镁合金压铸制程控制与工艺条件

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1、鎂合金壓鑄製程製程控制與工藝條件合金熔解射出速度高速切換位置鑄造壓力溫度控制離型劑5.1鎂合金之熔解◎鎂合金錠在放進熔解爐之前應該預熱至150℃以上，以充分除去溼氣，避免發生危險。◎鎂合金錠放進熔解爐的速率應和生產速率配合，以保持液面高度一定。鎂合金錠放進熔解爐的速率亦應注意不要使熔解爐的溫度產生太大變化。◎熔解溫度隨合金不同而不同。通常熱室機的熔解溫度在620~650℃，冷室機的熔解溫度在650~680℃。在熱室機的熔解溫度不可以超過650℃，以免降低鵝頸管壽命。◎鎂合金熔解時需要保護氣體來防止鎂湯燃燒，目前大多是用SF6作為保護氣體，可使用乾燥空氣、或是CO2、或是N2與其混合

2、。IMA所建議使用的濃度如下：◎SF6濃度高時會腐蝕坩堝，因此濃度不要超過0.5%。SF6濃度是否適當可用下列方法測試：打開熔解爐蓋子，開始讀秒，若在20秒左右在熔湯表面冒出火星，則SF6濃度正確。若不到15秒就冒出火星，則表示SF6濃度太低，應該調高SF6濃度。若超過25秒尚未冒出火星，則表示SF6濃度太高，應該調低SF6濃度。◎鎂合金熔解時需要保護氣體來防止鎂湯燃燒，是因為鎂湯表面的氧化鎂是脆而疏鬆的組織，故此氧化層無法阻止鎂湯繼續氧化。而SF6可使鎂湯表面的氧化層變得至密有彈性，故可防止鎂湯氧化。5.2射出速度射出依柱塞的運動速度可分為兩個階段第一個階段，柱塞是以低速前進將熔湯

3、充滿料管到澆口的空間第二個階段，柱塞是以高速前進，以便將熔湯高速射入模穴。澆口速度：熔湯通過澆口的速度厚鑄件一般鑄件薄鑄件澆口速度(m/sec)15-2020-3030-40柱塞的高速速度值計算Vp=VgAg/Ap澆口面積澆口速度柱塞面積充填時間與鑄件的平均壁厚的關聯圖15-30msec5.3高速切換位置在壓鑄製程上，期望熔融金屬通過澆口時能得到最高速度將金屬成霧狀噴出。所以當金屬液到達澆口處，將柱塞速度由慢轉快獲得所需的澆口速度，此處位置即所謂高速切換位置5.4鑄造壓力P1是料管中的有效壓力提供鑄造壓力PPA是蓄壓器所能提供的最大壓力VP是柱塞速度，也等於料管中的金屬液速度PAPA

4、A1P1P2A2VP鑄造壓力(續)力的平衡，推導出壓力之間的關係鋁合金壓鑄所需壓力鑄造壓力(kg/cm2)冷室機需機械加工的鑄件350~500耐壓或大表面積薄鑄件500~9005.5溫度控制5.5.1模具溫度的預熱鎂合金壓鑄模溫的範圍模溫(oC)鎂合金150-250計算所需溫具溫度控制器功率P=(M×C×T×S)/TH其中：P=加熱功率(w)M=模具重量(Kg)C=模具鋼的比熱(452J/KgoC)T=所需模溫(oC)TH=加熱時間(sec)S=安全係數(1.2)5.5.2壓鑄過程的熱平衡Qrequired=Qlosses-Qinput其中：Qrequired=所需熱量(J/hr)Q

5、losses=一般的熱傳導＋離型劑帶走的熱量(J/hr)Qinput=鑄件凝固放出的熱量(J/hr)鑄件凝固放出的熱量包含兩種：顯熱QS與潛熱QLQinput=QS＋QL其中：QS=M×C×T×NQL=M×QLH×NM=射出鑄件重量(Kg)C=鎂的比熱(1.05KJ/KgoC)T=(Tcasted-Tejected)=200oCQLH=鎂的凝固熱(KJ/Kg)N=shots/hr模具的熱傳導和離型劑帶走的熱量Qlosses=Qnormal＋Qspray其中：Qnormal=A×F×NQspray=A×F’×T×NA=模具與機械接觸面積(cm2)F=一般熱損失係數(60J/cm2/sh

6、ot)F’=離型劑損失係數(25J/cm2/sec/shot)T=噴塗時間(sec)N=shots/hr離型劑對鎂合金壓鑄很重要，不僅影響鑄件的脫模，也會影響熔湯的流動。有些離型劑生產廠有生產鎂合金專用的離型劑，但不是非使用鎂合金專用的離型劑不可，亦有人使用鋁合金用的離型劑。總之要先選擇適合自己製程條件的離型劑。其次要有適當的濃度；原廠建議的濃度通常都偏低。5.6離型劑