目前,對(duì)鎂合金壓鑄件的應(yīng)用前景十分看好,特別是在汽車、航空、電信、交通運(yùn)輸和機(jī)械行業(yè),采用鎂合金鑄件取代鋁合金或鋼鐵零部件可有效地減輕機(jī)械重量,從顯著地節(jié)省能耗,減少環(huán)境污染。如汽車若每減輕 100kg,則每公里耗油量可減少 0.4L以現(xiàn)在美、日、歐等發(fā)達(dá)國(guó)家開始在汽車上擴(kuò)大鎂合金鑄件的應(yīng)用,如方向盤、儀表盤、座椅骨架、曲軸箱、變速箱殼體、輪毅等。使鎂合金鑄件以每年 20%~30%的速度增長(zhǎng),其中80%為壓鑄件。鎂合金壓鑄件在家電輕工和日用五金等行業(yè)的應(yīng)用同樣日益擴(kuò)大,如手提腦殼、錄放機(jī)箱、移動(dòng)話機(jī)、電動(dòng)工具殼,照像機(jī)殼、室內(nèi)裝飾品、割草機(jī)殼等。這些零件采用鎂合金壓鑄件不但重量大大減輕,尺寸穩(wěn)定,而且表面光潔,具有一系列的優(yōu)點(diǎn)。據(jù)國(guó)外統(tǒng)計(jì),到 2006 年鎂合金壓鑄件的年產(chǎn)量將達(dá) 20 多萬噸。因此,鎂合金壓鑄及鎂合金壓鑄機(jī)正成為當(dāng)今壓鑄行業(yè)重要發(fā)展項(xiàng)目之一。
鎂合金壓鑄方式
鎂合金可用冷室或熱室壓鑄機(jī)壓鑄。目前對(duì)熱室壓鑄機(jī)的改進(jìn)主要包括:采用儲(chǔ)能器增壓,壓射柱塞的壓射速度可達(dá)6M/S;感應(yīng)加熱鵝頸管和噴嘴,使之保持適宜溫度;采用雙爐熔化保溫,并采用絕熱裝置和再循環(huán)管道,保持熔池溫度。當(dāng)用普通冷室壓鑄機(jī)壓鑄鎂合金時(shí),對(duì)壓鑄機(jī)的壓射系統(tǒng)和自動(dòng)給料系統(tǒng)進(jìn)行必要的改造,使之適用于鎂合金壓鑄的要求。改造的內(nèi)容包括:
(1)將壓射系統(tǒng)的快壓射速度由壓鑄鋁合金時(shí)的4~5M/S提高到6~10M/S;
(2)縮短增壓過程的建壓時(shí)間;
(3)提高壓射力;
(4)采用電磁自動(dòng)定量給料裝置,防止鎂合金在澆注過程中氧化;
(5)如采用真空壓鑄等特種壓鑄工藝時(shí),配置必要的配套設(shè)備。
與其他壓鑄合金一樣,傳統(tǒng)的壓鑄技術(shù)使鎂合金液以高速的紊流和彌散狀態(tài)充填壓鑄型腔,氣體在高壓下或者溶解在壓鑄合金內(nèi),或者形成許多彌散分布在壓鑄件內(nèi)的高壓微氣孔。因此用傳統(tǒng)壓鑄方法生產(chǎn)的鎂合金壓鑄件不能進(jìn)行熱處理強(qiáng)化,也不能在較高溫度下使用。為了消除這種缺陷,提高壓鑄件的內(nèi)在質(zhì)量,擴(kuò)大壓鑄件的應(yīng)用范圍,近20年來研究開發(fā)了一些新的壓鑄方法,其中包括充氧壓鑄,半固態(tài)金屬流變或觸變壓鑄和擠壓鑄造,以及幾經(jīng)起伏的真空壓鑄等。
鎂合金壓鑄件生產(chǎn)的危險(xiǎn)大多由加工及后處埋過程中的過失所引起。據(jù)日本方面統(tǒng)計(jì),鎂合金壓鑄件生產(chǎn)過程中引發(fā)的危險(xiǎn),熔煉占25%,鑄造占10%,加工占39%,貯藏及廢棄物占16%,電氣占3%,其他占7%。顯然,加工和后處理過程的危險(xiǎn)性超過壓鑄過程3~4倍。加工過程中,無論是噴砂、車削、銑削、拋光等,均不可避免會(huì)產(chǎn)生鎂塵屑及火花,如廠房?jī)?nèi)通鳳不良,空氣中鎂塵濃度過大,一旦火花與空氣或地面的鎂塵接觸,輕則燃燒,重則爆炸。因此廠房?jī)?nèi)安裝集塵器并配備防火砂及防火設(shè)施。