镁合金压铸简介

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。
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
源自文库0.1 max 0.1 max 0.5~1.5
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
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)
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
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
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
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
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%
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
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﹒
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
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
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
6. 符合環保需求
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。
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)
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