半固态成型技术是继液态成型技术和固态成型技术发展起来的一种全新的成型技术。半固态注射成型分为半固态流变注射成型和半固态触变注射成型。本文中国铸造网主要为大家介绍半固态触变注射成型
半固态触变注射成形法是近些年来开发的一种新工艺,源于美国DOW化学公司,美国THIXOMAT公司将其商业化。该工艺是将塑料的注塑成形原理与半固态金属成形工艺相结合,集半固态金属浆料的制备、输送、成形等过程于一体,该法较好地解决了半固态金属浆料的保存输送、成形控制困难等问题。
目前国内外广泛采用的镁合金成形方法为压铸法。压铸镁合金产品的特点主要表现在
1、尺寸稳定性好。
2、生产率高等优点。
3、夹杂多、气孔多。
4、成形后难热处理、
5、尺寸近净成形差等不足。
由于压铸成型存在很多缺点,因此采用压铸法制造的零件很难满足诸如用于“ 3C”产品中所广泛使用的薄壁壳体类零件以及用于汽车工业中的高性能镁合金零部件的要求。
同压铸法相比,半固态方法制造的产品有一定的优势
1、铸造缺陷少。
2、产品的力学性能、尺寸精度、表面和内在质量高。
3、、节约能源。
4、近净成形性好。
5、安全性好。
半固态触变注射成型是将普通铸造镁或镁合金锭坯切削成轴长为3~6mm的粒状料,加入料斗内。粒料在给料器和螺旋作用下向前推进,积累在螺旋前端并加热至半固态,最后在注射缸作用下,半固态金属液经由喷嘴注射人模具内成型。该方法的优点是成型温度低、制件的空隙率低、尺寸精度高、重复性好。
半固态轧制是在轧制机的人口置加热炉,将被轧制材料加热到所需的半固态后,送入轧制间轧制。这种技术的特是具有非枝晶组织的半固态料具有维持其固态形状不被破坏的强度且变形抗力低,特别适合板材的轧制成型。
半固态锻造是将加热到半固态的坯料在锻模中进行以压缩变形为主的小飞边模锻以获得所需形状、性能制品的加工方法。半固态锻造可以成形变形抗力较大的高固相率的半固态材料,并达到一般锻造难以达到的复杂形状。此外,对于那些用普通锻造方法难以成形的超合金,若采用半固态锻造技术,就有可能制造出特殊的耐热零件。
半固态触变注射成型技术的原理
在普通铸造过程中,初晶以枝晶方式长大,当固相率达到0.2 左右时,枝晶就形成连续网络骨架,失去宏观流动性。半固态成形是在液态金属从液相到固相冷却过程中进行强烈搅拌,使普通铸造成形时易于形成的树枝晶网络骨架被打碎而保留分散的颗粒状组织形态,悬浮于剩余液相中。这种颗粒状非枝晶的显微组织,在固相率达0.5~0.6 时仍具有一定的流变性,从而可利用常规的成形工艺如压铸、挤压,模锻等实现金属的成形。
半固态触变注射成型技术的工艺过程
注射成形法主要工艺过程如下:被制成颗粒的镁合金原料(由枝晶镁合金铸锭制成,其组织仍为枝晶组织)从料斗中加入;在套筒中的镁合金原料通过电加热转变成半固体状态,在螺杆的剪切作用下,在套筒中半固体金属浆料形成了近乎于球形状的固体颗粒,在注射缸的作用下,以相当于塑料注塑机的十倍速率压射到模具内成形。