注入
熔化您要注入的金属并倒入喷丸室。该过程取决于您使用的过程。例如,冷室压铸的压铸室是冷的,而热室压铸的压铸室是热的。之后,在液压系统产生的高压下将金属注入模具。
· 冷却
夹紧时,让金属冷却凝固。固化后的材料将具有与模具设计相似的形状。
· 弹射
松开模具后,顶出机构会将固体铸件推出模具。在弹出最终产品之前确保适当的凝固。
· 修剪
这是最后一步,它涉及去除成品上浇道和流道中多余的金属。使用修整模具、锯或其他程序可实现修整。去除的金属部件可在此过程中回收和重复使用。
压铸合金
压铸中使用的大多数合金都是有色金属,具有很强的机械性能。有色金属部分负责与强机械性能一致的低熔点。所需的属性类型取决于正在处理的材料。因此,在选择材料时没有限制。但是,以下是几种流行的合金:
· 铝合金
铝合金具有独特的性能,使其适用于制造各种产品。一方面,铝合金380.0因其独特的性能成为压铸中最常见的材料。其他合金包括铝合金 360、390 和 413。您可以使用铝合金,原因如下:
- 工作温度高
- 出色的耐腐蚀性
- 轻量级
- 非常好的强度和硬度
- 良好的刚度和强度重量比
- 出色的 EMI 和 RFI 屏蔽性能
- 出色的导热性
- 高导电率
- 良好的整理特性
- 完全可回收
- 承受所有压铸合金的最高工作温度
- 耐腐蚀
- 薄壁保持高尺寸稳定性
· 锌合金
锌合金具有令人难以置信的强度、韧性、坚固性、性能和成本效益。因此,它们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并超越。
您可以使用许多锌合金。然而,常见的压铸锌材料有 Zamak #2、#3、#5、#7、ZA8 和 ZA27,以以下特性着称:
- 提高铸造性
- 缩短周期时间
- 延长模具寿命
- 理想的机械质量
· 镁合金
镁是用于压铸的另一种材料。它有许多合金,但最常见的一种是 AZ91D,以其韧性、耐用性、轻质和良好的可铸造性而闻名。它比钢轻 75%,比铝轻 33%,而不会损失强度。大多数爱好者更喜欢镁,因为它更适合公差严格的复杂铸件,并且具有更好的耐腐蚀性。
· 其他合金
其他适合制造压铸件的合金包括青铜、黄铜、铅和锡。
- 由于其高流动性,锡是第一种用于压铸的材料。它的熔点低,对模具几乎没有磨损。
- 青铜(白青铜)是用于珠宝行业的合适压铸材料。它的颜色与白金和不锈钢合金相似,但由于熔点低,适合压铸。
的表面处理选项 压铸件
压铸件必须具有良好的表面光洁度,以提高耐用性、保护性或美观效果。您可以为压铸零件使用不同的精加工选项。但是,选择取决于铸件的尺寸和您使用的合金。
绘画
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喷漆是最常见的表面处理技术,适用于许多材料。它可以用于进一步的保护或美学目的。
该过程涉及涂漆、油漆或搪瓷,并特别考虑所使用的金属。添加前先将金属表面清洗干净,去除油污等杂质(这也有助于附着力),加底漆(底漆),底漆。
粉末涂料
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粉末涂层是另一种可用于压铸件的常见装饰饰面。它涉及在压铸件表面施加带电粒子。这种工艺是理想的,因为它隐藏了压铸表面的小瑕疵,具有更好的厚度控制和均匀性。因此,产品在完成该过程后变得耐用、坚硬、高抗腐蚀和抗划伤。粉末涂料是环保的,因为它不会产生有害的有毒物质
仿古
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这种表面处理技术使铸件具有古色古香的外观,主要适用于锌铸件。铸件用铜或其他合金电镀,然后用硫化铜等有色成分覆盖。对铸件进行浮雕处理(即去除一些有色层以得到铜的底层),然后进行处理以防止失去光泽。
陶瓷涂层
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陶瓷涂层是一种装饰工艺,涉及将溶液形式的陶瓷添加到零件的外部。该过程产生类似于阳极氧化的薄层。因此,表面处理程序在应用前很重要。
电镀
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电镀可以是化学镀或电镀工艺,是一种合适且廉价的压铸精加工方法。作为陶瓷涂层选项,饰面层很薄。因此,使用前需要进行表面处理。
化学镀使用化学物质代替电来电镀压铸零件。将压铸件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。电镀也是类似的。然而,不是由矿物质催化,而是通过使电流流过电解质来进行催化。这两种方法都是美学目的的理想选择。虽然有些钣金爱好者用它来提高某些零件的导电性。
压铸件的应用
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压铸工艺适用于制造真正独特且功能强大的不同零件和组件。以下是该过程的一些应用:
消费品和工业产品的制造
该工艺适用于制作水槽水龙头、压缩机活塞、连杆、散热器等消费品。
汽车产品制造
该工艺用于制造适用于车辆的齿轮、气缸、小型发动机、gladhands、分动箱和更具体的零件。
航空零件制造
压铸是一种经济高效的解决方案,可用于生产符合航空航天业高质量标准的轻质优质金属部件。
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压铸工艺的优势
压铸是一种重要的金属制造方法,因为它生产成本低且易于操作。但是,使用该工艺还有其他好处:以下是压铸工艺的优点。
- 您可以创建复杂的零件
- 无需组装即可制造多个零件
- 降低劳动力成本
- 可变壁厚
- 更严格的公差
- 快速的生产周期
- 可回收的材料选择
压铸工艺的缺点
- 不适用于高熔点金属
- 不适用于大型钣金件
- 模具成本高。
- 交货时间长。
影响压铸成本的因素
一般来说,压铸的生产成本较低。但是,成本取决于几个因素。在为您的压铸项目量身定制最佳成本方案时,您可以考虑以下几个因素。
· 材料选择
您选择的材料类型在压铸成本中起着巨大的作用。有些材料的价值很高。另外,压铸材料的价格虽然看似飘忽不定,但普遍上涨。
· 生产成本
生产成本取决于三个重要因素:模具成本和压铸成本。根据您使用的生产工艺、工艺方法、模具制造工艺和维护,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CNC加工时,该工艺的能力和优势将导致模具成本高。
· 二次运营成本
修边等二次操作也会对压铸成本产生影响。因此,二次运营成本的程度、效率和有效性将是其成本的重要组成部分。
· 完成成本
精加工成本还取决于您使用的精加工方法。例如,电镀等方法与喷漆相比,表面处理成本会更高。
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压铸是一种重要的钣金制造工艺,以其低成本的生产和效率而闻名。这个过程很简单,但可能需要很少的知识和经验,因此外包给像我们这样的正确服务是一种更好的方法。
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常见问题解答
为什么叫压铸?由于使用模具,该过程称为压铸。模具是主要通过数控加工制造的钢模具,您可以将液态金属注入其中。它有两半:固定半部分,固定在连铸机上,顶出半部分可移动。
砂型铸造和压铸有什么区别?砂型铸造和压铸都是重要的金属制造工艺。两种工艺之间的区别在于用于形成模具的材料。一方面,压铸工艺需要金属模具。另一方面,砂型铸造使用由沙子制成的模具。另外,压铸只适用于有色低熔点金属,而砂型铸造的支持范围更广。
注塑和铸造有什么区别?压铸和注塑具有相同的机制,即将熔融材料注入模具并使其冷却。但是注塑使用的是ABS、聚丙烯、TPU、聚乙烯等,而压铸使用的是低熔点金属
工业技术