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铝熔体纯净度在一体化压铸工艺的必要性
来源: | 作者:ONEZONE | 发布时间: 2022-11-18 | 2544 次浏览 | 分享到:
一体化压铸本质上属于高压铸造工艺,2019 年以前压铸机锁模力通常在400-5000吨不等,汽车高压铸造工艺主要应用于发动机系统、变速箱系统、离合器等精密件,以及 横梁、纵梁、减震塔等车身结构件。

什么叫一体化压铸:

车身件的一体化,即原本设计中多个单独、分散的小件经过重新设计高度集成,再利用压铸机进行一次成型,省略焊接的过程直接得到一个完整大零件,一体化车身件尺寸大、材料特殊、模具复杂、制造工艺难度较高,需要大吨位压铸机进行生产。高压压铸工艺包括合模、射料、回锤、冷却、充氮气(惰性气体)、离嘴开模、顶出、 顶回等步骤。当压铸生产时,先将熔融的液态铝合金倒入压铸机的压射机构内,压射机构将铝液快速推入模具内并加压成型,通过模具内的冷却系统将铝合金零件快速冷却至固态,最后模具打开由机器手取出零件、清理喷涂脱模剂再进行下一循环生产,整个生产过程温度极高、烟气多、噪音大,业内通常使用自动化生产。

一体化压铸单个生产周期主要由抽真空-铝液填充-成型-机加工环节组成。在铸造型腔内会涂覆约35ml的润滑油,压铸机关闭型腔抽出内部气体,熔融状态的金属材料被高速压入,模具与型腔接触,温度下降到400度时型腔打开,模具运送到逐冷却槽,再经过剪裁,多余的部分和不良产品会再次加工,特斯拉ModelY的一次一体化压铸周期完毕。

一体化压铸的优点:

大型零部件一体化压铸是对传统汽车制造工艺的颠覆,结束了传统汽车制造先冲压后焊接的方式,工艺复杂度大幅降低,生产周期大幅缩短,同时在轻量化和降本方面效果显著。具体来说一体化压铸工艺优点。

  1. 轻量化:在大尺寸结构件上充分利用铝合金的低密度特性,有望大幅度减轻车身重量。

  2. 提效降本:通过一次压铸成型,大大减少零部件的生产线数量,并减少焊接环节的工序,从而缩短生产周期。

  3. 提高零件强度:一体化压铸避免了焊接造成的强度降低,同时在设计零件时可不考虑安装孔、安装位置等要素,从而使用更优化的工程学结构。

一体化压铸的过程管控:

熔体净化度(降低渣及气孔含量)、真空度保证(模具密封、抽真空排气)、预结晶控制(熔杯铝液温度、料筒加热、压铸工艺)。

其中铝熔体的洁净度又会影响预结晶,且由于一体化压铸生产非常快速,极需要在生产前确认铝熔体的洁净度

目前一种新的快速铝熔体洁净度测量技术--莱布尼茨测渣仪,实现3-5分钟量化铝熔体的纯净度、且可知道各种凝固过程的质保、比如冷却速率、凝固速率、初晶过冷、共晶过冷等。该仪器独创的指标L值,可以对各种质量指标综合评分,对一体化压铸的高品质要求具有积极的意义。