真空壓鑄

真空壓鑄法是通過在壓鑄過程中抽除壓鑄模具型腔內的氣體而消除或顯著減少壓鑄件內的氣孔和溶解氣體，從而提高壓鑄件力學性能和表面質量的先進壓鑄工藝。

基本介紹

• 中文名：真空壓鑄

基本信息

近來，真空鋁合金壓鑄以抽除型腔中的氣體為主，主要有兩種形式：

(1)從模具中直接抽氣;

(2)置模具於真空箱中抽氣。採用真空鋁合金壓鑄時，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。當排氣道的面積大於臨界面積時，真空鋁合金壓鑄效果明顯;反之，則不明顯。

真空系統的選擇也非常重要，要求在真空泵關閉之前，型腔內的真空度可保持到充型完畢。充氧壓鑄技術壓鑄件氣孔中的氣體絕大部分為N2和H2，幾乎沒有O2，主要原因是O2與活性金屬發生反應生成了固體氧化物，這為充氧壓鑄技術提供了理論基礎。充氧壓鑄是在壓鑄前將氧氣充入型腔，取代其中的空氣。

由於壓力鑄造是在極短的時間內完成充型過程的，很容易造成氣體的捲入而影響壓鑄件的質量。為此發展了加氧壓鑄機和真空壓鑄機，中壓壓鑄機也獲得了較快的發展，有些壓鑄機的合型機構採用傾斜形式。壓鑄過程自動化和壓鑄計算機控制及壓鑄柔性加工單元(FMC)也逐步得到發展。

(1) 加氧壓力鑄造是在鋁金屬液充填型腔之前，用氧氣充填壓室和型腔，以取代其中的空氣和其他氣體。其特點是：消除或減少了氣孔，提高鑄件的質量;結構簡單，操作方便，投資少。

(2) 真空壓力鑄造是先將壓鑄型腔內空氣抽除，然後再壓入液體金屬。其特點是：可消除或減少壓鑄件內部的氣孔，提高鑄件的力學性能和表面質量;壓鑄時大大減少了型腔的反壓力，可使用較低的比壓和鑄造性能較差的合金。

其他信息

真空壓鑄法優點

① 真空壓鑄法可消除或減少壓鑄件內部的氣孔，提高壓鑄件的機械性能和表面質量，改善鍍覆性能;

② 真空壓鑄法大大減少型腔的反壓力，可使用較低的比壓及鑄造性能較差的合金，有可能用小機器壓鑄較大的鑄件;

③ 真空壓鑄法改善了充填條件，可壓鑄較薄的鑄件;

④ 真空壓鑄法和普通壓鑄方法相比，生產效率幾乎一樣。

真空壓鑄法缺點

① 模具密封結構複雜，製造及安裝較困難，因而成本較高;

② 真空壓鑄法如控制不當，效果就不是很顯著。

突出特點

真空壓鑄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)真空鋁合金壓鑄件的力學性能較高。

套用真空壓鑄法生產的鋁鎂合金壓鑄件已被證明可以採用焊接、熱處理等加工手段，常溫性能也有一定的提升：如目前已經成功的在冷室壓鑄機上利用真空壓鑄法生產出AM60B鎂合金汽車輪轂，在鎖模力為2940kN 的熱室壓鑄機上利用真空壓鑄法生產出AM60B鎂合金汽車方向盤，壓鑄件伸長率由8%提高到16%以上。

只要控制得當，真空壓鑄法可以給壓鑄件性能帶來令人滿意的改善。而模具密封所造成的成本提升，隨著技術的普及以及批量化生產所帶來的成本分攤，會得到很好的解決。相對於傳統的壓鑄方法來說，層流充填法/超低速壓鑄法生產效率較低，澆口清理困難，難以套用於大批量生產;充氧壓鑄法操作工序複雜，工藝參數不易控制，也難以在實際生產中大規模套用;只有真空壓鑄法，工序簡單，操作方便，具有和普通壓鑄方法幾乎一樣的生產效率，易於在實際生產中推廣。所以自出現以來，真空壓鑄法便表現出強大的生命力，而隨著相關技術的提高，其套用也越來越廣泛。