真空压铸

压铸工艺

真空压铸法是通过在压铸过程中抽除压铸模具型腔内的气体而消除或显著减少压铸件内的气孔和溶解气体，从而提高压铸件力学性能和表面质量的先进压铸工艺。

基本信息

近来，真空铝合金压铸以抽除型腔中的气体为主，主要有两种形式：

(1)从模具中直接抽气;

(2)置模具于真空箱中抽气。采用真空铝合金压铸时，模具的排气道位置和排气道面积的设计至关重要。排气道存在一个“临界面积”，其与型腔内抽出的气体量、抽气时间及充填时间有关。当排气道的面积大于临界面积时，真空铝合金压铸效果明显;反之，则不明显。

真空系统的选择也非常重要，要求在真空泵关闭之前，型腔内的真空度可保持到充型完毕。充氧压铸技术压铸件气孔中的气体绝大部分为N2和H2，几乎没有O2，主要原因是O2与活性金属发生反应生成了固体氧化物，这为充氧压铸技术提供了理论基础。充氧压铸是在压铸前将氧气充入型腔，取代其中的空气。

由于压力铸造是在极短的时间内完成充型过程的，很容易造成气体的卷入而影响压铸件的质量。为此发展了加氧压铸机和真空压铸机，中压压铸机也获得了较快的发展，有些压铸机的合型机构采用倾斜形式。压铸过程自动化和压铸计算机控制及压铸柔性加工单元(FMC)也逐步得到发展。

(1) 加氧压力铸造是在铝金属液充填型腔之前，用氧气充填压室和型腔，以取代其中的空气和其他气体。其特点是：消除或减少了气孔，提高铸件的质量;结构简单，操作方便，投资少。

(2) 真空压力铸造是先将压铸型腔内空气抽除，然后再压入液体金属。其特点是：可消除或减少压铸件内部的气孔，提高铸件的力学性能和表面质量;压铸时大大减少了型腔的反压力，可使用较低的比压和铸造性能较差的合金。

其他信息

真空压铸法优点

① 真空压铸法可消除或减少压铸件内部的气孔，提高压铸件的机械性能和表面质量，改善镀覆性能;

② 真空压铸法大大减少型腔的反压力，可使用较低的比压及铸造性能较差的合金，有可能用小机器压铸较大的铸件;

③ 真空压铸法改善了充填条件，可压铸较薄的铸件;

④ 真空压铸法和普通压铸方法相比，生产效率几乎一样。

真空压铸法缺点

① 模具密封结构复杂，制造及安装较困难，因而成本较高;

② 真空压铸法如控制不当，效果就不是很显著。

突出特点

真空压铸与普通压铸法相比具有以下特点：

(1)气孔率大大降低;

(2)真空压铸的铸件的硬度高，微观组织细小;

(3)真空铝合金压铸件的力学性能较高。

应用真空压铸法生产的铝镁合金压铸件已被证明可以采用焊接、热处理等加工手段，常温性能也有一定的提升：如已经成功的在冷室压铸机上利用真空压铸法生产出AM60B镁合金汽车轮毂，在锁模力为2940kN 的热室压铸机上利用真空压铸法生产出AM60B镁合金汽车方向盘，压铸件伸长率由8%提高到16%以上。

只要控制得当，真空压铸法可以给压铸件性能带来令人满意的改善。而模具密封所造成的成本提升，随着技术的普及以及批量化生产所带来的成本分摊，会得到很好的解决。相对于传统的压铸方法来说，层流充填法/超低速压铸法生产效率较低，浇口清理困难，难以应用于大批量生产;充氧压铸法操作工序复杂，工艺参数不易控制，也难以在实际生产中大规模应用;只有真空压铸法，工序简单，操作方便，具有和普通压铸方法几乎一样的生产效率，易于在实际生产中推广。所以自出现以来，真空压铸法便表现出强大的生命力，而随着相关技术的提高，其应用也越来越广泛。

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