镁合金压铸工艺、安全操作要点

  1、压铸工艺

       镁合金的压铸工艺同其他合金的压铸工艺相似，但是由于镁合金的不同特性，在压力、速度、温度及涂料的应用上又有着不同的地方。

       1.1 压力

       镁合金压铸分热室和冷室两种形式，压铸时压力也不同，热室机的压射比压在40MPa左右，冷室机的比压要高于热室机，通常的比压在40-70MPa。

       另外重要的一点是增压建压时间，由于镁合金的凝固潜热低，镁合金在模具内的凝固时间要比铝合金的短的多，如果增压时间太晚的话，浇口和型腔的金属液已经凝固，增压也就失去意义。所以建压时间是衡量镁合金压铸机性能的一个重要因素，大部分压铸机的增压建压时间都在60ms以上，这时浇口的镁合金已经凝固，增压的压力无法传到模具型腔里面，优秀的压射系统建压时间通常在20ms以内。

       1.2 速度

       镁合金由于密度小(只有铝合金的2/3)，因而惯性小。同时，由于镁合金的凝固也很快，要在金属凝固前充填整个型腔，因此，镁合金的压射速度要快。热室镁合金的压射速度可达6m/s，冷室压铸机的速度要更高一些，达到8 m/s。高的压射速度也产生高的浇口速度。举例来说，锌合金和铝合金的压铸模浇口速度大约在40 m/s至60 m/s之间，否则可能出现模具烧蚀现象，薄壁镁合金铸件的浇口速度很多要超过80m/s，由于镁合金的低热性和对模具钢的低焊合性，对压铸模具的烧蚀也没有铝合金般严重。

       1.3 温度

       温度是压铸过程的热因素，为了提供良好的充填条件，保证压铸件的成型质量，控制和保持热稳定性，必须选用相应的温度规范，主要是指合金的浇注温度的模具温度。

       热室压铸机的料壶在熔炉里面，压射时的热量损失小，因此，热室机压铸时镁合金的温度要低一些，通常在640℃左右。冷室压铸机的温度要高一些，一般在680℃左右。对于镁合金压铸有一点值得注意，就是如果产品的成型不太理想，可以从其它方面，比如压射速度、模具温度等方面改善，不可一味提高合金浇注温度，因为现在镁合金熔炉用的保护气体，在温度过高（超过710℃时）会失去效用。

       不合适的模具温度会导致铸件尺寸不稳定，并可能会产生粘型、变型、欠型等缺陷。为了加热模具，有的压铸厂常用火枪加热的办法。这种方法对镁合金是不太适用的，因为这样很难使模具的温度均匀，模具的寿命也会因为受到过冷过热的冲击而容易产生裂纹。而且由于镁合金的潜热低，在生产中，特别是薄壁件的生产中，为了保持较好的充填条件和稳定生产，通常要对模具持续地加热以维持模具温度的平衡。在镁合金的压铸中，最理想的加热方式是用模温机通过热油对模具进行加热，热油不间断地通过模具内的管道，从内部对模具进行加热，使模具达到稳定的平衡状态。由于导热油不但能加热，也可以象水一样对模具进行冷却，功能象热交换器，使模具温度保持在一定范围内。这种加热方式，模具的温度稳定而均匀，能有效地延长模具寿命，提高产品质量，而且使生产节拍稳定。镁合金压铸过程中模具的温度一般保持在180℃-280℃之间。

       1.4 涂料

       涂料的作用是为压铸合金和模具之间提供有效的隔离保护层，避免金属液直接冲刷型腔，保持金属液的流动性，还可以冷却模具，降低粘模倾向。镁合金同铝合金相比，和模具和焊合性要比铝合金轻，但是由于镁合金的压射速度要高于铝合金，当热金属高速冲击模具的某些部件时，可能产生焊合现象。使用合适的模具涂料可以减少这种趋势。最常用的是基于水的润滑剂，由于镁合金的热容小，因此不需要把润滑剂用于冷却媒介，并且使用时间应尽可能的短，一般为铝合金的50%。为减少水的含量，通常使用较高浓度的涂料。

       2、安全操作

       由于镁的易燃易爆性，在生产中必须要对安全有足够的重视，以下是个人防护、设备安全防护、事故处理要点。

       2．1个人防护

       个人防护是从事镁合金作业的基本条件，一般情况下，下面的防护装备是镁合金压铸人员的基本保护用品：

      （1）工作服

      （2）安全帽

      （3）防护面罩

      （4）隔热石棉手套

      （5）防火衣裤（耐热700℃以上）

      （6）安全鞋

        操作人员在进行作业以前，一定要按上述要求穿戴防护用品，未穿戴防护用品的人员不要靠近作业区域，不能进行操作。

       2.2 设备安全防护

       镁合金熔炉不能使用含镍的不锈钢，同样熔炼工具也不可使用含镍的不锈钢。炉体最好有双层结构的设计，当内层坩锅破裂时，镁液可流到内外层之间的夹层中，同时报警停止加热，使熔化的镁液不至流到外面造成危险。要经常检查炉子有无锈蚀，如有锈蚀应及时清理。

       镁合金压铸生产过程中，最重要的是保持现场的干燥、干净。每次开机前应将模具预热到150℃以上，喷涂时不要喷涂过多的涂料，以免型腔内积水，引起危险。另外冲头及模具的冷却尽量不要用水冷。冲头的冷却可用风冷，模具的加热及冷却一般用耐高温油。镁合金压铸冲头速度也比铝合金压铸的高，为避免飞料伤人，有时在模具上分型面部位加装飞料挡板。