锌合金压铸的主要特点有哪些?
锌合金压铸件具有对几何形状比较复杂的零配件能够一次成型、加工工艺比较简便、生产效率高和节约金属材料等优点。同时,其表面精度和机械强度较高,外表光洁,致密,加工过程中少或无切屑,因而在国防、交通、电子、建筑、日用五金特别是汽车工业领域获得了广泛的应用。含铝22%(质量分数)的锌铝合金在一定的温度下,显示出超常的可塑性,具有奇妙的软化和异常的伸长功能,故有超塑性材料之称。锌合金压铸件的表面是一层无孔的致密层,而表面下则是疏松多165孔的结构,这就对其表面处理带来困难,使其对机械抛光有特殊性的要求,而且制件在压铸过程中是由熔融态成为固态的,因为冷却的凝固点不同,在压铸件表面上往往会产生偏析的现象,在表面的某些部分产生富铝相或富锌相。锌合金压铸件的形状一般比较复杂,铝锌的化学性质都很活泼,很容易与酸、碱以及空气中的氧发生化学反应,使表面迅速氧化、钝化和腐蚀,这就给电镀加工带来困难。锌合金压铸的主要特点有,锌合金的熔点较低,温度到达四百度时锌合金就产生融化过程,这在锌合金压铸中来说比较好成型。锌合金在融化和压铸的过程中不吸铁,而且锌合金铸造性能好,在压铸过程中可以把很多形状复杂的精密件,压铸完成后铸件的表面显得十分光滑。同时,锌合金的比重相对较大。
1、锌合金的优缺点:
优点:铸造锌合金流动性和耐腐蚀性较好,适用于压铸仪表,汽车零件外壳等。
缺点:锌合金压铸件最常见的缺陷是表面起泡。
2、铝合金的优缺点:
优点:铝合金密度低,但强度比较高,接近或超过优质钢,塑性好,可加工成各种型材,具有优良的导电性、导热性和抗蚀性,工业上广泛使用,使用量仅次于钢。
缺点:铝合金在生产过程中,容易出现缩孔、砂眼、气孔和夹渣等铸造缺陷。
扩展资料:
合金的铸造性能:
1、流动性
流动性(fluidity,liquidity)是指液态合金充填铸型的能力。合金液的流动性好,容易浇满型腔,获得轮廓清晰、尺寸完整的铸件,相反合金的流动性不好,则易产生浇不足、冷隔、气孔和夹渣等缺陷。
在常用的合金中,灰口铸铁、硅黄铜的流动性最好,铸钢流动性最差。影响流动性的因素很多,其中主要是合金的化学成分、浇注温度和铸型的填充条件等。
2、收缩性
液态合金在冷却凝固过程中体积和尺寸不断减小的现象称为收缩(contraction,shrinkage)。收缩是铸造合金本身的物理性质,是铸件中许多缺陷(缩孔、缩松、内应力、变形和裂纹等)产生的基本原因。合金液从浇入型腔冷却到室温要经历三个阶段:
(1)液态收缩(liquidcontraction):从浇注温度冷却到开始结晶的液相线温度之间的收缩。
(2)凝固收缩(solidificationcontraction):从开始结晶温度冷却到结晶完毕的固相线温度的收缩。
(3)固态收缩(solidcontraction):从结晶完毕的温度冷却到室温之间的收缩。
合金的液态收缩和凝固收缩表现为合金的体积缩小,通常用体积收缩率来表示,它们是铸件产生缩孔、缩松缺陷的基本原因。合金的固态收缩虽然也是体积变化,但它只引起铸件外部尺寸的变化,因此,通常用线收缩率来表示。固态收缩是铸件产生内应力、变形和裂纹等缺陷的根源。
合金的化学成分、浇注温度、铸型条件及铸件结构是影响合金收缩的主要因素。铸件的形状、尺寸和工艺条件不同,实际收缩量也有所不同。
另外,合金液在冷却成铸件的过程中出现的各部分化学成分不均匀的现象即偏析性,吸气性和氧化性均对铸造性能有着不利影响。
参考资料来源:搜狗百科——锌合金
参考资料来源:搜狗百科——铝合金
一般来说锌合金的硬度更高。铝合金与锌合金机械性能的区别锌合金硬度65-140,抗拉强度260-440,铝合金硬度45-90,抗拉强度120-290总体锌合金比铝合金硬度高,抗拉强度大。
锌合金价格要比铝合金贵,铝合金没有锌合金贵,铝合金很便宜的,而且耐腐蚀性能好,所以铝合金用途广泛,现在的窗户几乎都是,还比较的轻,密度小。
压力铸造high pressure die casting(简称压铸)的实质是在高压作用下,使液态或半液态金属以较高的速度充填压铸型(压铸模具)型腔,并在压力下成型和凝固而获得铸件的方法。与其它铸造方法相比,压铸有以下三方面优点:产品质量好铸件尺寸精度高,一般相当于6~7级,甚至可达4级;表面光洁度好,一般相当于5~8级;强度和硬度较高,强度一般比砂型铸造提高25~30%,但延伸率 降低约70%;尺寸稳定,互换性好;可压铸薄壁复杂的铸件。例如,当前锌合金压铸件最小壁厚可达0.3mm;铝合金铸件可达0.5mm;最小铸出孔径为 0.7mm;最小螺距为0.75mm。生产效率高机器生产率高,例如国产JⅢ3型卧式冷空压铸机平均八小时可压铸600~700次,小型热室压铸机平均每八小时可压铸3000~7000次;压铸型寿命长,一付压铸型,压铸钟合金,寿命可达几十万次,甚至上百万次;易实现机械化和自动化。经济效果优良由于压铸件尺寸精确,表泛光洁等优点。一般不再进行机械加工而直接使用,或加工量很小,所以既提高了金属利用率,又减少了大量的加工设备和工时;铸件价格便易;可以采用组合压铸以其他金属或非金属材料。既节省装配工时又节省金属。压铸缺点压铸虽然有许多优点,但也有一些缺点,尚待解决。如:1). 压铸时由于液态金属充填型腔速度高,流态不稳定,故采用一般压铸法,铸件易产生气孔,不能进行热处理;2). 对内凹复杂的铸件,压铸较为困难;3).高熔点合金(如铜,黑色金属),压铸型寿命较低;4).不宜小批量生产,其主要原因是压铸型制造成本高,压铸机生产效率高,小批量生产不经济。
锌合金的比重是铝合金的2.5倍左右,而价格相当,所以就材料成本锌合金就比铝合金贵了两三倍。
现在很多企业为了节省成本,都想用铝合金替代锌合金,但是有些是不能替代的,因为锌合金的强度,硬度及成型性能都比铝合金好很多。
假如你的产品表面要抛光电镀,且要求很高的外观质量,那就不得不用锌合金的。铝合金材质是很难达到很高的表面质量要求的,因为铝合金压铸成型性能较差,在制品表面易产品很多的气孔,电镀出来后表面质量很差。
一、阳极氧化
主要是铝合金压铸件的阳极氧化,锌合金压铸件因为技术原因,暂时还不能做。是利用电化学原理,在铝合金压铸件的表面生成一层Al2O3(氧化铝)膜。这层氧化膜具有防护性、装饰性、绝缘性、耐磨性等特殊特性。
单色、渐变色:
抛光/喷砂/拉丝→除油→阳极氧化→中和→染色→封孔→烘干
双色:
①抛光/喷砂/拉丝→除油→遮蔽→阳极氧化1→阳极氧化2→封孔→烘干
②抛光/喷砂/拉丝→除油→阳极氧化1→镭雕→阳极氧化2→封孔→烘干
技术特点:
1、提升强度
2、实现除白色外任何颜色
3、实现无镍封孔,满足欧、美等国家对无镍的要求
技术难点及改善关键点:
阳极氧化的良率水平关系到最终产品的成本,提升氧化良率的重点在于适合的氧化剂用量、适合的温度及电流密度,这需要铝合金压铸厂在生产过程中不断探索,寻求突破。
二、电泳
用于不锈钢、铝合金压铸件、锌合金压铸件等,可使产品呈现各种颜色,并保持金属光泽,同时增强表面性能,具有较好的防腐性能。
工艺流程:
前处理→电泳→烘干
优点:
1、颜色丰富;
2、无金属质感,可配合喷砂、抛光、拉丝等;
3、液体环境中加工,可实现复杂结构的表面处理;
4、工艺成熟、可量产。
缺点:
掩盖缺陷能力一般,压铸件做电泳对前处理要求较高。
三、微弧氧化
在电解质溶液中(一般是弱碱性溶液)施加高电压生成陶瓷化表面膜层的过程,该过程是物理放电与电化学氧化协同作用的结果。
工艺流程:
前处理→热水洗→MAO→烘干
优点:
1、陶瓷质感,外观暗哑,没有高光产品,手感细腻,防指纹;
2、基材广泛:Al,Ti,Zn,Zr,Mg,Nb,及其合金等;
3、前处理简单,产品耐腐蚀性、耐候性极佳,散热性能佳。
缺点:
目前颜色受限制,只有黑色、灰色等较成熟,鲜艳颜色目前难以实现;成本主要受高耗电影响,是表面处理中成本最高的其中之一。
四、PVD真空镀
全称物理气相沉积,是一种工业制造上的工艺,是主要利用物理过程来沉积薄膜的技术,各种锌合金压铸件、铝合金压铸件都可以采用真空电镀工艺。
工艺流程:
PVD前清洗→进炉抽真空→洗靶及离子清洗→镀膜→镀膜结束,冷却出炉→后处理(抛光、AFP)
技术特点:
PVD(PhysicalVaporDeposition,物理气相沉积)可以在金属表面镀覆高硬镀、高耐磨性的金属陶瓷装饰镀层
五、电镀
是利用电解作用使金属的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止腐蚀,提高耐磨性、导电性、反光性及增进美观等作用的一种技术,电镀技术应用非常的广泛,在许多锌合金压铸件、铝合金压铸件上面都能够应用。
工艺流程:
前处理→无氰碱铜→无氰白铜锡→镀铬
优点:
1、镀层光泽度高,高品质金属外观;
2、基材为SUS、Al、Zn、Mg等;成本相对PVD低。
缺点:
环境保护较差,环境污染风险较大。
六、粉末喷涂
是用喷粉设备(静电喷塑机)把粉末涂料喷涂到锌合金压铸件、铝合金压铸件的表面,在静电作用下,粉末会均匀的吸附于铸件表面,形成粉状的涂层;粉状涂层经过高温烘烤流平固化,变成效果各异(粉末涂料的不同种类效果)的最终涂层。
工艺流程:
上件→静电除尘→喷涂→低温流平→烘烤
优点:
1、颜色丰富,高光、哑光可选;
2、成本较低,适用于建筑家具产品和散热片的外壳等;
3、利用率高,100%利用,环保;
4、遮蔽缺陷能力强;
5、可仿制木纹效果。
缺点:
目前用于电子产品比较少。
七、金属拉丝
是通过研磨产品在锌合金压铸件表面形成线纹,起到装饰效果的一种表面处理手段。根据拉丝后纹路的不同可分为:直纹拉丝、乱纹拉丝、波纹、旋纹。
技术特点:
拉丝处理可使金属表面获得非镜面般金属光泽,同时拉丝处理也可以消除锌合金压铸件表面细微的瑕疵。
八、喷砂
是采用压缩空气为动力,以形成高速喷射束将喷料高速喷射到需处理锌合金压铸件表面,使锌合金压铸件表面的外表面的外表或形状发生变化,获得一定的清洁度和不同的粗糙度的一种工艺。
技术特点:
1、实现不同的反光或亚光。
2、能清理锌合金压铸件表面的微小毛刺,并使锌合金压铸件表面更加平整,消除了毛刺的危害,提高了锌合金压铸件的档次。
3、清楚前处理时遗留的残污,提高锌合金压铸件的光洁度,能使锌合金压铸件露出均匀一致的金属本色,使锌合金压铸件外表更美观,好看。
九、抛光
利用柔性抛光工具和磨料颗粒或其他抛光介质对锌合金压铸件表面进行的修饰加工。针对不同的抛光过程:粗抛(基础抛光过程),中抛(精加工过程)和精抛(上光过程),选用合适的抛光轮可以达到最佳抛光效果,同时提高抛光效率。
技术特点:
提高锌合金压铸件的尺寸精度或几何形状精度,得到光滑表面或镜面光泽,同时也可消除光泽。
十、蚀刻
通常所指蚀刻也称光化学蚀刻,指通过曝光制版、显影后,将要蚀刻区域的保护膜去除,在蚀刻时接触化学溶液,达到溶解腐蚀的作用,形成凹凸或者镂空成型的效果。
曝光法:
工程根据图形开出备料尺寸→材料准备→材料清洗→烘干→贴膜或涂布→烘干→曝光→显影→烘干-蚀刻→脱膜→OK。
网印法:
开料→清洗板材(不锈钢其它金属材料)→丝网印→蚀刻→脱膜→OK
优点:
1、可进行锌合金压铸件表面细微加工;
2、赋予锌合金压铸件表面特殊的效果;
缺点:
蚀刻时采用的腐蚀液体(酸、碱等)大多对环境具有危害。
一是锌铝合金压铸件本身的质量,结构是否紧密,材质是否均匀,有没有偏析,都可能直接影响后面电镀质量。
二是电镀操作原因,除油是否干净,电镀工艺是否合理,镀液是否正常都是关键。还有就是镀件是使用条件,不能高温。
现在最好还是用氰化物(低浓度)电镀打底,然后再镀其它,效果好一些。
1、锌合金的优缺点:
优点:铸造锌合金流动性和耐腐蚀性较好,适用于压铸仪表,汽车零件外壳等。
缺点:锌合金压铸件最常见的缺陷是表面起泡。
2、铝合金的优缺点:
优点:铝合金密度低,但强度比较高,接近或超过优质钢,塑性好,可加工成各种型材,具有优良的导电性、导热性和抗蚀性,工业上广泛使用,使用量仅次于钢。
缺点:铝合金在生产过程中,容易出现缩孔、砂眼、气孔和夹渣等铸造缺陷。
扩展资料:
合金的铸造性能:
1、流动性
流动性(fluidity,liquidity)是指液态合金充填铸型的能力。合金液的流动性好,容易浇满型腔,获得轮廓清晰、尺寸完整的铸件,相反合金的流动性不好,则易产生浇不足、冷隔、气孔和夹渣等缺陷。
在常用的合金中,灰口铸铁、硅黄铜的流动性最好,铸钢流动性最差。影响流动性的因素很多,其中主要是合金的化学成分、浇注温度和铸型的填充条件等。
2、收缩性
液态合金在冷却凝固过程中体积和尺寸不断减小的现象称为收缩(contraction,shrinkage)。收缩是铸造合金本身的物理性质,是铸件中许多缺陷(缩孔、缩松、内应力、变形和裂纹等)产生的基本原因。合金液从浇入型腔冷却到室温要经历三个阶段:
(1)液态收缩(liquidcontraction):从浇注温度冷却到开始结晶的液相线温度之间的收缩。
(2)凝固收缩(solidificationcontraction):从开始结晶温度冷却到结晶完毕的固相线温度的收缩。
(3)固态收缩(solidcontraction):从结晶完毕的温度冷却到室温之间的收缩。
合金的液态收缩和凝固收缩表现为合金的体积缩小,通常用体积收缩率来表示,它们是铸件产生缩孔、缩松缺陷的基本原因。合金的固态收缩虽然也是体积变化,但它只引起铸件外部尺寸的变化,因此,通常用线收缩率来表示。固态收缩是铸件产生内应力、变形和裂纹等缺陷的根源。
合金的化学成分、浇注温度、铸型条件及铸件结构是影响合金收缩的主要因素。铸件的形状、尺寸和工艺条件不同,实际收缩量也有所不同。
另外,合金液在冷却成铸件的过程中出现的各部分化学成分不均匀的现象即偏析性,吸气性和氧化性均对铸造性能有着不利影响。
参考资料来源:百度百科——锌合金
参考资料来源:百度百科——铝合金