镁合金压铸技术学习培训资料课件.pptx

1、鎂合金壓鑄鎂合金壓鑄及製程簡介及製程簡介ASTM(美國材料試驗所美國材料試驗所)B275合金命名規則合金命名規則：A Z 9 1 D主要合金主要合金成份成份Al(鋁鋁)次要合金次要合金成份成份Zn(鋅鋅)主要合金成份主要合金成份含量含量Al佔佔9%次要合金次要合金成份含量成份含量Zn佔佔1%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:未登記之合金各合金符號表示之化學元素：A 鋁 B 鉍 C 銅 D 鎘 E 稀土 F 鐵 G 鎂 H 釷 K 鋯 L 鋰 M 錳 N 鎳 P 鉛 Q 銀 R 鉻S 矽 T 錫 W 釔 Y 銻 Z 鋅 特性介紹：特性介紹：

2、AZ91AZ91機械性質機械性質及及鑄造性鑄造性極佳極佳 AM60AM60延性及衝擊強度佳延性及衝擊強度佳 AS41AS41高溫強度及抗潛變能力優高溫強度及抗潛變能力優常常用用鎂鎂合合金金化化學學成成份份表表 化學成份合金種類AlMnZnSiCuNiFeothersAZ91D8.39.70.150.500.351.00.1 max0.03 max0.002 max0.005 max0.02AM60B5.56.50.240.60.22 max0.1 max0.01 max0.002 max0.005 max0.02AS41B3.55.00.350.70.12 max0.51.50.02 max0

3、.002 max 0.0035 max0.02 單位：常用鎂合金之常用鎂合金之 機械機械特性特性 機械機械 性質性質材料材料 名稱名稱抗拉抗拉強度強度降伏降伏強度強度壓降伏壓降伏強度強度剪強度剪強度疲勞疲勞強度強度衝擊衝擊強度強度伸長率伸長率(51mm)硬度硬度揚氏揚氏係數係數潛熱潛熱unitMPaMPaMPaMPaMPaJ%BHNGPaKJ/KgAZ91D230160165140702.237545373AM60B220120130N/A706.1686245373AS41B215140140N/AN/A4.167545373常用鎂合金之常用鎂合金之 物理物理特性特性 物理物理 性質性質材料

4、材料 名稱名稱密度密度凝固點凝固點熔點熔點鑄造鑄造溫度溫度比熱比熱熱膨脹熱膨脹係數係數熱傳導熱傳導係數係數電阻電阻導電導電係數係數浦松比浦松比unitg/cm3J/kgm/m*K w/m*KcmMs/mmm/mAZ91D1.814705956257001.0525.07214.16.60.35AM60B1.795406156506951.0525.66212.5N/A0.35AS41B1.775656206606951.0226.168N/AN/A0.35鎂合金之鎂合金之優點優點及及特性特性(一一)（與（與壓鑄合金壓鑄合金比較）比較）1.1.壓鑄合金最壓鑄合金最輕輕者者2.2.比強度比強度高高

5、3.3.比剛性比剛性及及疲勞強度疲勞強度佳佳4.4.抗潛變性佳抗潛變性佳 5.5.吸震性佳吸震性佳6.6.鑄造性（鑄造性（流動性）流動性）佳佳7.7.潛熱潛熱(熱含量熱含量)低低8.8.與鋼之親和性小與鋼之親和性小9.9.機械加工性佳機械加工性佳10.10.鎂金屬蘊藏豐富鎂金屬蘊藏豐富比重是鋁合金之2/3鋅合金之1/4薄壁成形性佳成型時間短薄壁成形性佳成型時間短易於薄件成形模具壽命長，切削加工性佳尺寸穩定性是鋅合金之23倍不同應力條件下其阻尼容量是鋁合金之1025倍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鎂礦切削加工性佳傳熱

6、快，本身不易積熱合金之熱傳導性質比較表合金之熱傳導性質比較表熱傳導度熱傳導度(W/m)比熱比熱(J/kg)鎂合金鎂合金751381046鋁合金鋁合金121239880920鋅合金鋅合金105113402鈦合金鈦合金812502544銅合金銅合金292343774351.1.比重比重相近相近2.2.導熱導熱(散熱散熱)性優性優3.3.電磁遮蔽電磁遮蔽 (EMIEMI Shielding)Shielding)性佳性佳4.4.薄壁成形性佳薄壁成形性佳5.5.耐磨耐磨耐衝擊性耐衝擊性剛性剛性強度佳強度佳6.6.符合符合環保環保需求需求鎂合金之鎂合金之優點優點及及特性特性(二二)（與（與工程塑膠工程塑膠

7、比較）比較）優於塑膠之數百倍鎂合金=1.81 PC+ABS=1.14 PET+30%GF=1.61 PBT+30%GF=1.72 製品及廢料可回收使用，回收製程亦無有害物質產生無須另外做表面電磁遮蔽及導電處理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0.40.6mm優於塑膠810倍，勿須加肋為提升強度壓鑄合金與塑膠之機械與物理性質比較表壓鑄合金與塑膠之機械與物理性質比較表物理性質物理性質機械性質機械性質材料名稱材料名稱密度密度伸長率伸長率熱膨脹熱膨脹係數係數熱傳導熱傳導係數係數熔點熔點抗拉抗拉強度強度降伏降伏強度強度比強度比強度揚氏揚氏係數係數unitg/cm3%m/mK w/

8、mKMPaMPaGPa鎂合金鎂合金(AZ91D)1.81325.07259523016015445鋁合金(A380)2.7323.914559333116514771鋅合金(AG40A)6.71027.4214387283N/A8285塑膠塑膠(PC+ABS)1.0716.576.50.282603916.51022.1鎂合金缺點鎂合金缺點有易燃的危險有易燃的危險:鎂為相當活潑的金屬，於熔融狀態熔融狀態及細微粉末狀細微粉末狀時極易發生劇烈燃燒現象。鎂合金目前價格比塑膠高鎂合金目前價格比塑膠高40%50%: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

9、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有其難度，化學皮膜及塗裝外觀要求嚴，。壓鑄之特性壓鑄之特性何謂壓鑄何謂壓鑄?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：特性：1.1.高速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：510 m/sec 熔湯於澆口速度：9012

10、0 m/sec 2.2.高壓高壓壓鑄機於熔湯充滿模穴後再施予之壓力。熱室機170280kg/cm2 冷室機350550kg/cm23.3.冷卻速度極快冷卻速度極快4.4.充填時間極短充填時間極短Notebook LCD Cover之鑄件充填時間僅 7ms(0.007sec)鎂合金鑄造方式鎂合金鑄造方式 .鎂合金之應用有鎂合金之應用有78年歷史，早期應用砂模鑄造法製造。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.觸變或射出成形觸變或射出成形(thixomolding)技術 Dow Che

11、mical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。鎂合金壓鑄鎂合金壓鑄 薄壁成型之技術極限薄壁成型之技術極限文獻記載：文獻記載：A=100mm2 t=0.9mm A=300mm2 t=1.5mm A=300mm2以上 t=1.52.5mm實際範例：實際範例：1.Mitsubishi Notebook 總厚度 18mm 重1.45kg 平均壁厚 1.0mm 局部尺寸 100 x100mm 厚度 0.8mm2.Sony Walkman(Mini Disk)平均壁

12、厚 0.6mm3.Buhler sample 展示 L100 xW100 xH200mm 整體壁厚 0.7mm鎂合金的運用及趨勢鎂合金的運用及趨勢汽車工業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產業產業 筆記型電腦、數位相機、數位攝影機、LCD顯示器、行動電話、等投入廠商投入廠商可成科技、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。鎂合金鎂合金 基本生產作業流程基本生產作業流程 原料原料-鎂錠鎂錠 (Mg ingot)壓壓 鑄鑄 (Die casting)毛毛 邊邊

13、 (Deburring)機械加工機械加工 (Machining)（後毛邊）（後毛邊）化化 成成(Chemical conversion treatment)塗塗 裝裝(Painting)鎂合金壓鑄基本作業內容概述鎂合金壓鑄基本作業內容概述1.1.壓鑄壓鑄生產段生產段 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2.2.機械加工機械加工及及毛邊處理毛邊處理段段 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3.3.表面化成表面化成處理段處理段 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4.4.塗裝塗裝處理段處理段 補土乾燥補土修潤底漆乾燥修潤 面漆乾燥包裝倉儲出貨