镁合金加工工艺流程

镁合金加工工艺流程

cloneany 发表于 2006-1-27 12:42:00

1. 认识镁合金

一．重量轻，强度佳。镁合金的强度是塑胶的二倍，因此以超薄型（厚度在2。54mm以下）笔记本电脑为例，要让外壳达到一定的强

度，镁合金的厚只要1mm，但是塑胶壳则必须做成2mm厚。因此以同

样强度的机壳而言，镁合金的重量不但不比塑胶重，甚至可能更轻；

二．散热佳，防电磁波。镁合金的耐热性，散热性及电磁波遮蔽效果，三者俱佳，可减少资讯产品因过热而死机的频率。不仅如此，它耐腐蚀的能力也居所有轻金属材料（铝，镁，钛）之首；

三．可回收，符合环保趋势。塑胶无法回收，但镁合金是可回收后再后的轻金属。

近年来许多先进国家已对资讯产品制定一定的回收率的法规，由此可见，未来将会有更多的3C产品采用镁合金材料。

当“轻薄短小”变成资讯及3C产品的发展趋势时，镁合金产业也成了当红原子弹，将来也极有可能取代塑胶原料，成为资讯产品的标准机壳原材料。镁合金应用于3C产品起始于日本。1998年，日本厂商开始在各种可携式产品（如PDA，NB，手机）采用镁合金材质。

2.产品特性

一．镁合金材料简介：根据美国金属协会（ASM）定义轻金属材料为铝、镁、钛三种金属及其合金。而根据这三种轻金属的材料特性来分析，可发现轻合金材料具有制震性强、机械加工性优，且具回收性、轻量化/省能化、防EMI、耐蚀性佳、工

程作业性佳、设计弹性化（一体型零件/快速制造、组装、拆解回收；具多样性之制程及表面处理应用技术）、高质感/时尚感等，而广泛用于运输工具、航天、国防、石化、能源、包装、信息电子与营建业等；特别是镁合金方面，由于比重低（质轻，镁合金比重仅1.8，已经接近工程塑料1.2-1.7）且强度足（质硬），加上加工性优、质感佳与热传导快（散热佳优于铝、钛），不仅已经逐渐取代工程塑料，同时且替代原有铝合金产品，而广泛应用于笔记性计算机、PDA、手机等携带式装置

（Hand-Held），据了解2000年已有1/3左右笔记型计算机改用镁合金背板与框架，显示该产品所具有的潜力。虽然目前钛合金应用也逐渐普及，但是在成本、比重与热传导等材料的先天特性限制下，预估镁合金产品将仍具有不可替代性，特别是在电子产品方面。

二．镁合金生产制程简介：

目前就镁合金的生产制程而言，由于压铸（Die-Casting）技术已经逐渐成熟，且无论就生产成本、设备投资与良率上，压铸仍具有相对竞争优势，因此目前是以压铸生产方式为主流，而半固态射出成型（Semi-Solid Forming , SSF）制程目前仍难

以威胁压铸制程，且半固态射出成型制程仍有制程专利保护，必须支付相当比重的技术权利金使生产成本更高，但两种生产制程间仍各有优缺点，因此随适用产品的不同，尤其在大型零组件方面，半固态射出成型也仍具有相当的发展潜力。

(1).压铸与半固态制程比较：就压铸（Die-Casting）与半固态（SSF）比较来说，主要差异在于成型时材料的状态，压铸制程材料需加热至液态，而半固态射出

则类似固态熔溶状态；由于材料加热至液态后冷却成型，材料在成型中就因为物理状态改变（材料体积会因为物理状态改变而变化），因此成型时内部材料有收缩形成空孔问题，所以半固态射出在这部分成型质量

较佳；但相对于半固态制程，由于材料以液态状态射出压铸成型速度快，特别当材料接触模具时，材料温度急冷快速变化，若镁合金成型产品厚度过薄（<1.2mm以下），则内部材料在未达应成型位置前，就会因外部急速冷却而凝结成固态成型，导致产品成型不平均或困难，所以较不适合半固态射出成型制程；尤其当成型产品肉薄轻巧时，一方面由于需较快成型时间，所以较适合压铸方式成型，另一方面则由于内部厚度较小，因此即使收缩也不会产生很多或较大缩孔，对于质量影响也不大，因此以压铸成型制程较为有利。

(2).压铸制程－热室与冷室制程比较: 而就压铸制程而言，又可区分为冷室(Cold Chamber)压铸与热室(Hot Chamber)压铸两大类，而这两大类压铸制程间最主要的差异，在于压铸制程中加压机械设备是直接或间接施压使材料射出于模具上；由于热室法采件间接施压、压铸设备置于镁合金溶液内(所以叫热室)，且镁合金导流管中材料不直接接触空气，所以气卷效果较小，但相对因为间接施压可施压压力也小，因此适合生产肉薄轻巧产品；相对于冷室法，由于直接施压将材料推挤至模具端，因此容许较大型机台，生产较大型产品；因此就目前压铸制程水平，热室压铸法无论在成型难易度(铸造压力与射出速度较低)与生产速率(热室法约30秒、冷室法需40秒较长)，都较冷室压铸法更具有经济性与效率性，特别适合用于生产强度厚度在1mm之下的产品，但是

由于冷室压铸法可以容许较大的压铸压力(特别是大于800吨以上压铸压力)，因此

也较适合于大型如汽车用零组件的生产，各种制程优缺点与设备投资、生产成本等项目比较，详见如下的各种镁合金制程比较表

(3).生产制程总结: 就制造方式与适用产品而言，目前无论在设备周转率、原物料成本与制造费用上，仍以压铸法较具经济性与效率性，尤其在生产轻薄短小的产品零组件上，更以热室压铸法法具有成本优势；但是若生产产品面积较大(大于A4以上)，则因为零组件强度的需求较高，需要使零组件设计较厚的材料厚度(厚

度>1.2mm)，则以冷室压铸法与触变铸造的半固态射出成型两种方法较佳。