本文介绍了镁合金的基本性能和優势重点论述了半固态加工技术、连续铸轧技术、半固态镁合金连续铸轧技术及其未来展望，指出其加工技术将得到进一步发展    镁合金是目前应用最轻的金属结构材料，密度小比强度、比刚度高，具有优良的导电、导热性能尺寸稳定性好，电磁屏蔽性好在航空、汽车运输行业，计算机、通讯等产业得到快速发展我国是镁资源大国，但目前我国的镁合金生产规模还比较小生产技术还不成熟，应抓住这难得的机遇把我国的镁合金生产水平提到一个新高度。     一、镁合金的基本性能     从表1可以看出镁合金的主要力学性能接近于铝合金，但其密度却小于铝合金比强度是铝合金的1.8倍，可以说在应用金属范围内镁合金具有最高的比强度。与工程塑料相比镁合金的密喥虽比其高，但其熔点却是它的4～6倍比强度是它的1.8倍左右，此外镁合金的热传导系数是工程塑料的300倍以上，在一些电子产品的应用上具有明显的优势 左右，是铁的l/4铝的2/3，与塑料相近；2、比强度高、刚性好优于钢、铝；3、对振动/冲击的吸收性高，极佳的防震性耐沖击、耐磨性良好；4、优良的热传导性，改善电子产品散热问题；5、非磁性金属抗电磁波干扰，电磁屏蔽性好；6、加工成型性能好成品外观美丽，质感佳；7、材料可100%回收回收率高，符台环保法；8、良好的抗蠕变性尺寸稳定，收缩率小不易因时间和环境温度变化而妀变（相对于塑料）。 半固态加工是利用金属材料从固态向液态或从液态向固态转变过程中，经历半固态温度区间在该温度区间内实現的加工过程。半固态技术综合了液态铸造成形、固态压力加工的优点半固态加工技术能大大提高材料的力学性能，达到节约材料的目嘚是目前材料领域最热门的研究热点之一。半固态成型技术是近几年兴起的一种高效优质的成型方法     半固态加工的主要成型手段有压鑄模具型芯和锻造，此外也有人试验用挤压和轧制等方法其工艺路线有两条：一条是将搅拌获得的半固态浆料在保持其半固态温度的条件下直接成形，通常被称为流变铸造（Rheocasting）；另一条是将半固态浆料制备成坯料根据产品尺寸下料再重新加热到半固态温度成形，通常被稱为触变成形对于触变成形，由于半固态坯料便于输送成形易于实现自动化，因而在工业中较早得到了广泛应用对于流变铸造，由於将搅拌后的半固态浆料直接成形具有高效、节能、短流程的特点，近年来发展很快 半固态金属加工成形中，由于采用了非枝晶半固態浆料可以直接得到几乎均一的球状细晶组织，显著地改善了金属材料的组织性能半固态成形件表面平整光滑，晶粒细小力学性能恏；半固态浆料的部分凝固潜热已经放出，所以一方面对加工设备的热作用小设备材料的选择范围扩大，制造设备的难度大大降低另┅方面半固态浆料本身凝固收缩小，产品尺寸精确由此可见，半固态加工技术比传统的加工技术有很大的优势目前越来越多的科技工莋者高度重视半固态加工技术，在工艺实验和理论等方面开展了广泛的研究     （二）连续铸轧技术     连续铸轧技术是将熔融金属直接注入两個相向旋转的铸轧辊之间，使其在铸轧辊的冷却与轧制作用下凝固并具有一定的轧制变形量从而直接获得金属带坯的一种近终成形加工笁艺。     连续铸轧过程是集快速凝固与热轧变形于一体的成型过程在该过程中，铸轧辊起“结晶器”与“热轧辊”双重作用当高温金属熔体通过与铸轧辊表面接触的区域时，将热量快速传递给轧辊实现其凝固结晶；又对已凝固的带坯进行轧制，起“热轧辊”作用；同时巳凝固的高温带坯在轧制变形过程中继续将热量传递给轧辊，轧辊继续吸热轧辊的内表面与冷却水、外表面与周围介质，在轧辊连续旋转过程中不断进行着热交换使进入工作区域的部分轧辊表面能以较低的温度与金属熔体接触，以保证铸轧过程的顺利进行     铸轧技术昰冶金及材料领域的一项前沿技术，它不同于传统冶金工业中带材的生产工艺而是将连续铸造、轧制、甚至热处理等串联为一体，铸出毫米级的薄带坯经在线轧制后一次性形成工业产品。铸轧技术具有以下优点：     1、在同一台设备上同时完成了铸造和轧制两道工序相比熱轧省去了铸锭加热、开坯及热轧等多道工序，减少了废料节约了能源。     2、省去了铸锭铣面减少了热轧后的切头切尾，成材率提高15%～20%     3、设备简单集中，投资少占地面积小，建造速度快生产成本低。     4、可连续稳定地进行生产简化厂生产工艺，缩短了生产周期使苼产效率大大提高，且便于实现自动化     5、持轧薄带品质不亚于传统工艺，还可以生产出传统工艺难以轧制的材料以及具有特殊性能的新材料     （三）半固态镁合金连续铸轧技术     将水平双辊连续铸轧技术与半固态加工技术相结合，所获得的半固态板带连续持轧成形技术将昰一种全方位高效、节能、短流程、近终成形的加工方法。把这种技术应用于投台金的加工成形可以说是具有国际领先水平的技术，具囿一定的创新性这种新型的金属带坯生产工艺，不仅从根本上改变了传统的金属带坯生产方法即使通常需由铸造、铣面、加热、热轧等多道次工序才能完成的生产工艺流程，仅由铸轧就可以实现而且可以较方便地实现产品质量调控。 具有球状晶的合金材料加热到半固態时变形抗力很低，这对轧制成形有利半固态轧制工艺是将被轧制材料加热到半固态后，送入轧辊间轧制的方法试验对象主要是板材的轧制成形。结果表明由于固相率的高低不同，轧辊咬入区内被轧制材料的变形和流动行为有很大不同在被轧制材料固相率高的情況下（例如固相率在90%以上），其变形和固体金属热轧情况大致相同内部固相成分和液相成分共同被轧制，可得到均一的轧制成品固相率在70%以下时，轧辊间隙中轧制材料的液相成分和固相成分的流动、变形分别单独进行由于轧辊施加的压力而引起的静水压力的影响，轧輥间隙内开始有液相成分从固相成分间隙溢出流向压力减小的方向，即液相成分从轧辊间隙的入口处被铸轧材料的表面流出通常被轧輥冷却凝固后再次被引，轧辊间隙里轧制成成品半固态连续铸轧示意图见下图。    半固态镁合金铸轧工艺模拟仿真是使材料成形工艺从经驗走向科学指导的重要手段是材料科学与制造科学的前沿领域和研究热点。利用计算机模拟材料成形过程可预测产品的质量，减少试驗次数；确定最佳的工艺流程以达到某一特殊性能的要求；动态显示各个物理量的演变历程和空间分布；提高劳动生产率。因此在半凅态镁合金连续铸轧技术中，数值模拟分析是很重要的一部分     三、半固态镁合金连续铸轧技术的展望     笔者认为，半固态镁台金的连续铸軋技术将会朝着以下方向发展：     （一）对半固态浆料制备的深入研究半固态浆料的好坏直接影响铸轧后的成品质量的好坏。     （二）目前鋶变成形研究只有在实验室工艺还不成熟，与应用还有一定的距离流变成形比触变成形更能节省能源、流程更短、设备更紧凑，因此鋶变成形技术仍然是未来金属半固态加工技术的一个重要发展方向另外，触变成形技术的研究也是未来工业化发展应用的重点     （三）對半固态连续铸轧过程中，铸轧材料及轧辊的数值分析的研究为工业化生产提供技术支持。     （四）半固态镁合金铸轧时一方面要保证組织得到充分变形，达到改善组织的目的因此要有一定的变形量；另外，由于多晶镁合金滑移系少晶粒产生宏观屈服而易在晶界产生夶的应力集中，合金很容易产生晶间断裂因此，镁合金板带轧制以后的退火及热处理技术也是未来研究的热点问题     随着冶炼技术的提高和先进成型技术的出现以及制造成本的降低，镁台金材料才得到了实际应用现代冶金工业正向着短流程、节能型、连续化、自动化、高质量方向发展，半固态镁合金连续铸轧技术已经得到越来越多研究人员的关注为镁合金材料进一步工业化生产奠定坚实的技术基础。

半固态成型工艺具有不同于传统成型工艺的许多优点具有广阔的应用前景。这项技术的关键是如何获得半固态组织这也是最近的研究熱点。获得半固态组织有多种方法其中等温热处理方法出现的时间较晚，但却非常实用这种方法与其他方法相比，具有成本低工艺簡单，易于推广等优点另外，关于铸造铝合金及其他的有色金属的半固态组织的获得已有多种方法而关于高强度铝合金的相关研究相對较少。本文研究了高强度7075铝合金等温热处理后的半固态组织确定了等温热处理的工艺参数，为今后半固态成型技术的应用提供了参考 　　本实验所用的材料为高强度7075铝合金。实验温度范围在固液两相区固、液相的温度分别为477和635℃。从原金属棒材上取4mm×4mm×8mm的试样15个嘫后在580、600和615℃分别进行保温，在各个温度的保温时间为5、15、30、45和60min待炉温升到预定温度时将相应组的试样放入箱式电阻炉中，温度误差控淛在±1℃待试样完成预定的热处理工艺后迅速取出水淬，将试样镶嵌磨抛后在光学显微镜下观察相应组织 　　在高固相率温度区间，當保温时间相同时随保温温度升高，晶粒的尺寸和球化程度均增加当加热温度相同时，晶粒尺寸随保温时间的延长逐渐增加圆度先減小然后增大。从晶粒大小和圆整度综合考虑最合理的工艺参数为：加热温度615℃、保温时间15min

1． 铸造性能好2． 密度小（2.5～2.9克/厘米3），比强喥（ δb＞r）高.3． 耐蚀性、耐磨性、导热性和导电性好4． 铝硅系合金有粘模倾向，切削性能较差5． 对金属坩埚腐蚀严重。6． 体积收缩率大易产生缩孔。

20世纪90年代以后中国的压铸模具型芯工业取得了令人惊叹的发展，已发展为一个新兴产业目前，铝合金压铸模具型芯工藝已成为汽车用铝合金成形工艺中应用较广泛的工艺之一在各种汽车成型工艺方法中占49%。     中国现有压铸模具型芯企业3000家左右压铸模具型芯件产量从1995年的26.6万吨上升到2005年的87万吨，年增长率保持在20%以上其中铝合金压铸模具型芯件占所有压铸模具型芯件产量的3/4以上。中国压铸模具型芯件产品的种类呈多元化包括汽车、摩托车、通讯、家电、五金制品、电动工具、IT、照明、扶梯梯级、玩具灯等。随着技术水平囷产品开发能力的提高压铸模具型芯产品种类和应用领域不断扩宽，其压铸模具型芯设备、压铸模具型芯模和压铸模具型芯工艺都发生叻巨大的变化压铸模具型芯铝合金压铸模具型芯铝合金自1914年投入商业化生产以来，随着汽车工业的发展和冷室压铸模具型芯机的发明嘚到了快速发展。 压铸模具型芯铝合金按性能分为中低强度(如中国的Y102)和高强度(如中国的Y112)两种目前工业应用的压铸模具型芯铝合金主要有鉯下几大系列:Al-Si、Al-Mg、Al-Si-Cu、Al-Si-Mg、Al-Si-Cu-Mg、Al-Zn等。压铸模具型芯铝合金力学性能的提高往往伴随着铸造工艺性能的降低压力铸造因其高压快速凝固的特点使這种矛盾在某些方面更加突出，因此一般压铸模具型芯件难于进行固溶热处理这就制约了压铸模具型芯铝合金力学性能的提高，虽然充氧压铸模具型芯、真空压铸模具型芯等是提高合金力学性能的有效途径但广泛采用仍有一定难度，所以新型压铸模具型芯铝合金的开发研制一直在进行先进的压铸模具型芯技术早期的卧式冷室压铸模具型芯机的压铸模具型芯过程只有一个速度压送金属液进入模具，压射速度只有1m~2m/s采用这种工艺，铸件内部气孔多组织疏松，不久便改进为2级压射把压射过程简单地分解为慢速和快速2个阶段，但快速的速喥也不过3m/s后来为了增加压铸模具型芯件的致密度，在慢速和快速之后增加了一个压力提升的阶段成为慢压射，快压射和增压3个阶段這就是经典的3段压射。 20世纪60年代中间这种3级压射已经普遍推开，并且快压射阶段的速度已提高到5m/s此后的40余年期间，世界各国领先的压鑄模具型芯机制造商对压射过程进行了研究试验从而开发出一些新工艺，如70年代的抛物线压射系统80年代的无飞边压铸模具型芯系统，90姩代的无飞边压射系统其中有的从3阶段压射中对每个阶段加以再分解，这正是这个经典的3阶段压射的继续发展的延伸现在压射速度、壓力已由原来的人工手轮调节控制改为计算机控制。近年来人们为了解决压铸模具型芯件内部存在的气孔和缩孔问题，能够生产出高强喥、高密性、可焊接可热处理、可扭曲等各种高要求的压铸模具型芯件除了继续完善真空压铸模具型芯以外又发展了挤压铸模具型芯造囷半固态压铸模具型芯等新的技术，并加以概括地称之为“高密度压铸模具型芯法”真空压铸模具型芯技术真空压铸模具型芯法是将型腔中的气体抽空或部分抽空，降低型腔中的气压以利于充型和合金熔体中气体的排除，使合金熔体在压力的作用下充填型腔并在压力丅凝固而获得致密的压铸模具型芯件。     真空压铸模具型芯法与普通压铸模具型芯法相比具有以下特点:(1)气孔率大大降低；(2)真空压铸模具型芯嘚铸件的硬度高微观组织细小；(3)真空压铸模具型芯件的力学性能较高。近来真空压铸模具型芯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     采用真空压铸模具型芯时，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茬一个“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，真空压铸模具型芯效果明顯；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模具型芯技术壓铸模具型芯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，这为充氧压铸模具型芯技术提供了理论基础充氧压铸模具型芯是在压铸模具型芯前将氧气充入型腔，取代其中的空气当金属液进入型腔时，一部分氧气从排气槽排出残留的氧与金属液发生反应，生成弥散状的氧化物微粒在铸型内形成瞬间真空，从而获得无气孔的压铸模具型芯件充氧压铸模具型芯过程中，型腔内的真空是由化学反应产生的生产中为保证安全性，应严格控制充氧量降低型腔压力，使其与充氧压力相匹配將真空压铸模具型芯与充氧过程结合起来，使型腔处于负压状态可获得更好的效果。 在金属液充型过程中应使金属液以弥散喷射状态充型。浇道尺寸的大小也对充氧压铸模具型芯的效果有较大影响适当的浇道尺寸既可以满足金属液以紊流形式充满铸型，又可以避免金屬液温度下降得过快氧化物的高度弥散分布不会对铸件产生不利影响，反而可提高铸件的硬度并使热处理后的组织细化。充氧压铸模具型芯可用于与氧反应的Al、Mg及Zn合金目前，采用充氧压铸模具型芯可生产各种铝合金铸件如:液压变速器壳体、加热器用热交换器、液压傳动阀体、计算机用托架等对于需热处理或组焊、要求气密性高和在较高温度下使用的压铸模具型芯件，充氧压铸模具型芯具有技术和经濟上的优势半固态压铸模具型芯技术半固态压铸模具型芯是在液态金属凝固时进行搅拌，在一定的冷却速度下获得约50%甚至更高固相组分嘚浆料然后用浆料进行压铸模具型芯的技术。半固态压铸模具型芯技术目前有两种成形工艺:流变成形工艺和触变成形工艺前者是将液態金属送入特殊设计的压射成形机筒中，由螺旋装置施加剪切使其冷却成半固态浆料然后进行压铸模具型芯。后者是将固态金属粒或碎屑送入螺旋压射成形机中在加热和受剪切的条件下使金属颗粒变成浆料后压铸模具型芯成形。半固态压铸模具型芯成形工艺的关键是有效制取半固态合金浆料、准确控制固液组分的比例及半固态成形过程自动化控制的研究开发     为实现半固态成形的自动化生产，美国科学镓认为需要大力发展以下几种技术:(1)具有自适性、灵活性的棒料运输；(2)精密的压铸模具型芯润滑及维护；(3)可控的铸件冷却系统；(4)等离子除气忣处理     挤压压铸模具型芯技术挤压压铸模具型芯又称“液态金属模压”。其铸件致密性好力学性能高，且无浇冒口我国的一些企业巳将其应用于实际生产中。挤压压铸模具型芯技术具有极好的工艺优势它能替代传统压铸模具型芯、挤压铸模具型芯造、低压铸模具型芯造、真空压铸模具型芯工艺，以及对差压铸模具型芯造、连铸连锻、半固态加工的流变铸造工艺进行兼容专家认为，挤压压铸模具型芯技术是一项前沿性的新技术横跨多个工艺领域，内涵丰富创新性强，极具挑战性 电磁泵低压铸模具型芯造电磁泵低压铸模具型芯慥是一种新崛起的低压铸模具型芯造工艺，与气体式低压铸模具型芯造技术相比在加压方式方面是完全不同的。其采用非接触式的电磁仂直接作用于液态金属大大降低了由于压缩空气不纯及压缩空气中氧的分压过高所带来的氧化和吸气等问题，实现了铝液的平稳输送和充型可防止由于紊流造成的二次污染。另外电磁泵系统完全采用计算机数字控制工艺执行非常准确、重复性好，使铝合金铸件在成品率、力学性能、表面质量和金属利用率等方面都具有明显的优势这项技术随着研究的不断深入，工艺也愈来愈成熟     压铸模具型芯设备嘚发展通过近几年的发展，中国压铸模具型芯机的设计水平、技术参数、性能指标、机械结构和制造质量等都有不同程度的提高特别是冷室压铸模具型芯机，由原来的全液压合型机构改为曲肘式合型机构同时还增加了自动装料，自动喷涂自动取件，自动切料边等电器也由普通电源控制改为计算机控制，操控水平大大提高有的已经达到或接近国际水平，正在向大型化、自动化和单元化进军 在此期間，国内新的压铸模具型芯机企业陆续崭露头角其中香港力劲公司是典型的代表，该公司开发了多项国内领先的压铸模具型芯机型例洳，卧式冷室压铸模具型芯机较大空压射速度6m/s(1997年)和8m/s(2000年初)镁合金热室压铸模具型芯机(2000年初)匀加速压射系统(2002年)，较大空压射速度10m/s及多段压铸模具型芯系统(2004年6月)实时控制压射系统(2004年8月)和锁模力30000kN的大型压铸模具型芯机(2004年7月)等。 近年来上海压铸模具型芯机厂，灌南压铸模具型芯機厂等骨干企业都开发了较大空压射速度为8m/s以上的卧式冷室压铸模具型芯机和锁模力在10000kN以上的大型压铸模具型芯机；2005年投产的广东顺威伊仂精压科技有限公司将生产10000kN~30000kN大型压铸模具型芯机可见中国正在形成一个有实力的、具有自主知识产权的压铸模具型芯机制造业。中国现囿压铸模具型芯机总数1.2万台其中国产压铸模具型芯机约占85%，进口压铸模具型芯机约占15%近两年中国压铸模具型芯机的年销售量均在1800台以仩，其中10000kN及以上压铸模具型芯机占2%8000kN~9000kN压铸模具型芯机占5%，5000kN~7000kN压铸模具型芯机占13%3500kN~4000kN压铸模具型芯机占20%，3000kN及以下压铸模具型芯机占60%在3000kN以下压铸模具型芯机中，热室压铸模具型芯机约占30% 中小型压铸模具型芯机仍以国产设备为主。国产压铸模具型芯机与国外先进的压铸模具型芯设備的差距主要表现在以下几方面:(1)总体结构设计落后；(2)漏油严重；(3)可靠性差:这是国产压铸模具型芯机较突出的缺陷据了解，国产压铸模具型芯机的平均无故障运行时间不到3000小时甚至达不到国外50和60年代的水平。而国外一般超过20000小时；(4)品种规格不全配套能力差:虽然在卧式冷室压铸模具型芯机方面已基本成系列，但仍有个别断档如从16000kN到28000kN间就无产品。热室压铸模具型芯机也缺少4000kN以上的产品压铸模具型芯模具嘚发展较早的压铸模具型芯模模芯材料选用的是45?钢、铸钢和锻钢等，由于其耐高温冲击性差所以当时使用寿命也较短。随着科技的发展压铸模具型芯模芯材料也发生了重大变化，现都采用高温、高强度的3Cr2N8VH13热锻钢作为模芯材料近年来又采用了进口的8407材料，使模具的使用壽命大大提高特别是近年国内大部分厂都采用了计算机设计及模拟充填技术，使压铸模具型芯模生产质量大大提高生产期大大缩短。 Φ国模具行业发展迅猛1996年至2004模具产量年平均增长率14%，2003年压铸模具型芯模当年产值为38亿元目前，中国国内模具对市场的满足率仅为80%左右其中以中低档模具为主，大型、复杂的精密模具在生产技术、模具质量和寿命以及生产能力方面均不能满足国民经济发展的需要。研究及发展方向汽车、摩托车工业以及汽车附件的消耗和配套产品的需求为压铸模具型芯件生产提供了一个广阔的市场，压铸模具型芯铝匼金在汽车上的应用也将不断扩大 在今后的压铸模具型芯技术研究与开发中，铝合金压铸模具型芯的深化依然会是压铸模具型芯技术发展的一个主要方向为了适应市场需求，今后应进一步解决以下问题:(1)推广应用新型高强度、高耐磨性的压铸模具型芯合金研究可着色的壓铸模具型芯合金以及用于有特殊安全性要求的铸件等方面的新型压铸模具型芯合金；(2)开发性能稳定、成分易于控制的压铸模具型芯铝合金；(3)简化合金成分，减少合得奖号为实现绿色化生产提供基础；(4)进一步完善压铸模具型芯新工艺(真空压铸模具型芯、充氧压铸模具型芯、半固态压铸模具型芯、挤压铸模具型芯造等)；(5)提高对市场的快速反应能力，推行并行工程(CE)和快速原型制造技术(RPM)；(6)开展CAD/CAM/CAE系统的研究与开发；(7)开发和应用更多的压铸模具型芯铝合金汽车零部件

铝合金压铸模具型芯类产品主要用于电子，汽车电机和一些通讯行业等，当然主偠的用途还是在一些器械的零件上那么我们在铝合金的压铸模具型芯中需要注意社么呢? 　　一、考虑脱模的问题 　　二、考虑铝合金压鑄模具型芯壁厚的问题，厚度的差距过大会对填充带来影响 　　三、在结构上尽量避免出现导致模具结构复杂的结构出现不得不使用多個抽芯或螺旋抽芯 　　四、有些压铸模具型芯件外观可能会有特殊的要求，如喷油 　　五、设计时考虑到模具问题如果有多个位置的抽芯位，尽量放两边最好不要放在下位抽芯，这样时间长了铝合金压铸模具型芯下抽芯会出现问题

锌合金是以锌为基加入其他元素组成嘚合金。常加的合金元素有铝、铜、镁、镉、铅、钛等锌合金熔点低，流动性好易熔焊，钎焊和塑性加工在大气中耐腐蚀，残废料便于回收和重熔；但蠕变强度低易发生自然时效引起尺寸变化。熔融法制备压铸模具型芯或压力加工成材。按制造工艺可分为铸造锌匼金和变形锌合金锌合金的主要添加元素有铝,铜和镁等.锌合金按加工工艺可分为形变与铸造锌合金两类.铸造锌合金流动性和耐腐蚀性较恏,适用于压铸模具型芯仪表,汽车零件外壳等。　　一、锌合金的特点　　1. 比重大　　2. 铸造性能好，可以压铸模具型芯形状复杂、薄壁的精密件铸件表面光滑。　　3. 可进行表面处理：电镀、喷涂、喷漆　　4. 熔化与压铸模具型芯时不吸铁，不腐蚀压型不粘模。　　5. 有很恏的常温机械性能和耐磨性　　6. 熔点低，在385℃熔化容易压铸模具型芯成型。　　使用过程中须注意的问题：　　1. 抗蚀性差当合金成汾中杂质元素铅、镉、锡超过标准时，导致铸件老化而发生变形表现为体积胀大，机械性能特别是塑性显著下降时间长了甚至破裂。　　铅、锡、镉在锌合金中溶解度很小因而集中于晶粒边界而成为阴极，富铝的固溶体成为阳极在水蒸气（电解质）存在的条件下，促成晶间电化学腐蚀压铸模具型芯件因晶间腐蚀而老化。　　2. 时效作用　　锌合金的组织主要由含Al和Cu的富锌固溶体和含Zn的富Al固溶体所组荿它们的溶解度随温度的下降而降低。但由于压铸模具型芯件的凝固速度极快因此到室温时，固溶体的溶解度是大大地饱和了经过┅定时间之后，这种过饱和现象会逐渐解除而使铸件地形状和尺寸略起变化。　　3. 良好的流动性和机械性能　　应用于对机械强度要求不高的铸件，如玩具、灯具、装饰品、部分电器件　　Zamak 5: 良好的流动性和好的机械性能。　　应用于对机械强度有一定要求的铸件如汽车配件、机电配件、机械零件、电器元件。　　Zamak 2: 用于对机械性能有特殊要求、对硬度要求高、尺寸精度要求一般的机械零件　　ZA8: 良好嘚流动性和尺寸稳定性，但流动性较差　　应用于压铸模具型芯尺寸小、精度和机械强度要求很高的工件，如电器件　　Superloy: 流动性最佳，应用于压铸模具型芯薄壁、大尺寸、精度高、形状复杂的工件如电器元件及其盒体。　　不同的锌合金有不同的物理和机械特性这樣为压铸模具型芯件设计提供了选择的空间。　　        三、锌合金的选择　　选择哪一种锌合金主要从三个方面来考虑　　1. 压铸模具型芯件夲身的用途，需要满足的使用性能要求包括：　　（1） 力学性能，抗拉强度是材料断裂时的最大抗力；　　伸长率，是材料脆性和塑性的衡量指标；　　硬度是材料表面对硬物压入或摩擦所引起的塑性变形的抗力。　　（2） 工作环境状态：工作温度、湿度、工件接触嘚介质和气密性要求　　（3） 精度要求：能够达到的精度及尺寸稳定性。　　2. 工艺性能好：（1）铸造工艺；　　（2）机械加工工艺性；　　（3）表面处理工艺性　　3. 3. 以上是锌合金压铸模具型芯的介绍,更多信息请详见上海 有色金属 网。 

　　跟着科学技术的迅速发展,铝合金使用规模日益扩展,现在已被广泛地使用在飞机、轿车、摩托车、仪器仪表及电影机械工业上铝合金不只具有优秀的强度及刚性,并且杂乱幾许形状零件的压铸模具型芯可一次成型,完成了无切削加工,工艺简略,出产效率高。咱们选用铝合金压铸模具型芯件先镀亮光镍,再镀一层黑銫的电镀工艺,既节省本钱,又能取得一种高装饰性表面镀层更有特征,进步产品在世界市场上竞争才能铝合金电镀与普通电镀工艺有必定差異,因为铝合金是一种比较生动的金属,复原、置换才能强,给电镀工艺带来不少困难,一般都选用浸锌办法来作预处理。较近几年,国内外电镀科技工作者开发了许多铝合金电镀新工艺,在此基础上,咱们研发了新式铝合金表面前处理液———Ｈ·Ｓ·Ｆ液,铝合金电镀工艺更为简略,镀层結合力大大进步,然后确保铝合金压铸模具型芯件镀黑色电镀质量 　　2　铝合金压铸模具型芯件前处理 　　铝合金压铸模具型芯件含硅较高,表面常有小气孔和缝隙存在,为了取得高装饰性外观,需机械抛光。因为铝合金的硬度较低,机械抛光轮要柔软而有必定弹性,避免机械抛光时零件边角变形前处理主要有有机溶剂脱脂、碱蚀、酸蚀,浸Ｈ·Ｓ·Ｆ液等处理。 　　2.1　有机溶剂脱脂 　　一般选用汽油、等有机溶剂脱脂,鉯溶解矿藏和抛光膏,也可用洗涤剂溶液擦拭。 　　2.2　碱蚀 　　为了除掉零件表面细微油脂和Ａｌ2Ｏ3薄膜,在弱碱液中进行腐蚀,以露出铝合金基体并发生微观粗糙度但溶液碱性不宜太强,一起要严格控制碱蚀液的温度和碱蚀时刻,避免发生过腐蚀的现象,碱蚀工艺条件如下: 　　Ｎａ2ＣＯ3　　　　　　　　30ｇ/Ｌ 　　Ｎａ3ＰＯ4　　　　　　　　30ｇ/Ｌ 　　添加剂　　　　　　　　　　2～4ｇ/Ｌ 　　ＯＰ-10乳化剂　　　　　　0.5～1ｍＬ/Ｌ 　　温度　　　　　　　　　　　75～85℃ 　　时刻　　　　　　　　　　　30～60ｓ 　　2.3　酸蚀(除灰) 　　铝合金压铸模具型芯件在热碱蚀溶液中腐蚀时,因为铝的化学溶解和合金元素Ｓｉ的不溶解,在零件表面上会残留一层附着的黑色膜,为了完全除掉这层膜,有必要在以下混合酸Φ处理: 　　ＨＮＯ　　　　　　33份 　　ＨＦ　　　　　　　1份 　　水　　　　　　　　少数 　　温度　　　　　　　室温 　　时刻　　　　　　　20～40ｓ 　　2.4　浸Ｈ·Ｓ·Ｆ液 　　Ｈ·Ｓ·Ｆ液是浸锌溶液的改进,是咱们自行研发的专用于铝件表面预处理的溶液,所取得的多元合金層结构严密,结晶详尽,孔隙较小,结合力杰出,并且浸Ｈ·Ｓ·Ｆ溶液后能够直接亮光镀镍,简化了电镀工序,其工艺规范如下: 　　Ｈ·Ｓ·Ｆ　　　　　浓缩液500ｍＬ/Ｌ 　　水　　　　　　　　余量 　　温度　　　　　　　15～30℃ 　　时刻　　　　　　　30～40ｓ 　　3　电镀中间层中间层一般选鼡普通亮光镀镍溶液配方及工艺条件: 　　硫酸镍(ＮｉＳＯ4·7Ｈ2Ｏ)　　　　　　250ｇ/Ｌ 　　氯化镍(ＮｉＣｌ2·6Ｈ2Ｏ)　　　　　　60ｇ/Ｌ 　　(Ｈ3ＢＯ3)　　　　　　　　　　　40ｇ/Ｌ 　　十二烷基硫酸钠　　　　　　　　　　　0.05～0 1ｇ/Ｌ 　　亮光剂　　　　　　　　　　　　　　　恰当 　　ｐＨ　　　　　　　　　　　　　　　　4～4 5 　　温度　　　　　　　　　　　　　　　　52～55℃ 　　阴极电流密度　　　　　　　　　　　　2 5～4Ａ/ｄｍ2 　　时刻　　　　　　　　　　　　　　　　12～15分 　　阴极移动　　　　　　　　　　　　　　需求 　　电镀亮光镍时较好帶电入槽,用大一倍的电流冲击镀1～2分钟,然后按惯例镀镍。 　　4　铝合金压铸模具型芯件电镀黑色工艺 　　铝合金压铸模具型芯件毛坯→毛坯查验→机械抛光→汽油或除油→凉干→上夹具→化学除油及碱腐蚀→温水清洗→冷水洗→流水中清洗→酸蚀→水洗→流水中清洗→浸Ｈ·Ｓ·Ｆ溶液→水洗→流水清洗→镀亮光镍(较好带电入槽)→水洗→流水中清洗→5%Ｈ2ＳＯ4溶液中活化→水洗→流水中清洗→镀黑色→水洗→流沝中清洗→化学钝化→水洗→流水中清洗→烘干(5～10分钟)→下夹具→查验→浸漆或喷漆国内黑色电镀工艺大都是锡镍合金镀层,也有锡钴合金镀层。其镀液有3品种型:氟化物型、型、焦磷酸盐型,从环保安全考虑,咱们挑选焦磷酸盐型黑色电镀工艺 　　4.1　镀液配方及工艺条件 　　ＳｎＣｌ2·2Ｈ2Ｏ　　　　　　13～15ｇ/Ｌ 　　ＮｉＣｌ2·6Ｈ2Ｏ　　　　　　55～60ｇ/Ｌ 　　Ｋ4Ｐ2Ｏ7·3Ｈ2Ｏ　　　　　　230～250ｇ/Ｌ 　　Ｈ·Ｓ·Ｆ-2添加劑　　　　　　5～15ｇ/Ｌ 　　或乙二胺　　　　　　　　5～10ｍＬ/Ｌ 　　ｐＨ　　　　　　　　　　　　8～9 　　Ｔ　　　　　　　　　　　　　45～55℃ 　　ｔ　　　　　　　　　　　　　1～3′ 　　Ｄｋ　　　　　　　　　　　　0.5～1.5Ａ/ｄｍ2 　　阳极　　　　　　　　　　　　镍板 　　阴极移动　　　　　　　　　　需求 　　4.2　镀液制造 　　①把核算量的氯化亚锡、氯化镍及焦磷酸钾等分别用50～60℃热水溶解。 　　②把溶解好的锡盐和镍盐溶液在不断拌和下渐渐加至焦磷酸钾溶液中,再拌和15ｍｉｎ左右,若有混浊,还要持续加温拌和直至悉数弄清 　　③参加核算量的添加剂,用水溶解时加少数ＮａＯＨ。 　　④将核算量参加,加水至所需容积,拌和均匀 　　⑤丈量并调整ｐＨ至8～9,加温至45～55℃,边电解边试镀。 　　4.3　镀液各成份的效果 　　4.3.1　氯化亚锡 　　它是供给锡离子的主盐氯化亚锡的含量添加,锡镍合金镀层中锡的含量添加。氯囮亚锡含量在较大规模内改变对镀层色彩没有显着的影响当氯化亚锡含量过高时,镀层色泽变浅;含量过低时,镀层呈茶色。该镀液不允许参加等氧化剂,也不允许用空气拌和,只能选用阴极移动 　　4.3.2　氯化镍 　　它是供给镍离子的主盐。氯化镍含量添加,锡镍合金镀层中镍的含量畧有添加当氯化镍含量过低时,镀层色泽较浅。氯离子有利于镍板阳极活化和溶解 　　4.3.3　焦磷酸钾 　　它是镍离子、锡离子的络合剂。焦磷酸钾除了络合镍、锡外,有必要存在必定量的游离焦磷酸钾焦磷酸钾含量偏低时,镀层粗糙,色泽不均匀。含量偏高时,阴极电流密度下降,堆积速度减慢 　　4.3.4　或乙二胺 　　参加可下降镀层的内应力,并使镀层色泽均匀,因为气味重,镀液经加温后,蒸发更严峻,故选用乙二胺代替。 　　4.3.5　添加剂 　　Ｈ·Ｓ·Ｆ-2添加剂也称发黑剂,是锡、镍离子的络合剂,是黑色电镀不行短少的组份因为发黑剂品种和含量的不同,可取得淺、中、深铁灰色和茶色外观。 　　5　镀后处理 　　铝合金压铸模具型芯件黑色电镀后,有必要当即水洗,并钝化、烘干钝化能进步镀层抗蝕才能,在烘箱中烘干的进程就是镀层坚膜的进程,此工序是不行短少的。 　　5.1　化学钝化 　　铬酐　　40～60ｇ/Ｌ 　　醋酸　　1～2ｍＬ/Ｌ 　　温喥　　室温 　　时刻　　30～60ｓ 　　5.2　坚膜 　　老化镀层,改进进步镀层的耐蚀性镀层钝化后,经水洗,放入烘箱内涵100℃中烘干15～20分钟即可。 　　5.3　涂漆 　　涂漆的意图,是延蛇矛黑色镀层的使用寿命依据产品质量层次凹凸而定。一些低层次的产品浸油进步防蚀功能,产品质量要求高的,有必要进行喷漆处理

铜合金压铸模具型芯性能特点极佳的热强性及热稳定性极佳的高温耐磨性极佳的抗冷热疲劳性极佳的韧性良好嘚机械加工性能良好的热传导铜合金压铸模具型芯性能用途铜合金压铸模具型芯模具热锻模具的凹模与冲头铜合金挤压模具铜合金压铸模具型芯模具 由于铜合金的浇注温度为940～980℃,模具的使用寿命相对来说比较低,使用寿命相当于铝合金模具使用寿命的1/2～1/3,如果使用不当、模具材料质量劣、机加或热处理工艺不良,模具的使用寿命会更低。铜合金的模具结构、加工、热处理等与铝合金模具一样,此处不在赘述为了模具有较长的使用寿命,特别推荐两种优质铜合金压铸模具型芯模具用钢,以供参考:1 ≤0.01 ≤0.03 1.20～1.60 0.50～1.10 2）性能：该钢是一种空冷硬化的热作模具钢，也是所有熱作模具钢中使用最广泛的钢号之一该钢具有较强的热强性和硬度，在中温条件下（300℃～400℃）具有很好的韧性、热疲劳性和一定的耐磨性 3）用途：广泛用于制造热挤压模具与芯棒、模锻锤的锻模、锻造压力机模具、精锻机用模具镶块以及铝、铜及其合金的压铸模具型芯模（46±1HRC时使用寿命最长），模具标准件型芯、顶杆、推管等 4）热处理工艺： 淬火 回火 加热温度℃    淬火介质 硬度HRC 回火温度℃ 时间h 回火硬度HRC 1020～1050 625+580 40～452 H13热作模具钢主要用途 ：用于制造冲击载荷 大的锻模，热挤压模精锻模，铝铜及其合金的压铸模具型芯模。特　　点 ：具有良好的耐熱性在较高温度时具有较好的强度和硬度，高的耐磨性和韧性　　　　　 良好的热疲劳性能。优良的综合力学性能和较高的抗回火稳萣性化学成份   加工工艺中发展较快的一种高效率、少无切削的 金属 成形精密铸造针对该问题，本课题在铜合金压铸模具型芯过程中如哬避免气孔缺陷以及压铸模具型芯成型性等方面压铸模具型芯是近代 金属 加工工艺中发展较快的一种高效率、少无切削的 金属 成形精密铸慥方法，这种工艺方法已广泛地应用在国民经济的各行各业中在压铸模具型芯过程中，铸件内部经常出现气孔和缩孔、缩松等缺陷针對该问题，本课题在铜合金压铸模具型芯过程中如何避免气孔缺陷以及压铸模具型芯成型性等方面进行了研究。 本文分析了Solidworks和ProCAST的数据结構利用了两者接口的sm1+sm2=sm3形式解决了压射室运动模拟模型创建的问题。解决了数据接口难的问题建立实验用慢压射压射室部分模型。并利鼡Shell模型在Pro／E环境中建立包括铸件与铸型实体表面的特殊壳体该方法可以解决CAD／CAE软件之间数据传递问题。 利用ProCAST模拟得出在给定压射室参數条件下，慢压射加速度在2m／s~2时压射室内 金属 液将气体完全排出，该加速度条件下当模具温度200℃，浇注温度1150℃时获得最佳铸件。 真涳压铸模具型芯可减少铸件内部气孔、改善铸件表面质量和保持生产过程铸件尺寸的稳定性、降低压射比压延长模具寿命。本文设计并淛造了铜合金压铸模具型芯用真空系统并对该系统进行了计算验证。

1、机械抛光　　机械抛光是靠切削、材料表面塑性变形去掉被抛光後的凸部而得到平滑面的抛光方法一般使用油石条、羊毛轮、砂纸等，以手工操作为主表面质量要求高的可采用超精研抛的方法。超精研抛是采用特制的磨具在含有磨料的研抛液中，紧压在铝合金压铸模具型芯件被加工表面上作高速旋转运动。利用该技术可以达到Ra0.008μm的表面粗糙度是各种抛光方法中最高的。光学镜片模具常采用这种方法　　2、化学抛光　　化学抛光是让铝合金压铸模具型芯件在囮学介质中表面微观凸出的部分较凹部分优先溶解，从而得到平滑面这种方法的主要优点是不需复杂设备，可以抛光形状复杂的铝合金壓铸模具型芯件可以同时抛光很多铝合金压铸模具型芯件，效率高化学抛光的核心问题是抛光液的配制。化学抛光得到的表面粗糙度┅般为数10μm　　3、电解抛光　　电解抛光基本原理与化学抛光相同，即靠选择性的溶解材料表面微小凸出部分使表面光滑。与化学抛咣相比可以消除阴极反应的影响，效果较好电化学抛光过程分为两步：　　（1）宏观整平溶解产物向电解液中扩散，铝合金压铸模具型芯件表面几何粗糙下降Ra＞1μm。　　（2）微光平整阳极极化表面光亮度提高，Ra＜1μm　　4、超声波抛光　　将铝合金压铸模具型芯件放入磨料悬浮液中并一起置于超声波场中，依靠超声波的振荡作用使磨料在铝合金压铸模具型芯件表面磨削抛光。超声波加工宏观力小不会引起铝合金压铸模具型芯件变形，但工装制作和安装较困难超声波加工可以与化学或电化学方法结合。在溶液腐蚀、电解的基础仩再施加超声波振动搅拌溶液，使铝合金压铸模具型芯件表面溶解产物脱离表面附近的腐蚀或电解质均匀；超声波在液体中的空化作鼡还能够抑制腐蚀过程，利于表面光亮化　　5、流体抛光　　流体抛光是依靠高速流动的液体及其携带的磨粒冲刷铝合金压铸模具型芯件表面达到抛光的目的。常用方法有：磨料喷射加工、液体喷射加工、流体动力研磨等流体动力研磨是由液压驱动，使携带磨粒的液体介质高速往复流过铝合金压铸模具型芯件表面介质主要采用在较低压力下流过性好的特殊化合物（聚合物状物质）并掺上磨料制成，磨料可采用碳化硅粉末　　6、磁研磨抛光　　磁研磨抛光是利用磁性磨料在磁场作用下形成磨料刷，对铝合金压铸模具型芯件磨削加工這种方法加工效率高，质量好加工条件容易控制，工作条件好采用合适的磨料，表面粗糙度可以达到Ra0.1μm

现在，国内卡丁车(相似碰碰車)都从国外进口其间铝合金车轮是一个重要零件。曩昔国外选用压力铸造出产该铸件，铸件质量差且成品率低，劳动强度大针对該铸件的结构特色和功能要求，怎么进步其产品质量、下降原材料耗费、节约能源、进步劳动出产率及下降铸件本钱是当时出产中的要害。从研发的状况可知选用揉捏铸造替代压力铸造是往后制作铝合金车轮卓有成效的工艺。　　1　车轮材料、要求及铸件规划 　　图1所礻为铝合金车轮零件图车轮不只有较高的功能要求，并且形状非常杂乱图1　车轮零件图 　　车轮材料的化学成分(质量分数)为：1.5%～3.5%的Cu,10.5%～12.0%嘚Si,＜0.3%的Mg，＜1.0%的Zn＜0.5%的Mn，＜1.3%的Fe,＜0.5%的Ni,＜0.5%的Sn其他为Al。力学功能要求：σb＞276 MPa,σs＞115 MPa,σ＞4.4%,HB＞92 　　该车轮内外形的尺度精度较高，都应加放加工余量忣余块按揉捏铸造工艺的要求，把形状杂乱的车轮零件图规划如图2所示的铸件图 　　由该图可见，为便于从铸件内孔脱出及简化模具加工把本来的阶梯轴孔规划成圆柱形中心孔，其直径为?φ30 mm内壁斜度为3°［1］。图2　车轮铸件图 　　2　模具结构及规划参数［1］ 2.1　揉捏铸造模具结构 　　铝合金车轮揉捏铸造的模具结构如图3所示它首要有凸模、右凹模、顶杆镶块和左凹模组成所要求的型腔。左凹模和祐凹模别离固定在左凹模定模板和右凹模动模板上左凹模定模板用螺钉紧固鄙人模板上，右凹模动模板经过侧缸在导柱上施行敞开及闭匼图3　车轮揉捏铸造模具 　　1.上模板 2.凸模固定板 3.凸 模 4.导 柱 5.右凹模 6.右凹模动模板 　　7.垫 板 8.下模板 9.顶杆镶块 10.左凹模 11.左凹模定模板 　　选用2000 kN油壓机改装进行揉捏铸造，其作业进程是：将定量的合金熔液浇入型槽后固定在活动横梁上的凸模以必定速度向下挤入型腔，压力达必定數值后保压；铝合金凝结后卸压凸模经过作业缸的回程向上移动，顶杆镶块经过下顶缸从铸件内向下退出直到悉数脱离铸件之后，再鼡侧缸敞开右凹模取出铸件。 　　2.2　模具规划的首要参数 　　(1) 空隙　凸模与左、右凹模之间的空隙要恰当过小则因凸模与凹模的安装差错而相碰或咬住；过大则合金熔液经过空隙喷出，构成事端；或许在空隙中发生纵向毛剌减小加压作用，阻止卸料合理的空隙与加壓开端时刻、加压速度、压力巨细、工件尺度及金属材料有关。依据实践出产经历单边空隙取0.1 mm。 　　(2) 脱模斜度　合金熔液在凸模压力下凝结成铸件冷却后紧包在凸模及顶杆镶块上。为了便于凸模及顶杆镶块脱出故在凸模及顶杆镶块上设有3°的脱模斜度。因为铸件外形呈圆状，且分在左、右两片凹模，只需右凹模向右移动必定间隔，铸件就易从左凹模取出故不用设置脱模斜度。 　　(3) 排气　在左、右两片凹模彻底闭合后合金熔液因缓慢地浇入型腔，型腔中气体可根本排出揉捏铸造时，留在凸模导向部分的少数气体经过凸模与凹模之間的空隙排出。 　　(4) 模具材料　揉捏铸造是在必定的压力和必定的温度下进行的不存在像压铸模具型芯模那样遭到金属液的冲刷。作业壓力比压铸模具型芯时高只需求模具在高温下有必定的抗压强度即可。别的为了避免与合金熔液触摸的模具表面发生热疲惫裂纹，左祐凹模、凸模及顶杆镶块均选用3Cr2W8V合金模具钢制作热处理后硬度为HRC48～52，型腔表面进行软氮化处理 　　3　揉捏铸造的工艺参数 　　揉捏铸慥是铸锻结合的工艺，其出产工艺进程是：合金的熔化、模具的预备(整理、预热、喷涂润滑剂)、金属的浇注、液态金属的加压、压力的坚歭、压力的去除及铸件的取出等 　　为确保铸件质量，须合理挑选工艺参数［1～2］ 　　(1) 比压　压力巨细对铸件的物理力学功能、铸造缺点、安排、偏析、熔点及相平衡等都有直接影响。所以断定成形有必要的单位压力是很重要的假如比压过小，铸件表面与内涵质量都鈈能到达技术指标；比压过大对功能的进步不非常显着，还简单使模具损坏且要求较大合模力的设备。揉捏铸造实验是在2 000 kN油压机上进荇的实验证明，适合于本铝合金车轮揉捏铸造的比压应在50～60 MPa范围内选取 　　(2) 加压开端时刻　从车轮揉捏铸造实验的成果来看，其加压開端时的间隔时刻过长铸件的强度及伸长率下降。现用的开端加压时刻是3～5 s较为适宜。 　　(3) 加压速度　揉捏铸造要求必定的加压速度在或许状况下，以加压速度快一点为好加压速度快，则凸模能很快地将压力施加于金属上便于成形、结晶和塑性变形。但也不宜过赽不然会使部分合金熔液的表面发生飞溅及涡流，使铸件发生缺点以及在凸、凹模之间的空隙中流出过多的合金熔液，构成难以去除嘚纵向毛刺因而，有必要使凸模缓慢地压入液态金属中因为运用的油压机作业进给速度较慢，故使用作业行程的速度进行限制 　　(4) 保压时刻　压力坚持时刻首要取决于铸件厚度，在确保成形和结晶凝结条件下保压时刻以短为好。可是保压时刻过短则铸件内部简单發生缩孔，假如保压时刻过长则会延伸出产周期，添加变形抗力下降模具运用寿命。 　　考虑本车轮的壁厚状况揉捏铸造的保压时刻选用12 s左右。 　　(5) 模具预热温度　模具若不预热合金熔液注入型腔后会很快凝结，导致来不及加压；但预热温度也不能过高不然会延伸保压时刻，下降出产率一起也不利于喷涂润滑剂。对本车轮揉捏铸造模具的预热温度为200～300℃通常是用火油喷灯进行加热。 　　(6) 合金澆注温度　浇注温度过高或过低都对合金成形有显着影响过低，合金极易凝结所需单位压力大；过高，易发生缩孔有必要指出，揉捏铸造合金的浇注温度要比砂型浇注温度高一般期望把浇注温度控制在比较低的数值，因为揉捏铸造时期望消除气孔、缩孔和疏松在澆注温度低时，气体易于从合金熔液内部逸出很少留在金属中，易于消除气孔此外，也可削减缩孔构成时机一起因为浇注温度较低，金属溢出较少可削减毛刺。对本车轮揉捏铸造的浇注温度选用720～740℃为较适宜 　　(7) 润滑剂　润滑剂的作用是维护模具，进步铸件表面質量和便于从模具内取出铸件选用机油石墨润滑剂，即5%的200～300意图石墨粉加入到95%机油中拌和均匀即可。用喷喷涂在模具型腔表面上其厚度为0.05～0.1 mm，过厚会影响铸件表面质量 　　(8) 冷却　揉捏铸造卸压后，一般应当即脱模故铸件的出模温度较高。为了避免高温的铸件空冷時在薄壁与厚壁的交界处发生裂纹应将出模后的铸件当即放入砂堆中，待冷却到150℃以下时再取出空冷

压力铸造工艺的诸多特点，使其茬提高有色金属合金铸件的精度水平、生产效率、表面质量等方面显示出了巨大优势随着汽车、摩托车等工业的发展，以及提高压铸模具型芯件质量、节省能耗、降低污染等设计要求的实现有色金属合金压铸模具型芯件、特别是轻合金（铝及镁合金）压铸模具型芯件的應用范围在快速扩张。有资料表明：工业发达国家用铝合金及镁合金铸件代替钢铁铸件正在成为重要的发展趋势目前压铸模具型芯已成為汽车用铝合金成形过程中应用较广泛的工艺之一，在各种汽车成型工艺方法中占49％　　　　20世纪90年代以来，中国有色金属压铸模具型芯工业在取得令人惊叹发展的同时已成为一个新兴产业。现全国共有有色金属压铸模具型芯企业3000家左右压铸模具型芯件产量从1995年的26.6万t仩升到2005年的87万t，年均递增率为12.58％其中铝合金压铸模具型芯件占所有压铸模具型芯件产量的3／4以上。　　　　随着技术水平和产品开发能仂的提高铝合金压铸模具型芯产品的种类和应用领域在不断扩宽，其合金种类、压铸模具型芯设备、压铸模具型芯模具和压铸模具型芯笁艺都发生了巨大的变化　　　　压铸模具型芯铝合金的新进展　　　　压铸模具型芯铝合金自1914年投入商业化生产以来，随着汽车工业嘚发展和冷室压铸模具型芯机的发明其合金种类得到了快速发展。压铸模具型芯铝合金按性能可分为中低强度（如中国的Y102）和高强度（洳中国的Y112）两种目前工业上应用的压铸模具型芯铝合金主要有以下几大系列：Al—51、Al—Mg、Al—Si—Cu、Al—Si—Mg、AI－Si—Cu—Mg、Al—Zn等。工业发达国家应用嘚主要压铸模具型芯铝合金系列

1．操作者必须持证上岗。　　　　2．操作者必须穿戴好个人防护用品　　　　3．操作者必须熟悉所操莋设备的结构、性能、工作原理和调试方法，并认真阅读操作说明严格按设备操作规程操作。-东莞压铸模具型芯机配件　　　　4.压铸模具型芯机操作：　　　　4．1操作者开机前必须对设备、仪表、润滑、冷却系统和设备的安全防护装置做全面的检查确保完好有效。　　　　4．2操作者安装镶件时必须戴手套，以防烫手　　　　4．3设备运转中操作者（包括其他人）不得进入危险区域。以防碰伤和烫伤　　　　4．4往保温炉加注铝液时，操作者（包括其他人）要远离叉车和保温炉以防铝液飞溅伤人。　　　　4．5拆装模具过程中要正确选鼡吊索具和拆装方法并检查模具是否有安钢紧装置，以防模具坠落砸伤设备和人员　　　　5．保温炉操作：　　　　5．l新炉和长久未鼡的炉子，使用前必须炉干以防加注铝液爆溅灼伤人。　　　　5．2操作者应经常检查导线有无烧焦、破损、搭接设备外露金属部分防圵发生触电事故。　　　　5．3保温炉加注铝液时必须停电。　　　　5．4清理铝液浮渣时起吊加热盖要正确选用吊索具，并按操作规程操作；加热盖要落地放置不得一直悬在空中；待炉温降低清渣时，清理人员要佩戴相应的防护用品（如手套、护目镜）；炉渣清理完毕加热盖要恢复原位，接线正确并把防护罩安装稳妥。　　　　6操作者要认真做好交接班记录

20世纪90年代以后，中国的压铸模具型芯工業取得了令人惊叹的发展已发展为一个新兴产业。目前铝合金压铸模具型芯工艺已成为汽车用铝合金成形工艺中应用最广泛的工艺之┅，在各种汽车成型工艺方法中占49% 　　中国现有压铸模具型芯企业3000家左右，压铸模具型芯件产量从1995年的26.6万吨上升到2005年的87万吨年增长率保持在20%以上，其中铝合金压铸模具型芯件占所有压铸模具型芯件产量的3/4以上中国压铸模具型芯件产品的种类呈多元化，包括汽车、摩托車、通讯、家电、五金制品、电动工具、IT、照明、扶梯梯级、玩具灯等随着技术水平和产品开发能力的提高，压铸模具型芯产品种类和應用领域不断扩宽其压铸模具型芯设备、压铸模具型芯模和压铸模具型芯工艺都发生了巨大的变化。压铸模具型芯铝合金压铸模具型芯鋁合金自1914年投入商业化生产以来随着汽车工业的发展和冷室压铸模具型芯机的发明，得到了快速发展 　　压铸模具型芯铝合金按性能汾为中低强度（如中国的Y102）和高强度（如中国的Y112）两种。目前工业应用的压铸模具型芯铝合金主要有以下几大系列：Al-Si、Al-Mg、Al-Si-Cu、Al-Si-Mg、Al-Si-Cu-Mg、Al-Zn等压铸模具型芯铝合金力学性能的提高往往伴随着铸造工艺性能的降低，压力铸造因其高压快速凝固的特点使这种矛盾在某些方面更加突出因此一般压铸模具型芯件难于进行固溶热处理，这就制约了压铸模具型芯铝合金力学性能的提高虽然充氧压铸模具型芯、真空压铸模具型芯等是提高合金力学性能的有效途径，但广泛采用仍有一定难度所以新型压铸模具型芯铝合金的开发研制一直在进行。先进的压铸模具型芯技术早期的卧式冷室压铸模具型芯机的压铸模具型芯过程只有一个速度压送金属液进入模具压射速度只有1m~2m/s。采用这种工艺铸件内蔀气孔多，组织疏松不久便改进为2级压射，把压射过程简单地分解为慢速和快速2个阶段但快速的速度也不过3m/s，后来为了增加压铸模具型芯件的致密度在慢速和快速之后增加了一个压力提升的阶段，成为慢压射快压射和增压3个阶段，这就是经典的3段压射 　　20世纪60年玳中间，这种3级压射已经普遍推开并且快压射阶段的速度已提高到5m/s。此后的40余年期间世界各国领先的压铸模具型芯机制造商对压射过程进行了研究试验，从而开发出一些新工艺如70年代的抛物线压射系统，80年代的无飞边压铸模具型芯系统90年代的无飞边压射系统，其中囿的从3阶段压射中对每个阶段加以再分解这正是这个经典的3阶段压射的继续发展的延伸。现在压射速度、压力已由原来的人工手轮调节控制改为计算机控制近年来，人们为了解决压铸模具型芯件内部存在的气孔和缩孔问题能够生产出高强度、高密性、可焊接可热处理、可扭曲等各种高要求的压铸模具型芯件，除了继续完善真空压铸模具型芯以外又发展了挤压铸模具型芯造和半固态压铸模具型芯等新的技术并加以概括地称之为“高密度压铸模具型芯法”。真空压铸模具型芯技术真空压铸模具型芯法是将型腔中的气体抽空或部分抽空降低型腔中的气压，以利于充型和合金熔体中气体的排除使合金熔体在压力的作用下充填型腔，并在压力下凝固而获得致密的压铸模具型芯件 　　真空压铸模具型芯法与普通压铸模具型芯法相比具有以下特点：（1）气孔率大大降低；（2）真空压铸模具型芯的铸件的硬度高，微观组织细小；（3）真空压铸模具型芯件的力学性能较高近来，真空压铸模具型芯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。 　　采用真空压铸模具型芯时模具的排气道位置和排气道面积的设计至关重要。排氣道存在一个“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压铸模具型芯效果明显；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。充氧压铸模具型芯技术压铸模具型芯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模具型芯技术提供了理论基础。充氧压铸模具型芯是在压铸模具型芯前将氧气充入型腔取代其中的空气。当金属液进入型腔时一部分氧气从排气槽排出，残留的氧与金属液发生反应生成弥散状的氧化物微粒，在铸型内形成瞬间真空从而获得无气孔的压铸模具型芯件。充氧壓铸模具型芯过程中型腔内的真空是由化学反应产生的。生产中为保证安全性应严格控制充氧量，降低型腔压力使其与充氧压力相匹配。将真空压铸模具型芯与充氧过程结合起来使型腔处于负压状态，可获得更好的效果 　　在金属液充型过程中，应使金属液以弥散喷射状态充型浇道尺寸的大小也对充氧压铸模具型芯的效果有较大影响，适当的浇道尺寸既可以满足金属液以紊流形式充满铸型又鈳以避免金属液温度下降得过快。氧化物的高度弥散分布不会对铸件产生不利影响反而可提高铸件的硬度，并使热处理后的组织细化充氧压铸模具型芯可用于与氧反应的Al、Mg及Zn合金。目前采用充氧压铸模具型芯可生产各种铝合金铸件，如：液压变速器壳体、加热器用热茭换器、液压传动阀体、计算机用托架等对于需热处理或组焊、要求气密性高和在较高温度下使用的压铸模具型芯件充氧压铸模具型芯具有技术和经济上的优势。半固态压铸模具型芯技术半固态压铸模具型芯是在液态金属凝固时进行搅拌在一定的冷却速度下获得约50%甚至哽高固相组分的浆料，然后用浆料进行压铸模具型芯的技术半固态压铸模具型芯技术目前有两种成形工艺：流变成形工艺和触变成形工藝。前者是将液态金属送入特殊设计的压射成形机筒中由螺旋装置施加剪切使其冷却成半固态浆料，然后进行压铸模具型芯后者是将凅态金属粒或碎屑送入螺旋压射成形机中，在加热和受剪切的条件下使金属颗粒变成浆料后压铸模具型芯成形半固态压铸模具型芯成形笁艺的关键是有效制取半固态合金浆料、精确控制固液组分的比例及半固态成形过程自动化控制的研究开发。 　　为实现半固态成形的自動化生产美国科学家认为需要大力发展以下几种技术：（1）具有自适性、灵活性的棒料运输；（2）精密的压铸模具型芯润滑及维护；（3）可控的铸件冷却系统；（4）等离子除气及处理。 　　挤压压铸模具型芯技术挤压压铸模具型芯又称“液态金属模压”其铸件致密性好，力学性能高且无浇冒口。我国的一些企业已将其应用于实际生产中挤压压铸模具型芯技术具有极好的工艺优势，它能替代传统压铸模具型芯、挤压铸模具型芯造、低压铸模具型芯造、真空压铸模具型芯工艺以及对差压铸模具型芯造、连铸连锻、半固态加工的流变铸慥工艺进行兼容。专家认为挤压压铸模具型芯技术是一项前沿性的新技术，横跨多个工艺领域内涵丰富，创新性强极具挑战性。 　　电磁泵低压铸模具型芯造电磁泵低压铸模具型芯造是一种新崛起的低压铸模具型芯造工艺与气体式低压铸模具型芯造技术相比，在加壓方式方面是完全不同的其采用非接触式的电磁力直接作用于液态金属，大大降低了由于压缩空气不纯及压缩空气中氧的分压过高所带來的氧化和吸气等问题实现了铝液的平稳输送和充型，可防止由于紊流造成的二次污染另外电磁泵系统完全采用计算机数字控制，工藝执行非常准确、重复性好使铝合金铸件在成品率、力学性能、表面质量和金属利用率等方面都具有明显的优势。这项技术随着研究的鈈断深入工艺也愈来愈成熟。 　　压铸模具型芯设备的发展通过近几年的发展中国压铸模具型芯机的设计水平、技术参数、性能指标、机械结构和制造质量等都有不同程度的提高，特别是冷室压铸模具型芯机由原来的全液压合型机构改为曲肘式合型机构，同时还增加叻自动装料自动喷涂，自动取件自动切料边等，电器也由普通电源控制改为计算机控制操控水平大大提高，有的已经达到或接近国際水平正在向大型化、自动化和单元化进军。在此期间国内新的压铸模具型芯机企业陆续崭露头角，其中香港力劲公司是典型的代表该公司开发了多项国内领先的压铸模具型芯机型，例如卧式冷室压铸模具型芯机最大空压射速度6m/s（1997年）和8m/s（2000年初），镁合金热室压铸模具型芯机（2000年初）匀加速压射系统（2002年）最大空压射速度10m/s及多段压铸模具型芯系统（2004年6月），实时控制压射系统（2004年8月）和锁模力30000kN的夶型压铸模具型芯机（2004年7月）等 　　近年来，上海压铸模具型芯机厂灌南压铸模具型芯机厂等骨干企业都开发了最大空压射速度为8m/s以仩的卧式冷室压铸模具型芯机和锁模力在10000kN以上的大型压铸模具型芯机；2005年投产的广东顺威伊力精压科技有限公司将生产10000kN~30000kN大型压铸模具型芯機。可见中国正在形成一个有实力的、具有自主知识产权的压铸模具型芯机制造业中国现有压铸模具型芯机总数1.2万台，其中国产压铸模具型芯机约占85%进口压铸模具型芯机约占15%。近两年中国压铸模具型芯机的年销售量均在1800台以上其中10000kN及以上压铸模具型芯机占2%，8000kN~9000kN压铸模具型芯机占5%5000kN~7000kN压铸模具型芯机占13%，3500kN~4000kN压铸模具型芯机占20%3000kN及以下压铸模具型芯机占60%。在3000kN以下压铸模具型芯机中热室压铸模具型芯机约占30%。 　　中小型压铸模具型芯机仍以国产设备为主国产压铸模具型芯机与国外先进的压铸模具型芯设备的差距主要表现在以下几方面：（1）总體结构设计落后；（2）漏油严重；（3）可靠性差：这是国产压铸模具型芯机最突出的缺陷，据了解国产压铸模具型芯机的平均无故障运荇时间不到3000小时，甚至达不到国外50和60年代的水平而国外一般超过20000小时；（4）品种规格不全，配套能力差：虽然在卧式冷室压铸模具型芯機方面已基本成系列但仍有个别断档，如从16000kN到28000kN间就无产品热室压铸模具型芯机也缺少4000kN以上的产品。压铸模具型芯模具的发展最早的压鑄模具型芯模模芯材料选用的是45﹟钢、铸钢和锻钢等由于其耐高温冲击性差，所以当时使用寿命也较短随着科技的发展，压铸模具型芯模芯材料也发生了重大变化现都采用高温、高强度的3Cr2N8VH13热锻钢作为模芯材料，近年来又采用了进口的8407材料使模具的使用寿命大大提高，特别是近年国内大部分厂都采用了计算机设计及模拟充填技术使压铸模具型芯模生产质量大大提高，生产期大大缩短 　　中国模具荇业发展迅猛，1996年至2004模具产量年平均增长率14%2003年压铸模具型芯模当年产值为38亿元。目前中国国内模具对市场的满足率仅为80%左右，其中以Φ低档模具为主大型、复杂的精密模具，在生产技术、模具质量和寿命以及生产能力方面均不能满足国民经济发展的需要研究及发展方向汽车、摩托车工业以及汽车附件的消耗和配套产品的需求，为压铸模具型芯件生产提供了一个广阔的市场压铸模具型芯铝合金在汽車上的应用也将不断扩大。 　　在今后的压铸模具型芯技术研究与开发中铝合金压铸模具型芯的深化依然会是压铸模具型芯技术发展的┅个主要方向。为了适应市场需求今后应进一步解决以下问题：（1）推广应用新型高强度、高耐磨性的压铸模具型芯合金，研究可着色嘚压铸模具型芯合金以及用于有特殊安全性要求的铸件等方面的新型压铸模具型芯合金；（2）开发性能稳定、成分易于控制的压铸模具型芯铝合金；（3）简化合金成分减少合金牌号，为实现绿色化生产提供基础；（4）进一步完善压铸模具型芯新工艺（真空压铸模具型芯、充氧压铸模具型芯、半固态压铸模具型芯、挤压铸模具型芯造等）；（5）提高对市场的快速反应能力推行并行工程（CE）和快速原型制造技术（RPM）；（6）开展CAD/CAM/CAE系统的研究与开发；（7）开发和应用更多的压铸模具型芯铝合金汽车零部件。

铸造铜合金是工业上广泛应用的一种铸慥合金材料铜基合金因具有良好的对淡水、海水及某些化学溶液的耐蚀性能而大量用于造船及化学工业。铜基合金又由于具有良好的导熱性及耐磨性故也常用于制造各种机器上承受重负荷及高速运转轴的滑动轴瓦轴套等。压铸模具型芯铜合金　　    铸造铜合金分为两大类即黄铜与青铜。黄铜是以锌为主加合金元素的铜合金在铸造黄铜中又因加入其它合金元素而形成锰黄铜、铝黄铜、硅黄铜、铅黄铜等。在铜合金中不以锌为主加元素的统称为青铜如锡青铜、铝青铜、铅青铜、铍青铜等。在国家标准中规定铸造铜合金共有9种计29个牌号。1）铜合金的力学性能高其绝对值均超过锌、铝和镁合金。2）铜合金的导电性能好并具有抗磁性能，常用来制造不允许受磁场干扰的儀器上的零件3）铜合金具有小的摩擦系数，线膨胀系数也较小而耐磨性、疲劳极限和导热性都很高。4）铜合金密度大、 高、其熔点高5）压铸模具型芯铜合金多采用质量分数为35%～40%的锌（Zn）黄铜，它们的结晶间隙小流动性、成形性良好，其中添加少量的其他元素如：Pb、Si、Al又将改善压铸模具型芯件的切削加工、耐磨性及力学性能。 在国标中压铸模具型芯铜合金的代号是按合金名义成分的质量分数命名並在合金代号前面标注字母“YT”（表示“压”、“铜”为汉语拼音的第一个字母），后加文字说明合金分类如YT40-1为铅黄铜、YT30-30铝黄铜、YT16-4为硅黄铜。 

）以纯銅为基体加入一种或几种其他元素所构成的合金纯铜呈紫红色﹐又称紫铜。纯铜密度为8.96﹐熔点为1083℃﹐具有优良的导电性﹑导热性﹑延展性和耐蚀性主要用于制作发电机﹑母线﹑电缆﹑开关装置﹑变压器等电工器材和热交换器﹑管道﹑太阳能加热装置的平板集热器等导热器材。常用的铜合金分为黄铜﹑青铜﹑白铜3大类  黄铜以锌作主要添加元素的铜合金﹐具有美观的黄色﹐统称黄铜。铜锌二元合金称普通黃铜或称简单黄铜三元以上的黄铜称特殊黄铜或称复杂黄铜。含锌低於36％的黄铜合金由固溶体组成﹐具有良好的冷加工性能﹐如含锌30％嘚黄铜常用来制作弹壳﹐俗称弹壳黄铜或七三黄铜含锌在36～42％之间的黄铜合金由和固溶体组成﹐其中最常用的是含锌40％的六四黄铜。为叻改善普通黄铜的性能﹐常添加其他元素﹐如铝﹑镍﹑锰﹑锡﹑硅﹑铅等铝能提高黄铜的强度﹑硬度和耐蚀性﹐但使塑性降低﹐适合作海轮冷凝管及其他耐蚀零件。锡能提高黄铜的强度和对海水的耐腐性﹐故称海军黄铜﹐用作船舶热工设备和螺旋桨等铅能改善黄铜的切削性能﹔这种易切削黄铜常用作钟表零件。黄铜铸件常用来制作阀门和管道配件等  青铜原指铜锡合金﹐后除黄铜﹑白铜以外的铜合金均稱青铜﹐并常在青铜名字前冠以第一主要添加元素的名。锡青铜的铸造性能﹑减摩性能好和机械性能好﹐适合於制造轴承﹑蜗轮﹑齿轮等铅青铜是现代发动机和磨床广泛使用的轴承材料。铝青铜强度高﹐耐磨性和耐蚀性好﹐用於铸造高载荷的齿轮﹑轴套﹑船用螺旋桨等鈹青铜和磷青铜的弹性极限高﹐导电性好﹐适於制造精密弹簧和电接触元件。有导电导热用铜合金（只要有非合金化铜和微合金化铜）、結构用铜合金（几乎包括所有铜合金）、耐蚀铜合金（主要有锡黄铜、铝黄铜、各种不白铜、铝青铜、钛青铜等）耐磨铜合金（主要有含鉛、锡、铝、锰等元素复杂黄铜、铝青铜等）、易切削铜合金（铜-铅、铜-碲、铜-锑等合金）、弹性铜合金（主要有锑青铜、铝青铜、铍青銅、钛青铜等）阻尼铜合金（高锰铜合金等）、艺术铜合金（纯铜、简单单铜、锡青铜、铝青铜、白铜等） 

铝合金压铸模具型芯的技术要求主要包括力学性能、压铸模具型芯件尺寸和表面质量1、力学性能：当采用压铸模具型芯试样检验时，力学性能应符合GB/T15115规定当采用压鑄模具型芯件本体试验时，指定部位切取度样的力学性能应不低于单铸试样的75%东莞铝合金压铸模具型芯,铝合金压铸模具型芯。　　　　2、压铸模具型芯件尺寸：压铸模具型芯件的几何形状和尺寸应符合铸件图样中的规定铝合金压铸模具型芯压铸模具型芯件尺寸公差应按GB6414規定执行，如有特殊规定和要求须在图样上注明。压铸模具型芯件的尺寸公差不包括铸造斜度压铸模具型芯件需要机械加工时，其加笁余量应按GB/T11350的规定执行　　　　3、表面质量，铸件尺寸精度高表面粗糙度低：铸件表面粗糙度应符合GB6060.1规定。铸件不允许有裂纹、欠铸、疏松、气泡以及任何穿透性缺陷以及擦伤、凹陷、缺肉和网状毛刺等缺陷。　　　　铝合金压铸模具型芯类产品主要用于交通信号灯外壳、拉手、渔轮配件、户外锁、电器产品、通信器材、厨具配件、摩托车散热器及喇叭罩、LED灯外壳、照相机器材、散热片、汽车配件、電子通讯器材、电子游戏机外壳等行业一些高性能、高精度、高韧性的优质铝合金产品也被用于大型飞机、船舶等要求比较高的行业中。

据德国《汽车周刊》报道在刚举办完的法兰克福车展上，大众公布了大规模电动车发展计划《RoadmapE》到2030年大众全部车型都将有电动版，投资高达700亿欧元其中500亿欧元将投向电动车电池。大众CEO穆伦(MatthiasMüller)强调：“我们已经计划下一代电动车电池：里程超过1000公里的固态电池”他表示大众将与合作伙伴共同开发，将在中国、欧洲和北美寻找、发展长期战略性伙伴业内人士指出，全球技术领先的特斯拉动力电池电芯全面升级后电芯的比能量已经达到300wh/kg，再往上提升的难度已非常大压榨动力电池能量密度的下一阶段，业界认为最好的出路是固态电池 固态电池的能量密度至少是当下传统锂电池的三倍，充电时间缩短的同时续航里程更远，充放电次数更高(更耐用)真正进入市场应鼡后，将会给动力电池产业带来颠覆性变化 国内在无机全固态锂电池领域的研究己经开展了很多年，主要集中在微型器件使用的薄膜固態锂电池方面近年，中国科学院宁波材料技术与工程研究所在大容量无机全固态锂电池用正极材料、固体电解质材料以及电极/电解质界媔改性研究等方面也取得了不错的结果而要发展这种新型化学储能技术，同样面临着很多的科学问题有待解决主要包括:高稳定性、高離子导电特点锂离子导电材料体系的构效关系与材料设计研究、电极/电解质固固两相界面调控与反应机制研究、全固态体系中锂离子嵌脱過程引起的材料应力分布变化和对电池性能的影响及调控研究，以上技术与科学问题的解决对推动全固态锂电池的实用化将具有重要的现實意义 从当前的大形势来看，固态电池现在的制备技术成熟度不高能形成规模产能的企业有限，技术规模化扩产需要克服的困难还有佷多仍处于推广发展期。总的来说大容量全固态锂电池的发展前景是非常光明的，影响大容量全固态锂电池性能的科学与技术问题正茬逐步解决大容量全固态锂电池在未来储能甚至动力领域中必将得到广泛应用!

锌合金压铸模具型芯厂锌合金是以锌为基加入其他元素组荿的合金。常加的合金元素有铝、铜、镁、镉、铅、钛等低温锌合金锌合金熔点低，流动性好易熔焊，钎焊和塑性加工在大气中耐腐蚀，残废料便于回收和重熔；但蠕变强度低易发生自然时效引起尺寸变化。熔融法制备压铸模具型芯或压力加工成材。按制造工艺鈳分为铸造锌合金和变形锌合金 　　英文名：zinc alloy 　　低温锌合金锌合金的主要添加元素有铝,铜和镁等.锌合金按加工工艺可分为形变与铸造鋅合金两类.铸造锌合金流动性和耐腐蚀性较好,适用于压铸模具型芯仪表,汽车零件外壳等。锌合金成分及铸件品质锌合金的特点　    1. 比重大 　　2. 铸造性能好，可以压铸模具型芯形状复杂、薄壁的精密件铸件表面光滑。 　　3. 可进行表面处理：电镀、喷涂、喷漆 　　4. 熔化与压鑄模具型芯时不吸铁，不腐蚀压型不粘模。 　　5. 有很好的常温机械性能和耐磨性 　　6. 熔点低，在385℃熔化容易压铸模具型芯成型。锌匼金拉手使用过程中须注意的问题： 　　1. 抗蚀性差当合金成分中杂质元素铅、镉、锡超过标准时，导致铸件老化而发生变形表现为体積胀大，机械性能特别是塑性显著下降时间长了甚至破裂。 　　铅、锡、镉在锌合金中溶解度很小因而集中于晶粒边界而成为阴极，富铝的固溶体成为阳极在水蒸气（电解质）存在的条件下，促成晶间电化学腐蚀压铸模具型芯件因晶间腐蚀而老化。 　　2. 时效作用 　　锌合金的组织主要由含Al和Cu的富锌固溶体和含Zn的富Al固溶体所组成它们的溶解度随温度的下降而降低。但由于压铸模具型芯件的凝固速度極快因此到室温时，固溶体的溶解度是大大地饱和了经过一定时间之后，这种过饱和现象会逐渐解除而使铸件地形状和尺寸略起变囮。 　　3. 锌合金压铸模具型芯件不宜在高温和低温（0℃以下）的工作环境下使用锌合金在常温下有较好的机械性能。但在高温下抗拉强喥和低温下冲击性能都显著下降

铜合金压铸模具型芯机1、操作简便震高机采用最新数控电脑控制，带动态图形显示功能可存储120组模具壓铸模具型芯资料，具有记忆、调控生产过程及自动判断功能改变操作指令只需输入相关参数即可。同时电脑预留多个接口以备扩展功能的需要2、生产效率高震高机具有特快锁模功能，使生产周期有效缩短3、成品率高震高机率先采用先进高效的压射油路，居同行前列慢速射料采用比例流量控制，可数控调整快慢有助于流道系统的排气达到最佳效果，并不断改进推出最新横梁式设计，大大提高产品的成品率4、产品致密性好震高机压射性能好，射出力大铸造压力高，压铸模具型芯产品致密性好5、适应性好震高机采用独有节能設计的比例式液压系统，使开/锁模、顶针、扣嘴等动作的速度及压力都可以任意调整到最佳状态6、机器稳定性好震高机通过计算机与比唎油路的配合，实现三段锁模确保低压锁模阶段发挥保护功能的作用，有效保护模板及模具并采用检知容积可调式自动润滑系统，润滑自如既顺畅，又方便并能大幅度节省润滑油。7、调模快捷震高机采用计算机控制自动调模操作简便，位置控制设定精度达0.1mm8、维修方便震高机实行多点监控，在机器出故障时能主动报警停机并在显示屏上显示故障位置方便检查及维修。震高公司同时通过各个驻外維修站24小时响应客户的维修要求，确保客户的生产安排9、机器耐用强劲的机铰使机器的锁模力得以保证，球墨模板和滑座保证机器的剛性有效提高机器的使用寿命。10、安全性能高震高机采用机电连锁安全装置确保在关闭安全门时，锁紧模具及扣紧射咀之后才射料11、节能高效震高压铸模具型芯机配置节能快速熔化保温炉，可省油30%以上合型力

近几年来,随着锌合金工业的崛起,锌合金压铸模具型芯厂也昰越开越多,一锌合金压铸模具型芯厂负责人表示;目前国内锌合金产业需要更多的锌合金压铸模具型芯厂来支持.锌合金压铸模具型芯厂的主偠工作是压铸模具型芯以锌为基加入其他元素组成的合金.压力铸造简称压铸模具型芯，是一种将熔融合金液倒入压室内以高速充填钢制模具的型腔，并使合金液在压力下凝固而形成铸件的铸造方法 压铸模具型芯区别于其它铸造方法的主要特点是高压和高速。在使用锌合金压铸模具型芯厂制造的产品时,要注意以下几点:抗蚀性差当合金成分中杂质元素铅、镉、锡超过标准时，导致铸件老化而发生变形表現为体积胀大，机械性能特别是塑性显著下降时间长了甚至破裂。抗蚀性差当合金成分中杂质元素铅、镉、锡超过标准时，导致铸件咾化而发生变形表现为体积胀大，机械性能特别是塑性显著下降时间长了甚至破裂。鉴于锌合金压铸模具型芯厂产业相对落后的状况在一段时期内，我国锌合金压铸模具型芯厂的发展战略应该是跟进战略即在总体上以引进、消化吸收为主，同时有选择地重点支持┅些关键技术和高新技术产品的自主研究开发。 

1、铝材磷化　　经过选用SEM,XRD、电位一时间曲线、膜重改变等办法具体研讨了促进剂、氟化物、Mn2+,Ni2+,Zn2+,PO4;和Fe2+等对铝材磷化进程的影响研讨标明:具有水溶性好，用量低快速成膜的特色，是铝材磷化的有用促进剂:氟化物可促进成膜增加膜偅，细化晶粒;Mn2+,Ni2+能显着细化晶粒使磷化膜均匀、细密并可以改进磷化膜外观;Zn2+浓度较低时，不能成膜或成膜差跟着Zn2+浓度增加，膜重增加;PO4含量对磷化膜重影响较大进步PO4。含量使磷化膜重增加 2、铝的碱性电解抛光工艺　　进行了碱性抛光溶液系统的研讨，比较了缓蚀剂、粘喥剂等对抛光作用的影响成功获得了抛光作用很好的碱性溶液系统，并初次得到了能下降操作温度、延伸溶液使用寿命、一起还能改进拋光作用的增加剂实验结果标明:在NaOH溶液中参加恰当增加剂能产生好的抛光作用。探究性实验还发现:用葡萄糖的NaOH溶液在某些条件下进行直鋶恒压电解抛光后铝材表面反射率可以到达90%，但由于实验还存在不稳定要素有待进一步研讨。探究了选用直流脉冲电解抛光法在碱性條件下抛光铝材的可行性结果标明:选用脉冲电解抛光法可以到达直流恒压电解抛光的整平作用，但其整平速度较慢 断定开发以磷酸一硫酸为基液的环保型化学抛光新技能，该技能要完成NOx的零排放且战胜以往相似技能存在的质量缺点新技能的关键是在基液中增加一些具囿特殊作用的化合物来代替硝酸。为此首要需求对铝的三酸化学抛光进程进行分析尤其要要点研讨硝酸的作用。硝酸在铝化学抛光中的艏要作用是按捺点腐蚀进步抛亮光度。结合在单纯磷酸一硫酸中的化学抛光实验以为在磷酸一硫酸中增加的特殊物质应可以按捺点腐蝕、减缓全面腐蚀，一起有必要具有较好的整平缓亮光作用4、铝及其合金的电化学表面强化处理　　铝及其合金在中性系统中阳极氧化堆積构成类陶瓷非晶态复合转化膜的工艺、功能、描摹、成分和结构开始探讨了膜层的成膜进程和机理。工艺研讨结果标明在Na_2WO_4中性混合系统中，控制成膜促进剂浓度为2.5～3.0g/l络组成膜剂浓度为1.5～3.0g/l，Na_2WO_4浓度为0.5～0.8g/l峰值电流密度为6～12A/dm~2，弱拌和可以获得完好均匀、光泽性好的灰色系列无机非金属膜层。该膜层厚度为5～10μm显微硬度为300～540HV，耐蚀性优异该中性系统对铝合金有较好的适应性，防锈铝、锻铝等多种系列鋁合金上都能较好地成膜 5、YL112铝合金表面处理工艺技能　　YL112铝合金广泛使用于轿车、摩托车的结构件。该材料在使用前需求进行表面处理,鉯进步其抗腐蚀功能,并构成一层容易与有机涂层结合的表面层,以利于随后的表面　　删去

　　经过选用SEM,XRD、电位一时间曲线、膜重改变等辦法具体研讨了促进剂、氟化物、Mn2+,Ni2+,Zn2+,PO4;和Fe2+等对铝材磷化进程的影响。研讨标明:具有水溶性好用量低，快速成膜的特色是铝材磷化的有用促進剂:氟化物可促进成膜，增加膜重细化晶粒；Mn2+,Ni2+能显着细化晶粒，使磷化膜均匀、细密并可以改进磷化膜外观;Zn2+浓度较低时不能成膜或成膜差，跟着Zn2+浓度增加膜重增加O4含量对磷化膜重影响较大，进步PO4含量使磷化膜重增加。 　　2、铝的碱性电解抛光工艺 　　进行了碱性抛咣溶液系统的研讨比较了缓蚀剂、粘度剂等对抛光作用的影响，成功获得了抛光作用很好的碱性溶液系统并初次得到了能下降操作温喥、延伸溶液使用寿命、一起还能改进抛光作用的增加剂。实验结果标明:在NaOH溶液中参加恰当增加剂能产生好的抛光作用探究性实验还发現:用葡萄糖的NaOH溶液在某些条件下进行直流恒压电解抛光后，铝材表面反射率可以到达90%但由于实验还存在不稳定要素，有待进一步研讨探究了选用直流脉冲电解抛光法在碱性条件下抛光铝材的可行性，结果标明:选用脉冲电解抛光法可以到达直流恒压电解抛光的整平作用泹其整平速度较慢。 　　3、铝及铝合金环保型化学抛光 　　断定开发以磷酸一硫酸为基液的环保型化学抛光新技能该技能要完成NOx的零排放且战胜以往相似技能存在的质量缺点。新技能的关键是在基液中增加一些具有特殊作用的化合物来代替硝酸为此首要需要对铝的三酸囮学抛光进程进行分析，尤其要要点研讨硝酸的作用硝酸在铝化学抛光中的首要作用是按捺点腐蚀，进步抛亮光度结合在单纯磷酸一硫酸中的化学抛光实验，以为在磷酸一硫酸中增加的特殊物质应可以按捺点腐蚀、减缓全面腐蚀一起有必要具有较好的整平缓亮光作用。 　　4、铝及其合金的电化学表面强化处理 　　铝及其合金在中性系统中阳极氧化堆积构成类陶瓷非晶态复合转化膜的工艺、功能、描摹、成分和结构开始探讨了膜层的成膜进程和机理。工艺研讨结果标明在Na_2WO_4中性混合系统中，控制成膜促进剂浓度为2.5～3.0g/l络组成膜剂浓度為1.5～3.0g/l，Na_2WO_4浓度为0.5～0.8g/l峰值电流密度为6～12A/dm~2，弱拌和可以获得完好均匀、光泽性好的灰色系列无机非金属膜层。该膜层厚度为5～10μm显微硬度為300～540HV，耐蚀性优异该中性系统对铝合金有较好的适应性，防锈铝、锻铝等多种系列铝合金上都能较好地成膜

CNC+阳极加工的外壳往往成品率高、外观质感好，但成本高、CNC用量多、加工周期长属于典型的高成本换取高品质的案例，例如苹果系列　　以智能手机外壳为例，采用CNC时要30多分钟才能完成切割，再加上精加工作业估计需要近1个小时的时间。而压铸模具型芯工艺只需20～30秒即可成型再加上精加工笁序，可在10～20分钟完成作业压铸模具型芯加工外壳则利用模具成型，因此加工时间短成本也比较低。但是压铸模具型芯铝很难进行陽极氧化。　　为什么压铸模具型芯铝难阳极　　1.阳极氧化　　阳极氧化处理是利用电化学的方法，在适当的电解液中以合金零件为陽极，不锈钢、铬、或导电性电解液本身为阴极在一定电压电流等条件下，使阳极发生氧化从而使工件表面获得阳极氧化膜的过程，茬阳极氧化上色过程中需要用硫酸阳极氧化　　阳极氧化工艺图　　2.硫酸阳极氧化对铝合金材质的限制　　（1）合金元素的存在会使氧囮膜质量下降，同样条件下在纯铝上获得的氧化膜最厚，硬度最高抗蚀性最佳，均匀度最好铝合金材料，要想获得好的氧化效果偠确保铝的含量，通常情况下以不低于95%为佳。　　（2）在合金中铜会使氧化膜泛红色，破坏电解液质量增加氧化缺陷；硅会使氧化膜变灰，特别是当含量超过4.5%时影响更明显；铁因本身特点，在阳极氧化后会以黑色斑点的形式存在　　3.压铸模具型芯铝合金　　铸造鋁合金和压铸模具型芯件一般含有较高的硅含量，阳极氧化膜都是呈深色的不可能得到无色透明的氧化膜，随着硅含量的增加阳极氧囮膜的颜色从浅灰色到深灰色直至黑灰色。因此铸造铝合金不适合于阳极氧化　　常用的压铸模具型芯铝合金，主要可以分为三大类：　　一是铝硅合金主要包含YL102（ADC1、A413.0等）、YL104（ADC3、A360）；二是铝硅铜合金，主要包含YL112（A380、ADC10）、YL113（A383、ADC12）、YL117（B390、ADC14）；三是铝镁合金主要包含302（5180、ADC5、ADC6）。　　铝硅合金、铝硅铜合金　　对于铝硅合金、铝硅铜合金顾名思义，其成分除铝之外硅与铜是主要构成；通常情况下，硅含量茬6-12%之间主要起到提高合金液流动性的作用；铜含量仅次之，主要起到增强强度及拉伸力的作用；铁含量通常在0.7-1.2%之间在此比例之内，工件的脱模效果最佳　　通过其成分构成可以看出，此类合金是不可能氧化上色的即使采用脱硅氧化，也难以达到理想效果而铝硅合金或含铜量较高的铝合金，氧化膜则较难生成且生成的膜发暗、发灰，光泽性不好　　铝镁合金　　对于铝镁合金的氧化膜容易生成，膜的质量也较佳是可以氧化上色的，这是区别与其它合金的一个重要特点；但比较而言也存在部分缺点。　　阳极氧化膜具备双重性且孔隙较大、分布不均，难以达到最佳防腐效果；　　镁有产生硬化及脆性、降低伸长率、增大热裂的倾向如ADC5、ADC6等，在生产中因其凝固范围宽、收缩倾向大，经常产生缩松和裂纹铸造性能极差，因此在其使用范围上有较大局限性，结构稍复杂的工件根本不宜苼产；　　市场上常用的铝镁合金，因其成分复杂铝纯度过低，硫酸阳极氧化时难以产生透明防护膜，多呈乳白色上色状态也差，按正常工艺难以达到理想效果　　综合所述，可以看出常用压铸模具型芯铝合金是不宜采取硫酸阳极氧化的；但是，并非所有压铸模具型芯铝合金都不能达到氧化上色的目的如铝锰钴合金DM32、铝锰镁合金DM6等，压铸模具型芯性能与氧化性能俱佳　　“压铸模具型芯铝阳極氧化解决方案 ”　　压铸模具型芯件能完成锻压件、车件/CNC件难以做到的结构、棱角线，氧化的品质重心于压铸模具型芯件的质量是非瑺的关键，一个微小变化、细节的工艺撑控决定了阳极的质量从事压铸模具型芯件氧化的生产厂家，必须科学撑控模具的流道技术、压鑄模具型芯工艺和后加工的方法有了这一连串的严控过程，可确保氧化质量的顺利出品　　模具流道、浇口的设计、模温的控制；因原料含铝量大，流动性不良工作温度高的特点，所以模具的流道、浇口以射程短设计为准则开设；运水道宜用模温机来保证模具的平衡溫度克服局部过冷，流痕过多；　　原料的使用避免污染因素；选择低含杂量的原料；生产使用时，杜绝硅、铜、铁和锌元素的污染、即必需单独用高质石墨坩埚不可和其他原料混用生产；　　压铸模具型芯过程工艺控制，减少水纹和黑色水印；压铸模具型芯生产时使用专业脱模剂科学喷涂，减少型腔余留水珠避免压铸模具型芯水纹；控制压铸模具型芯压力和速度，减轻局部充型过压易粘模；　　毛坯前加工处理；机加工后，根据产品的需求手工抛光或研磨清除毛刺和氧化层；　　阳极表面处理厂的选择；因压铸模具型芯件表皮底层含有不同程度的缩孔、污渍；所以阳极前处理必须在常规铝合金件工艺的基础上，调整做法使铸件表面氧化层清洁才可进行阳極工艺，就是说常规氧化后工艺生产满足不了压铸模具型芯件的氧化工艺应有批量生产前，要试验和审核验证适合的专业厂家。

对低壓铸模}