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鎂合金壓鑄、半固態(tài)注射成型、模具制造、CNC加工、塑膠注塑、沖壓加工、后加工處理、表面處理

鎂合金半固態(tài)壓鑄技術詳解

發(fā)布時間:2025-08-28 16:43:43  點擊量:
半固態(tài)壓鑄(Semi-Solid Die Casting, SSDC)是一種介于液態(tài)鑄造和固態(tài)鍛造之間的先進成形工藝,特別適合鎂合金這類低熔點、易氧化的輕質(zhì)材料。以下是該技術的全面解析:



1. 技術原理
 
半固態(tài)漿料制備:
將鎂合金加熱至固-液兩相區(qū)(通常為液相線溫度以下10~50°C,鎂合金約420~580°C),通過攪拌或控溫獲得含30%~60%固相顆粒的均勻漿料。
 
關鍵方法:
 
機械/電磁攪拌:破碎枝晶,形成球狀晶粒(如Thixomolding工藝)。
 
化學/觸變鑄造:利用晶粒細化劑(如Ca、Sr)或預凝固再加熱(如Rheocasting)。
 
成形過程:
半固態(tài)漿料在高壓(50~150MPa)下高速充填模具,兼具流動性好和收縮率低的特性。


2. 核心優(yōu)勢
特性 半固態(tài)壓鑄 vs 傳統(tǒng)壓鑄
成形缺陷 氣孔率降低50%以上,無熱裂傾向
力學性能 抗拉強度提升20%~30%,延伸率提高
尺寸精度 公差可達CT6級,減少后續(xù)加工
模具壽命 因溫度較低,模具磨損減少30%
材料利用率 近凈成形,廢料率<5%



3. 關鍵技術難點
 
漿料質(zhì)量控制:
需精確控制溫度場和剪切速率,避免固相偏析(如采用螺旋式攪拌器或超聲輔助)。
 
模具設計:
流道需適應高粘度漿料,常用多級增壓系統(tǒng)防止冷隔。
 
氧化防護:
鎂合金在高溫下易氧化,需采用SF?+CO?混合氣體保護或真空環(huán)境。



4. 典型應用案例
 
汽車結(jié)構(gòu)件:

奔馳7G-Tronic變速箱殼體(減重25%)。
 
比亞迪e平臺3.0的電機端蓋(抗拉強度≥240MPa)。
 
3C電子:
筆記本電腦外殼(如MacBook的AZ91D鎂合金框架)。
 


5. 最新技術進展
 
數(shù)字化控制:
基于AI的實時溫度-粘度反饋系統(tǒng)(如德國Frech的Smart Cast 4.0)。
 
復合工藝:
半固態(tài)+擠壓鑄造(如日本UBE的Hybrid Rheocasting)。
 
低成本化:
廢鎂直接再生制備半固態(tài)漿料(中國上海交大研發(fā)的ReMg工藝)。



6. 未來發(fā)展方向
 
大型一體化部件:
針對電動車電池托盤(目標尺寸>1500mm,壁厚<3mm)。
 
高強耐熱合金:
開發(fā)含稀土(如WE54)或納米陶瓷顆粒(SiCp/AZ91)的專用材料。
 
綠色制造:
替代SF?的環(huán)保保護氣體(如HFC-134a或干冰噴霧)。



總結(jié)
鎂合金半固態(tài)壓鑄通過獨特的“固-液混合”特性,顯著提升了制件的性能和良率,已成為汽車輕量化的關鍵技術之一。隨著裝備智能化和材料體系的升級,其應用將從中小件逐步擴展至大型承載結(jié)構(gòu)件,成為鎂合金規(guī)模化應用的核心工藝。
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