镁合金压铸简介
镁合金压铸工艺介绍
AS41B
3.5~5.0 0.35~0.7 0.12 max 0.5~1.5 0.02 max 0.002 max 0.0035 max 0.02
单位：％
特性介绍：AZ91－机械性质及铸造性极佳 AM60－延性及冲击强度佳 AS41－高温强度及抗潜变能力优
机械 性质
材料 名称
unit AZ91D AM60B AS41B
热室机－柱塞速度：3~ 5 m/sec熔汤于浇口速度：30~ 40 m/sec 冷室机－柱塞速度：5~10 m/sec熔汤于浇口速度：90~120 m/sec
2.高压－压铸机于熔汤充满模穴后再施予之压力。 热室机－170~280kg/cm2
冷室机－350~550kg/cm2
3.冷却速度极快 4.充填时间极短－Notebook LCD Cover之铸件充填时间仅7ms (0.007sec)
抗拉 强度
MPa 230 220 215
常用镁合金之 机械特性
降伏 强度
压降伏 强度
剪强度
疲劳 强度
MPa 160 120 140
MPa 165 130 140
MPa 140 N/A N/A
MPa 70 70 N/A
冲击 强度
伸长率 (51mm)
硬度
J
%
BHN
2.2
3
75
6.1
6~8
62
4.1
6
75
8.与钢之亲和性小
模具壽命Байду номын сангаас，切削加工性佳
9.机械加工性佳
切削加工性佳
10.镁金属蕴藏丰富
地球上第三豐富之構造用金屬材料，第八大豐富元素，主要蘊藏於菱鎂礦、白雲石及海水中
最新 绝对实用 镁合金压铸技术
镁合金压铸技术内部资料技术培训资料一、镁合金材料的优越性1、重量轻镁金属是所有商业金属中重量最轻的金属，按ρ=1.8g/cm3计算，镁合金比聚合物（塑料）轻20%，比铝轻30%。
2、比强度高即镁合金的强度与质量之比高，具有一定的承载能力。
3、弹性模量小，抗震力强,耐冲击，吸振性好；刚性好，表示长期使用不易变形，尺寸稳定。
4、抗电磁干扰及屏蔽性好，防辐射，无磁性。
5、色泽鲜艳美观，并能长期保持完好如新。
6、对环境无任何影响镁金属极其合金是一种环保型材料，，对环境无污染，其废料回收利用率高达85%以上，回收利用的费用仅为相应新材料价格的4%左右。
7、成型性好8、散热性好9、切削加工性能好镁元素元素符號元素英文名稱原子序原子量原子密度(g/ml)沸點(o C)熔點(o C)MgMagnesium12 24.312 1.74 1107 650二、镁合金压铸的优势模具寿命和生产效率钢模具型腔的热裂和热冲击，是多年来一直困扰压铸工作人员的两个问题。
在压铸铝合金时，在压射了10.000次后，就发现冲击的痕迹和热裂，这并不少见。
只要模具一开始投入使用，它型腔的钢材就慢慢被损伤；当压铸了150.000-200.000次以后，就要更换模具了。
有的时候，模具的寿命可能更短些。
镁合金与铝合金不同，它不像铝合金那样侵袭型腔的钢材。
根据实际的资料，压铸镁合金的模具的寿命约为铝合金模具的3-4倍。
有许多镁合金压铸模，在压铸了500000次以后，现在还在生产中正常使用。
许多这样的模具还在用于生产薄壁件，其表面质量要求很高。
由于镁的凝固很快，以及它不易粘结，所以可以比铝有更高的生产效率，而仃机和喷雾的时间更少。
与铝合金相比，镁合金的压铸周期时间可以比铝合金缩短25%到50%。
由于镁合金本身固有的特性，因而能有较快的压铸速率。
与铝合金相比，其压铸速率可以提高50%。
可以减轻重量是镁合金的另一重要优点，但与铝合金，锌合金作精确的减轻重量的比较，还要根据图纸作全面的考虑。
镁合金安全压铸
镁合金压铸模具在大多数情况下，镁合金压铸生产的产品与其他合金压铸件相类似。
镁合金压铸模具也和铝、锌合金压铸模相似。
但是由于镁合金不同于铝合金的一些特性，在设计压铸模时给予充分考虑，才能设计出合理的压铸模具，从而高效、经济地生产镁合金压铸件。
一、镁合金的特性① 质轻 镁的比重只有1.8G/CM3,铝合金的比重为2.7G/CM3，镁合金比铝合金轻30%，比钢轻80%。
所以，汽车及手提电子产品中镁合金已成为零件制造成理想材料。
② 强度 镁合金在金属及塑料等工程材料中，具有极佳的强度/重量比。
③ 压铸性 在保持良好的结构条件下，镁合金允许铸件壁厚最小达到0.6mm，这是塑料在相同强度下无法达到的。
铝合金的压铸性能也要在1.2-1.5mm以上时才能与镁合金相比。
镁合金较易压铸成型，适合大批量压铸生产（生产速度可达铝的1.5倍）。
此外，镁合金模的磨损也较铝为低。
④ 减震 镁有极好的滞弹吸震性能，可吸收震动和噪音，用作设备机壳可减少噪音传递、预防冲击和防止凹陷损坏。
⑤ 刚性 镁的刚性为铝的2倍并比大部分塑胶为高。
镁有良好的抗应力阻力。
⑥ 高电磁干扰屏障 镁合金有良好的阻隔电磁波功能，适合生产电子产品。
⑦ 良好的切削性能 镁比铝和锌有更好的切削性，使镁成为更易切削加工的金属材料。
⑧ 镁合金的比热容较小，合金液的冷却速度快。
⑨ 镁合金和模具钢材的亲和力小，不易粘附模具。
根据镁合金的以上特性，下面将镁合金和铝合金在设计制作上作一些对比。
二、模具设计压铸模具是一种复杂的设备，须完成多项功能。
其决定零件的大体几何形状，并对每啤货之间尺寸偏差有重要影响。
使用固定或移动的芯子增加了压铸的灵活性，可以压铸出复杂的较精密外形的零件。
流道和水口系统的几何形状决定模具的填充性能。
模具的热条件决定零件固化用及其微观结构和品质。
在大量生产时，模具的导热性能决定周期时间。
并且模具具有压铸件顶出系统。
三、模具材料模具组成模穴的部分和熔化金属直接接触，必须由能经受热冲击的钢材料制成。
镁合金压铸手册
镁合金压铸手册目录一、前言二、镁合金压铸的安全方面三、压铸镁合金四、镁合金压铸设备五、镁合金熔化和处理六、镁合金压铸模具七、可供选择的工艺八、镁合金的腐蚀、表面处理一、前言本书的目的是论述有关镁合金压铸的基础知识，对于不熟悉压铸的读者可以作为入门书，对于有经验的压铸人士，可以参考其中有关的某些信息。
压铸是一种很好的铸造方法，特别适合于全自动，高效率大批量生产，压铸的零件重量从15克到15公斤，零件尺寸的可以接近实际要求，虽然压铸设备的机械和液压零件的基本原理已经利用100多年，压铸工艺仍在快速发展中，现在设备制造商可以供应镁合金，铝合金，锌合金，铜合金全自动压铸机，有的设备制造商全部负责供应包括模具在内的压铸设备，更常见的是压铸厂拥有一系列的压铸机，包括一定范围内不同吨位的压铸机，能够和不同产品的工模式相配合.开发新的应用领域，需要知道有关镁合金的性能，也要知道压铸工艺的限制和优势。
为保证最终产品符合规格和设计出具有最佳铸造性能的模具，产品设计者和模具设计者紧密合作是非常重要的。
开发压铸件需要团队努力，公差是模具成本的一个重要因素，太严格的公差会严重增加模具成本。
最基本的镁合金压铸技术和铝合金相似。
但是必须清楚重要的差别。
主要差别和熔化金属的处理有关，绝对不可以低估这些差别。
镁合金和铝合金具有不同的性能。
要求在压铸参数和模具设计方面作出相应的调整。
二、镁合金压铸的安全方面2.1概述注意安全是镁合金压铸成功运作的前提，在工厂管理系统中应包括如下：1.制订安全政策并传达所有员工。
2.制订年度安全指标，反应安全方面的连续改善。
3.建立系统的安全培训，在引入技术的同时进行安全培训。
4.在管理会议上应经常讨论安全问题。
5.应评估并记录各种工作中的危险建立各种有风险工作的安全政策。
这些政策应是书面的形式并及时更新。
6.应调查所有的事故和过失，应记录本调查结果并有跟进行动。
7.工厂就有应急计划并组织应急演习。
镁合金压铸技术
检查溢流位和排气
大小正确 排气孔打开 位于填充的末端 利用计算机模拟
常见缺陷的解决措施
3）缩水（从液体到固 体收缩4%-6%）
增加注射压力 检查锤头问题是否傅压 力降低（锤头或鹅颈磨 损） 增加问题点的入水
考虑在问题点可否使用 单独的水口
检查模具温度
加热冷点 冷却热点 检查动模和静模的温度 差异
检查金属的温度波动 使信件有方向的凝固
顶针顶出力不均匀
长度不一致 位置不正确
6.镁合金压铸的安全问题
Mg和氧及氧化物反应
燃烧/氧化 2Mg+O2=2MgO 液体镁合金中的水份迅速气化 Mg(液)+H2O(液)=H2O(气)+Mg(微小颗粒) 和水反应/氢气爆炸 Mg+H2O=MgO+H2 2H2+O2=2H2O 和氧化铁反应 3Mg+Fe2O3=3MgO+2Fe 和氧化硅反应 2Mg+SiO2=2MgO+Si
镁合金的主要性能
重量轻、强度好，比重只有钢的1/4，壁厚 可以比塑料更薄 良好的压铸性能 好的抗腐蚀性能 良好的减震性能 抗电磁波干扰性能 长模具寿命 优良的机械加工性能
2.镁合金压铸件的发展前景
镁合金材料1808年面世，1886年始用于工业生产。镁合 金压铸技术从1916年成功地将镁合金用于压铸件算起， 至今也经历了八十余年的发展。人类在认识和驾驭镁合 金及其制品的生产技术方面，经历了漫长的探索历程。 从1927年推出高强度MgAl9Zn1开始，镁合金的工业应用 获得了实质性的进展。1936年德国大众汽车公司开始用 压铸镁合金生产“甲壳虫”汽车的发动机传动系统零件， 1946年单车使用镁合金量达18kg左右。美国在1948～ 1962年间用热室压铸机生产的汽车用镁合金压铸件达数 百万件。
镁合金压铸技术的综述
2011年8月第24期科技视界Science &technology view镁合金具有比强度、比刚度高,阻尼减震性能优良,机械加工方便,易于回收利用,符合环保要求等特性,在汽车、航空及3C 领域等行业的应用呈现快速的增长,是当今实际生产中采用的最轻的金属结构工程材料[1,2]。
镁合金熔点低、比热容和相变潜热小,与铁的亲和力弱[3],镁合金压铸具有耗能少、充型和凝固速度快、生产周期短、模具使用寿命长等优势。
目前,70%以上采用镁合金压铸成形。
1镁合金压铸设备的研究镁合金用压铸机有热室和冷室两大类。
一般来说,通讯产品等许多小薄壁件采用热室压铸机;大、壁厚及复杂零件,如汽车、摩托车上使用的镁合金件,通常使用冷室压铸机。
镁合金冷室压铸机可采用普通铝合金冷室压铸机,而镁合金热室压铸机广泛采用专门设计的专用压铸机。
近年来美国、日本和英国等国的公司相继成功开发出镁合金半固态触变射压铸造机。
JSW 和Husky 两家公司已于2003年开发出第二代触变注射成形机,目前已研制生产出从6000kN 到20000kN 的半固态铸造用压铸机,成形件重量可达7kg 以上[4]。
据最新报告,国内首台30000kN 镁合金压铸机通过国际鉴定大吨位镁合金压铸机即将投入生产,必将使我国在镁合金材料的应用及压铸业的整体技术水平再上一个台阶。
最近,力劲集团已推出第一台镁合金专用压铸机,压射速度是铝合金压铸的1.5-3倍,型温用循环热煤油等介质可精确制在270±5℃,并实现了外围设备和原辅材料的专业化生产。
在近年,我国在镁合金压铸设备上取得了一定的成绩。
但是,目前的国产压铸机性能与国外先进设备相比有较大差距,液压、电器元件可靠性差,压铸机普遍缺少先进的检测与控制仪表,制约我国镁合金压铸技术的迅速发展。
为此,合理地选择适用的压铸机,是一项技术性和经济性都很强的工作。
2镁合金压铸工艺参数的研究在压铸生产过程中,选择合适的工艺参数是获得优质铸件先决条件。
镁合金压铸工艺
单位代码0 2学号**********分类号TH6密级文献综述镁合金的压铸工艺院（系）名称工学院机械系专业名称材料成型及控制工程学生姓名指导教师2015年 5 月15日镁合金压铸工艺简要概述了镁合金的特点、压铸工艺性能、成型工艺参数提出了镁合金压铸工艺方向。
镁合金的特点镁合金以其具有的质量轻、比强度和比刚度高、减震性好、屏蔽和导热性优良、成形加工好、易于回收等优点而被誉为“21世纪的绿色工程材料”，被广泛应用于航空、航天、汽车和电子等行业。
镁合金是现有可以工业化生产金属材料中最轻的材料。
我国是镁资源储藏大国，原镁储藏量占世界储藏量的1／3。
但镁合金制品出口相对较少。
总体上，我国镁合金的生产和应用仍然处于低端的水平，只有提高我国的镁合金产品的技术附加值，才能使我国从“镁资源大国”转变为“镁生产强国”。
镁合金压铸工艺性能镁合金具有优良的压铸工艺性能，适于压铸生产，主要表现在以下几个方面：1.压铸镁合金与压铸铝合金和压铸锌合金一样，液体粘度低，具有良好的流动性，易于充满复杂型腔，可用来压铸薄壁件而不会出现热裂和浇不足等缺陷。
2.镁合金的熔点和结晶潜热都低于铝合金，充型后凝固速度快，其生产率比铝压铸高出40%~50%，最高可达到压铸铝的两倍。
压铸过程中对压铸型的热冲击比铝合金小，可用于压铸薄壁件而不会出现热裂和欠铸等缺陷，且不易粘型，寿命可比铝合金长2~4倍。
3.压铸镁合金与铁基本上不发生反应，不易粘型，减轻压铸型的热疲劳现象，寿命可比铝合金长2~4倍。
同时不侵蚀钢制坩埚，避免了坩埚对镁合金液的污染。
4.压铸镁合金的收缩率均匀一致且可预测，脱型力比铝合金低20%~25%。
保证了压铸件的可靠性，使镁合金压铸件的尺寸精度比铝压铸件高50%。
5.镁合金铸件的机加工性能优于铝合金铸件，镁合金的切削速度可比铝合金提高50%，加工耗能比铝合金件低50%。
正是由于镁合金的上述压铸特性，有效地保证了镁合金压铸的髙生产率和低生产成本，在众多领域中获得了广泛的应用。
镁合金压铸材料化学成份和力学性能
抗拉强度<B> MPa 283
230 220
220
220 185
225 215 320 262
屈服强度(拉 MPa 212
伸)<B><E>
屈服强度(压
MPa
---
缩)<H>
160 150
130
120 105
165 ---
130
--- ---
140 140 160 185 --- 140 --- 186
凝固范围
0C 470-595 540-615 540-595 555-615 --- --- ---
腐蚀失重
Mg/cm/d 0.02
0.05
0.1
(3 天 5% NaCl)
--- --- --- 0.5
三、镁合金机械性能及物理性能
镁合金机械性能
机械性能 单位 AG40A AZ91D AZ81 AM60B AM50A AM20 AE42 AS41B A380 A356(T6)
比热
KJ/Kg℃
0.8 1.05 1.0 1.02 1.0
1.0 1.01
热膨胀系数 Μm/m℃ 27．4 25.0 25.0 25.6 26.0 26.0 26.1 16.1 22
热传导系数 W/m℃ 113 72<C> 51<B> 62<B> 62<B> 60<B> 68<B> 68<B> 96
159 0.33 0.28 14
膨胀系数 μm/m0k 26
25.6
22
21.5 34.5 76.5 12
减振性能 %@35MPa 29
镁合金压铸技术
镁合金压铸技术目录1、压铸镁合金材料1.1镁合金化元素1.2镁合金的铸造性能1.3压铸镁合金的实际应用2、镁合金防燃技术2.1镁合金熔体表面燃烧机制2.2致密度系数的影响2.3表面防燃技术2.4现有防燃技术的比较3、镁合金压铸机3.1、镁合金热室压铸机3.2、镁合金卧式冷室压铸机4、镁合金压铸周边设备4.1镁合金熔炼炉4.2模温机4.3取件机械手4.4自动喷雾机4.5自动压送机5、镁合金压铸安全操作6、劣质镁合金设备的危害镁合金压铸技术黎前虎陈继斌前言目前，世界各国对镁合金压铸件的应用前景十分看好，特别是在汽车、航空、电信、交通运输和机械行业，采用镁合金铸件取代铝合金或钢铁零部件可有效地减轻机械重量，从而显著地节省能耗，减少环境污染。
如汽车若每减轻100kg，则每公里耗油量可减少0.4L，所以现在美、日、欧等发达国家开始在汽车上扩大镁合金铸件的应用，如方向盘、仪表盘、座椅骨架、曲轴箱、变速箱壳体、轮毂等。
使镁合金铸件以每年20%～30%的速度增长，其中80%为压铸件。
镁合金压铸件在家电轻工和日用五金等行业的应用同样日益扩大，如手提电脑壳、录放机箱、移动话机、电动工具壳，照像机壳、室内装饰品、割草机壳等。
这些零件采用镁合金压铸件不但重量大大减轻，尺寸精确稳定，而且表面光洁，具有一系列突出的优点。
据国外统计，到2006年镁合金压铸件的年产量将达20多万吨。
因此，镁合金压铸及镁合金压铸机正成为当今压铸行业重要发展项目之一。
1、压铸镁合金材料镁与铝在化学、物理性质上存在较大的差别，主要表现在化学反应活性，金属液表面氧化物质密性，凝固过程中的热效应，抗电化学腐蚀能力等方面。
镁具有比铝强的化学反应活性且金属液表面不能形成如铝合金液一样的致密的氧化物保护膜以阻至氧化反应的继续进行，因此镁合金易燃烧甚至爆炸。
镁合金还易溶解其它金属，包括严重降低镁合金抗电化学腐蚀能力的镍、铜等元素。
另外，同样体积的铝合金及镁合金液在凝固过程中，镁合金释放的热量显著低于铝合金液。
挤压铸造zx60镁合金组织和力学性能研究
挤压铸造zx60镁合金组织和力学性能研究
本文研究了使用挤压铸造技术铸造zx60镁合金的组织和力学性能。
主要研究内容如下：
一、挤压铸造ZX60镁合金组织
1. 组织特征：采用扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）对挤压铸造的ZX60镁合金组织进行了研究，结果表明，挤压铸造的ZX60镁合金主要由大量耐磨性良好的α-Mg和粒细小的碳化物矿物组成，其中α-Mg居主导地位，碳化物矿物颗粒相对均匀，整体组织明显比普通铸件结晶粒细小，达到了晶间枝晶的组织特征。
2. 组织气孔：在浇铸过程中，气体的脱附、空气的压力以及模具的热胀冷缩作用，会在镁合金内产生大量的气孔，而挤压铸造方法则可以有效消除或最小化模具内部气孔，从而有效改善抗腐蚀性能，使得再结晶温度更低，维护工件表面最佳性能。
二、挤压铸造ZX60镁合金力学性能
1. 硬度：使用室温抗冲击硬度测试，结果表明，挤压铸造的ZX60镁合金硬度约为100 HRB，比普通铸件的硬度要高。
2. 抗拉强度：使用室温抗拉试验，结果表明，挤压铸造的ZX60镁合金抗拉强度约为460MPa，比普通铸件的抗拉强度有所提高。
3. 延伸率：使用室温拉伸试验，结果表明，挤压铸造的ZX60镁合金延伸率约为20%，要高于普通铸件的延伸率。
总之，采用挤压铸造技术生产ZX60镁合金并具有良好的组织和力学性能，是可行的技术。
镁合金压铸技术设备工艺缺陷和对策
镁合金压铸技术设备工艺缺陷和对策
镁合金压铸技术是一种先进的金属加工方法，可以制造出轻质、强度高的零部件，广泛应用于汽车、航空航天、电子等领域。
然而，这种技术也存在一些常见的工艺缺陷，需要针对性地采取对策来解决。
首先，镁合金压铸过程中常见的缺陷包括气孔、收缩、表面缺陷等。
气孔是最为常见的缺陷，通常是由于原料中的气体未能完全排除，或者是压铸过程中气体未能完全排除而导致的。
为了减少气孔的产生，可以采取提高熔化温度和速度、增加浇注压力、选用低气体溶解度的合金等对策。
其次，收缩是另一个常见的缺陷，通常表现为零件表面或内部出现缩孔或翘曲。
要减少收缩缺陷，可以通过优化设计加工工艺、控制铸件凝固过程、提高铸件内部温度等方法来解决。
另外，镁合金压铸零件的表面缺陷也是常见的问题，包括氧化、烧伤等。
为了解决这些问题，可以采取加热模具、提高模具温度、提高浇注速度等方法来减少表面缺陷的产生。
总的来说，针对镁合金压铸工艺中常见的缺陷问题，可以通过优化工艺参数、改善设备设计、提高原料质量等方面来采取对策。
同时，加强操作员的培训和管理，严格控制每一个环节的质量，也是解决问题的重要手段。
通过不断改进技术和工艺，可以有效减少镁合金压铸过程中的缺陷问题，提高产品质量和生产效率。
镁合金压铸成型
环保与可持续发展
环保材料的应用
为了满足日益严格的环保要求，镁合金作为一种可再生资源，其 应用越来越广泛，有助于减少对有限金属资源的依赖。
节能减排技术
在镁合金压铸成型过程中，通过采用先进的节能技术和减排措施， 降低能耗和减少环境污染。
循环经济与资源回收
发展循环经济，推动镁合金废料的回收和再利用，实现可持续发展。
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06
实际应用案例分析
汽车制造业中的应用
镁合金压铸成型在汽车制造业 中广泛应用于发动机、变速器 等零部件的制造。
由于镁合金具有轻量化、高强 度、高刚性等特点，使用镁合 金压铸成型能够显著降低汽车 重量，提高燃油经济性和动力 性能。
镁合金压铸成型还具有生产效 率高、成本低等优势，因此在 汽车制造业中具有广阔的应用 前景。
随着科技的不断进步，镁合金压铸成型技术也在不断创新，如研究 开发出高能效、高精度的压铸设备，提高生产效率和产品质量。
模具设计与制造技术
模具是压铸成型的关键，通过优化模具设计和制造技术，可以提升 镁合金压铸件的精度和表面质量，满足更高端产品的需求。
自动化与智能化生产
随着工业4.0的推进，镁合金压铸成型将逐步实现自动化和智能化生 产，提高生产效率和降低人工成本。
电子产品外壳制造中的应用
02
01
03
随着电子产品向轻薄化、小型化方向发展，镁合金压 铸成型在电子产品外壳制造中越来越受到青睐。
镁合金具有良好的电磁屏蔽性能和散热性能，能够满 足电子产品对外观、性能和轻量化的要求。
通过镁合金压铸成型，可以快速、高效地生产出高品 质的电子产品外壳，提高产品市场竞争力。
镁合金压铸成型
目
镁合金压铸模具
三峻精密五金有限公司集铝/镁/锌合金压铸,模具设计制造,精密加工等服务，为您铸造精品.镁合金压铸模具在大多数情况下，镁合金压铸生产的产品与其他合金压铸件相类似。
镁合金压铸模具也和铝、锌合金压铸模相似。
但是由于镁合金不同于铝合金的一些特性，在设计压铸模时给予充分考虑，才能设计出合理的压铸模具，从而高效、经济地生产镁合金压铸件。
一、镁合金的特性①质轻镁的比重只有1.8G/CM3,铝合金的比重为2.7G/CM3，镁合金比铝合金轻30%，比钢轻80%。
所以，汽车及手提电子产品中镁合金已成为零件制造成理想材料。
②强度镁合金在金属及塑料等工程材料中，具有极佳的强度/重量比。
③压铸性在保持良好的结构条件下，镁合金允许铸件壁厚最小达到0.6mm，这是塑料在相同强度下无法达到的。
铝合金的压铸性能也要在1.2-1.5mm以上时才能与镁合金相比。
镁合金较易压铸成型，适合大批量压铸生产（生产速度可达铝的1.5倍）。
此外，镁合金模的磨损也较铝为低。
④减震镁有极好的滞弹吸震性能，可吸收震动和噪音，用作设备机壳可减少噪音传递、预防冲击和防止凹陷损坏。
⑤刚性镁的刚性为铝的2倍并比大部分塑胶为高。
镁有良好的抗应力阻力。
⑥高电磁干扰屏障镁合金有良好的阻隔电磁波功能，适合生产电子产品。
⑦良好的切削性能镁比铝和锌有更好的切削性，使镁成为更易切削加工的金属材料。
⑧镁合金的比热容较小，合金液的冷却速度快。
⑨镁合金和模具钢材的亲和力小，不易粘附模具。
根据镁合金的以上特性，下面将镁合金和铝合金在设计制作上作一些对比。
二、模具设计压铸模具是一种复杂的设备，须完成多项功能。
其决定零件的大体几何形状，并对每啤货之间尺寸偏差有重要影响。
使用固定或移动的芯子增加了压铸的灵活性，可以压铸出复杂的较精密外形的零件。
流道和水口系统的几何形状决定模具的填充性能。
模具的热条件决定零件固化用及其微观结构和品质。
在大量生产时，模具的导热性能决定周期时间。
并且模具具有压铸件顶出系统。
镁合金压铸工艺
镁合金压铸工艺(总9页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--单位代码0 2学号 47分类号 TH6密级文献综述镁合金的压铸工艺院（系）名称工学院机械系专业名称材料成型及控制工程学生姓名指导教师2015年 5 月 15日镁合金压铸工艺简要概述了镁合金的特点、压铸工艺性能、成型工艺参数提出了镁合金压铸工艺方向。
镁合金的特点镁合金以其具有的质量轻、比强度和比刚度高、减震性好、屏蔽和导热性优良、成形加工好、易于回收等优点而被誉为“21世纪的绿色工程材料”，被广泛应用于航空、航天、汽车和电子等行业。
镁合金是现有可以工业化生产金属材料中最轻的材料。
我国是镁资源储藏大国，原镁储藏量占世界储藏量的1／3。
但镁合金制品出口相对较少。
总体上，我国镁合金的生产和应用仍然处于低端的水平，只有提高我国的镁合金产品的技术附加值，才能使我国从“镁资源大国”转变为“镁生产强国”。
镁合金压铸工艺性能镁合金具有优良的压铸工艺性能，适于压铸生产，主要表现在以下几个方面：1.压铸镁合金与压铸铝合金和压铸锌合金一样，液体粘度低，具有良好的流动性，易于充满复杂型腔，可用来压铸薄壁件而不会出现热裂和浇不足等缺陷。
2.镁合金的熔点和结晶潜热都低于铝合金，充型后凝固速度快，其生产率比铝压铸高出40%~50%，最高可达到压铸铝的两倍。
压铸过程中对压铸型的热冲击比铝合金小，可用于压铸薄壁件而不会出现热裂和欠铸等缺陷，且不易粘型，寿命可比铝合金长2~4倍。
3.压铸镁合金与铁基本上不发生反应，不易粘型，减轻压铸型的热疲劳现象，寿命可比铝合金长2~4倍。
同时不侵蚀钢制坩埚，避免了坩埚对镁合金液的污染。
4.压铸镁合金的收缩率均匀一致且可预测，脱型力比铝合金低20%~25%。
保证了压铸件的可靠性，使镁合金压铸件的尺寸精度比铝压铸件高50%。
5.镁合金铸件的机加工性能优于铝合金铸件，镁合金的切削速度可比铝合金提高50%，加工耗能比铝合金件低50%。
镁合金压铸技术的最新发展及其应用
镁合金压铸技术的最新开展及其应用镁合金是最轻的工程金属材料之一，具有很好的比强度、比刚度等性能，特别适合制造要求重量轻、强度高、减震降噪的工程结构部件和要求一定强度的壳类零件。
镁合金低熔点、低比热及充型速度快等优点极其适合於用现代压铸技术进行成形加工。
现代科技和相关产业技术的开展，使镁合金的应用範围迅速扩展，特别是在汽车工业和电子信息产业中获得大量应用。
本文主要介绍镁合金压铸技术研究、开发、应用的开展状况，希望藉此促进中国镁压铸技术的开展及其在各个领域、尤其是汽车工业中的推广应用。
概述长期以来，镁的80%用於铝合金的添加元素或冶金行业脱氧等、13%用於铸造合金、3%用作变形制品。
随着科技进步及对镁可贵性的认识，其产品广泛用於航空、航天、汽车配件、电子及通讯等领域。
汽车行业采用镁合金量的急剧增加是拉动镁合金全球用量增加的重要因素，生产商在汽车上应用镁合金零部件不仅是为了减轻重量，更是藉此来不断提高汽车的性价比，从而加强其在竞争日益剧烈的汽车巿场上的竞争优势。
预计1996~2021年全球用於汽车零部件的镁量平均每年递增15%以上，其中，北美增长速度为30%，欧洲那么超过60%。
欧、美、日等兴旺国家的汽车制造公司在政府的协调下与科研院所密切合作，投入大量人力物力，实施多项大型研究开展方案，研究用镁合金制造汽车零部件。
这些研究开发方案促进了镁合金在汽车上的应用开展。
电子信息产业由於数字化的开展，巿场对电子及通讯产品高度集成化、轻薄化及可回收的要求愈来愈高。
以前作为主要材料的工程塑料已经无法满足要求，因此人们把目光投向了镁合金。
例如，镁合金具有优异的薄壁铸造性能，其压铸件壁厚可达0.8mm-1.5mm，并保持一定的强度、刚度和抗冲击性能。
因此，在薄壁、轻薄、抗冲击、电磁屏蔽、散热及环保等方面的要求之下，镁合金成了制造商的最正确选择。
近年来，电子信息产业的镁合金消耗量急剧增加，成为拉动全球镁消耗量的另一重要因素。
压铸镁合金
压铸镁合金
镁合金的密度为1.74g/cm3，只相当于铸铁
的25%，铝合金的64%左右。
镁合金强度大，其
抗拉强度与密度之比为14-16。
镁合金具有良好的吸收能的能力，具有良好的刚度和减震性，在承受冲击载荷时能吸收较大的冲击能量。
所以镁合金可制造强烈颠簸和吸收振动作用的零件。
铸镁在低温下（达-196℃）仍有良好的力学性能。
故可制造在低温下工作的零件。
镁合金在压铸时，与铁的亲和力小,粘模现象少,模具寿命较铝合金长。
压铸件不需退火和消除应力就具有尺寸稳定性能。
在负载的情况下，又具有好的蠕变强度，特别适应于制造汽车发动件零件和小型发动机零件。
镁合金具有良好的抗冲击和抗压缩能力，能产生良好的冲击强度与压缩强度。
镁合金压铸件具有良好的切削性能，以镁合金的切削功率为1，则铝为1.3，黄铜为2.3，铸铁为3.5，碳钢为6.3，镍合金为10。
加工时可不必添加冷却剂与润滑剂。
镁合金还具有高导热率、无毒性、无磁性、不易破碎等优点。
镁的标准电极电位较低，并且它表面形成的氧化膜是不致密的，因而抗蚀性较低，因此，镁铸件常需进行表面氧化处理和涂漆保护。
镁易燃，镁液遇水即起剧烈作用而导致爆炸，而且镁的粉尘亦会
自燃。
因此，在镁合金生产的各个环节中均应有专门的安全保护措施。
在我国压铸用的镁合金采用五号铸镁，其合金代号为YM5，合金牌号为YZMgAl9Zn。
如表1所示为我国压铸镁合金的化学成分和力学性能。
压铸镁合金主要元素的作用如表2所示。
压铸镁合金YM5物理性能如表3所示。
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2. 導熱(散熱)性優
優於塑膠之數百倍
3. 電磁遮蔽 (EMI Shielding)性佳
無須另外做表面電磁遮蔽及導電處理
4. 薄壁成形性佳
優良之流動性使其薄壁成形厚度可達1.2mm以下，局部更可達0.4~0.6mm
5. 耐磨﹑耐衝擊性﹑剛性強度佳
優於塑膠8~10倍，勿須加肋為提升強度Leabharlann 6. 符合環保需求Cu
0.03 max 0.01 max 0.02 max
Ni
Fe
others
0.02 0.02 0.02
AZ91D AM60B AS41B
0.002 max 0.005 max 0.002 max 0.005 max 0.002 max 0.0035 max
單位：％
特性介紹： AZ91－機械性質及鑄造性極佳 AM60－延性及衝擊強度佳 AS41－高溫強度及抗潛變能力優
鎂合金目前價格比塑膠高40%~50%:
成本較塑膠高約3成，但其材質輕薄，物料成本上的價格差異有限，主要仍在技術才 剛起步，且數量稀少，使得鎂合金的製造成本偏高。
鎂之回收難度較鋁高:
且鋁製品已有年歷史，就市場使用的慣性觀，要取代鋁合金仍有相當距離。
技術門檻較高:
從DESIGN REVIEW、模具、壓鑄成型、表面精修、表面處理等都因材料屬性活潑而
D K Q Y
－ － － －
鎘 鋯 銀 銻
E L R Z
－ － － －
稀土 鋰 鉻 鋅
常用鎂合金化學成份表
化學成份 合金種類
Al
8.3~9.7 5.5~6.5 3.5~5.0
Mn
0.15~0.50 0.24~0.6 0.35~0.7
Zn
0.35~1.0 0.22 max 0.12 max
Si
0.1 max 0.1 max 0.5~1.5
鎂合金之優點及特性 (一)
（與壓鑄合金比較）
1. 壓鑄合金最輕者
比重是鋁合金之2/3﹑鋅合金之1/4
2. 比強度高
薄壁成形性佳﹑成型時間短
3. 比剛性及疲勞強度佳
薄壁成形性佳﹑成型時間短
4. 抗潛變性佳
尺寸穩定性是鋅合金之2~3倍
5. 吸震性佳
易於薄件成形
不同應力條件下其阻尼容量是鋁合金之10~25倍
熱傳導度(W/m℃) 鎂合金 鋁合金 鋅合金 鈦合金 銅合金 75~138 121~239 105~113 8~12 29~234 比熱(J/kg℃) 1046 880~920 402 502~544 377~435
鎂合金之優點及特性 (二)
（與工程塑膠比較）
1. 比重相近
鎂合金=1.81 PC+ABS=1.14 PET+30%GF=1.61 PBT+30%GF=1.72
unit 鎂合金
(AZ91D)
1.81
25.0
72
鋁合金
(A380)
2.7
3
23.9
145
593
331
165
147
71
鋅合金
(AG40A)
6.7
10
27.4
214
387
283
N/A
82
85
塑膠 (PC+ABS)
1.07
16.5
76.5
0.28
260
39
16.5
102
2.1
鎂合金缺點
有易燃的危險:
鎂為相當活潑的金屬， 於熔融狀態及細微粉末狀時極易發生劇烈燃燒現象。
Welcome to Foxconn
Magnesium Division
Foxconn Advanced Technology , INC
鎂合金壓鑄 及製程簡介
ASTM(美國材料試驗所) B275合金命名規則：
主要合金 成份Al(鋁)
AZ91D
次要合金 成份Zn(鋅) 主要合金成份 含量Al佔9%
鎂合金 基本生產作業流程
原料 - 鎂錠 (Mg ingot) ↓ 壓 鑄 (Die casting) ↓ 毛 邊 (Deburring) ↓ 機械加工 (Machining) ↓ （後毛邊） ↓ 化 成 (Chemical conversion treatment) ↓ 塗 裝 (Painting)
鎂合金壓鑄基本作業內容概述
1.壓鑄生產段 鎂錠預熱﹑熔解爐加熱﹑保護氣體調整﹑給湯及取料機械手設 定﹑ 離型劑噴灑系統調整﹑模溫機設定﹑機台生產條件設定﹑鑄件生 產﹑鑄件冷卻裝置﹑整緣衝剪毛頭﹑自動輸送設備﹑廢料回收﹒ 2.機械加工及毛邊處理段 切削液選用﹑加工機（鑽搪銑攻）修整﹑人工修飾﹑ 拋光研磨﹑防爆集塵﹑包裝﹑半成品倉儲﹒ 3.表面化成處理段 溶劑脫脂→鹼性脫脂→溫水清洗→水洗→酸處理→ 純水清洗→化成(鉻酸)處理→純水清洗→乾燥﹒ 4.塗裝處理段 補土→乾燥→補土修潤→底漆→乾燥→修潤→ 面漆→乾燥→包裝→倉儲→出貨﹒
硬度 BHN 75 62 75
揚氏 係數 GPa 45 45 45
潛熱 KJ/Kg 373 373 373
unit AZ91D AM60B AS41B
常用鎂合金之 物理特性
物理 性質 材料 名稱
密度 g/cm
3
凝固點 ℃ 470 540 565
熔點 ℃ 595 615 620
鑄造 溫度 ℃
比熱
熱膨脹 熱傳導 係數 係數
常用鎂合金之 機械特性
機械 性質 材料 名稱
抗拉 強度 MPa 230 220 215
降伏 強度 MPa 160 120 140
壓降伏 強度 剪強度 MPa 165 130 140 MPa 140 N/A N/A
疲勞 強度 MPa 70 70 N/A
衝擊 強度 J 2.2 6.1 4.1
伸長率 (51mm) % 3 6~8 6
鎂合金壓鑄 薄壁成型之技術極限
文獻記載：A=100mm2 → t = 0.9mm A=300mm2 → t = 1.5mm A=300mm2以上 → t = 1.5~2.5mm 實際範例： 1. Mitsubishi Notebook 總厚度 18mm﹐ 重1.45kg﹐ 平均壁厚 1.0mm﹐ 局部尺寸 100x100mm 厚度 0.8mm 2. Sony Walkman (Mini Disk) 平均壁厚 0.6mm 3. Buhler sample 展示 L100xW100xH200mm
整體壁厚 0.7mm
鎂合金的運用及趨勢
汽車工業零組件 傳動組件外蓋、汽缸頭蓋、離合器、甚至方向盤、煞車踏 板架、儀表面板和座椅支架組合等
３Ｃ產業 筆記型電腦、數位相機、數位攝影機、ＭＤ、LCD顯示器、 行動電話、ＰＤＡ等
ＴＷＮ投入廠商
可成科技、紐新、紐輝、燦坤、敬得、佳盛、美利達、錦 明、台灣榮輪、台灣福興、興行實業、高鋁、勤美、華孚 等公司，投入廠商正持續增加中。
有其難度，化學皮膜及塗裝外觀要求嚴，。
壓鑄之特性
何謂壓鑄? 將熔融合金以高壓高速射入金屬模(DIE)中後急速凝固成形之鑄造方式 特性： 1.高速－熔湯以高速並成霧狀由澆口噴入模具內。 熱室機－柱塞速度：3~ 5 m/sec 熔湯於澆口速度：30~ 40 m/sec 冷室機－柱塞速度：5~10 m/sec 熔湯於澆口速度：90~120 m/sec 2.高壓－壓鑄機於熔湯充滿模穴後再施予之壓力。 熱室機－170~280kg/cm2 冷室機－350~550kg/cm2 3.冷卻速度極快 4.充填時間極短－Notebook LCD Cover之鑄件充填時間僅 7ms (0.007sec)
製品及廢料可回收使用，回收製程亦無有害物質產生
壓鑄合金與塑膠之機械與物理性質比較表
物理性質 機械性質 熔點 ℃ 595 抗拉 強度 MPa 230 降伏 強度 MPa 160 154 比強度 揚氏 係數 GPa 45
材料名稱
密度 g/cm
3
熱傳導 伸長率 熱膨脹 係數 係數 % 3
K K w/ m° m/m°
鎂合金鑄造方式
.鎂合金之應用有78年歷史，早期應用砂模鑄造法製造。 1.後期則改以熱室及冷室壓鑄法(die casting)製造鎂合金壓鑄品，為最主 要的鎂合金生產方式。 2.觸變或射出成形(thixomolding)技術 — Dow Chemical公司於1988年提出， 由塑膠射出成型技術應用於金屬製程的技術。 3.流變成形(rheomolding)技術 — 結合塑膠射出成形及流變鑄造(rheocasting) 的特殊製程。
6. 鑄造性（流動性）佳 7. 潛熱(熱含量)低
傳熱快，本身不易積熱
8. 與鋼之親和性小
模具壽命長，切削加工性佳
9. 機械加工性佳
切削加工性佳
10.鎂金屬蘊藏豐富
地球上第三豐富之構造用金屬材料，第八大豐富元素，主要蘊藏於菱鎂礦、白雲石及海水中
1500 l 海水可提煉2kg鎂礦
合金之熱傳導性質比較表
A:第一種標準成份 B:第一種標準成份 C:第一種標準成份 D:高純度合金 E:高抗蝕性合金 X1:未登記之合金
次要合金 成份含量Zn佔1%
各合金符號表示之化學元素： A － 鋁 B － 鉍 C － F － 鐵 G － 鎂 H － M － 錳 N － 鎳 P － S － 矽 T － 錫 W －
銅 釷 鉛 釔
電阻
導電 係數 Ms/m 6.6 N/A N/A
浦松比 mm/m 0.35 0.35 0.35
unit AZ91D AM60B AS41B
1.81 1.79 1.77
J/kg℃ m/m*K w/m*K Ω cm 625~700 1.05 25.0 72 14.1 650~695 660~695 1.05 1.02 25.6 26.1 62 68 12.5 N/A