鋁合金壓鑄技術和發展裏程

鋁合金壓鑄技術和發展裏程
　　20世紀90年代以後，中國的壓鑄工業取得了令人驚歎的發展，已發展爲一個新興産業。目前，鋁合金壓鑄工藝已成爲汽車用鋁合金成形工藝中應用最廣泛的工藝之一，在各種汽車成型工藝方法中占49%。

　　中國現有壓鑄企業3000家左右，壓鑄件産量從1995年的26。6萬噸上升到2005年的87萬噸，年增長率保持在20%以上，其中鋁合金壓鑄焊條件占所有壓鑄件産量的3/4以上。中國壓鑄件産品的種類呈多元化，包括汽車、摩托車、通訊、家電、五金制品、電動工具、IT、照明、扶梯梯級、玩具燈等。隨著技術水平和産品開發能力的提高，壓鑄産品種類和應用領域不斷擴寬，其壓鑄設備、壓鑄模和壓鑄工藝都發生了巨大的變化。壓鑄鋁合金壓鑄鋁合金自1914年投入商業化生産以來，隨著汽車工業的發展和冷室壓鑄機的發明，得到了快速發展。

　　壓鑄鋁合金按性能分爲中低強度(如中國的Y102)粉末冶金和高強度(如中國的Y112)兩種。目前工業應用的壓鑄鋁合金主要有以下幾大系列:Al-Si、Al-Mg、Al-Si-Cu、Al-Si-Mg、Al-Si-Cu-Mg、Al-Zn等。壓鑄鋁合金力學性能的提高往往伴隨著鑄造工藝性能廢五金回收的降低，壓力鑄造因其高壓快速凝固的特點使這種矛盾在某些方面更加突出，因此一般壓鑄件難于進行固溶熱處理，這就制約了壓鑄鋁合金力學性能的提高，雖然充氧壓鑄、真空壓鑄等是塑膠板提高合金力學性能的有效途徑，但廣泛采用仍有一定難度，所以新型壓鑄鋁合金的開發研制一直在進行。先進的壓鑄技術早期的臥式冷室壓鑄機的壓鑄過程只有一個速度壓送金屬液進入模具，壓射速度只有1m～2m/s。采用這種工藝，鑄件內部氣孔多，組織疏松，不久便改進爲2級壓射，把壓射過程簡單地分解爲慢速和快速2個階段，但快速的速度也不過3m/s，後來爲了增加壓鑄件的致密度，在慢速和快速之後增加了一個壓力提升的階段，成爲慢壓射，快壓射和增壓3個階段，這就是經典的3段壓射。

　　真空壓鑄法與普通壓鑄法相比具有以下特點:(1)氣孔率大大降低；(2)真空壓鑄的鑄件的硬度高，微觀組織細小；(3)真空壓鑄件的力學性能較高。近來，真空壓鑄以抽除型腔中的氣體爲主，主要有兩種形式:(1)從模具中直接抽氣；(2)置模具于真空箱中抽氣。采用真空壓鑄時，模具的排氣道位置和排氣道面積的設計至關重要。排氣道存在一個“臨界面積”，其與型腔內抽出的氣體量、抽氣時間及充填時間有關。