壓鑄鋁錠

　　在國際上鋁錠可以分為很多種如：日本的鋁合金錠ADC12 主要以AD開頭，在中國鋁合金壓鑄鋁錠也分很多種。壓鑄鋁錠主要用在汽車，家具，燈飾，等等五金配件行業。使用非常廣泛。
　　在倫敦市場上叫 “ 標準鋁 ” ， 按國家標準（ GB/T1196-93 ）應叫 “ 重熔用鋁錠 ”
　　什么叫鋁錠？
　　鋁，我們日常工業上的原料叫鋁錠，按國家標準（ GB/T1196-93 ）應叫“重熔用鋁錠”，不過大家叫慣了“鋁錠”。它是用氧化鋁 - 冰晶石通過電解法生產出來的。
　　未壓力加工產品 (Unwrought product) 。經熔煉（或精煉）和鑄造所獲得的產品。例如，軋制錠、擠壓錠、鍛造錠和重熔用鋁錠。
　　· 材質 / 型號
　　1 、 根據鋁錠的成份含量分為
　　1 ）高級純鋁 : 鋁的含量 99.93%-99.999%
　　2 ）工業高純鋁 : 鋁的含量 99.85%-99.90%
　　3 ）工業純鋁 : 鋁的含量 98.0%-99.7% 。
　　2 、 重熔用鋁錠按化學成分分為 6 個牌號 : （注： Al 之后的數字是鋁含量）
　　AL99.9 、 AL99.85 、 AL99.70 、 AL99.70A、 AL99.60 、 AL99.50 、 AL99.00”
　　過去人們所說的“雙零”鋁，即 A00 鋁，相當當今的 AL99.70 和 AL99.70A。倫敦金屬交易所（ LME ）交割的 P1020A鋁錠，相當中國的 AL99.70A鋁錠。
　　AL99.95 、 AL99.99 、 AL99.993 以及 AL99.996 依據 GB/T8644-2000 稱之為 “精鋁”；
　　牌號為 AL92.0 、 AL95.0 及 AL98.0 按 YS/T75-1994 稱之為 “煉鋼脫氧和部分鐵合金用鋁錠” ( 俗稱脫氧鋁/黃鋁/老 K 鋁 ...) ；
　　牌號為 AL99.65E 、 AL99.70E 依 GB/T12768-1991 稱之為“ 重熔用電工鋁錠”。
　　P1020A : 美國鋁協會（ AA ）的注冊鋁錠，即 Fe ≤ 0.20 %， Si ≤ 0.10 %。當然 AA 還有許多注冊的，例如 P1520A、 P0202A... ，相當于我國所通行的標準。
　　注： “A00” 是蘇聯國家標準中的俄文牌號， “A” 是俄文字母，而不是英文 “A” 字，也不是漢語拼音字母的 “A” 。和國際接軌的話，稱 “ 標準鋁 ” 更為確切。 ( 我國在五十年代技術標準都來自前蘇聯 )
　　AL99.70 與AL99.70A區別
　　AL99.70 鋁錠的化學成分（質量分數，% ）為：
　　AL ≥ 99.70 ， Fe ≤ 0.20 ， Si ≤ 0.12 ， Cu ≤ 0.01 ， Ga ≤ 0.03 ，
　　Mg ≤ 0.03 ， Zn ≤ 0.03 ，其他每種 ≤ 0.03 ，雜質總和 ≤ 0.30 ，
　　顏色標志為“一道紅色豎線”。
　　AL99.70A鋁錠的化學成分（質量分數，% ）為：
　　AL ≥ 99.70 ， Fe ≤ 0.20 ， Si ≤ 0.10 ， Cu ≤ 0.01 ， Ga ≤ 0.03 ，
　　Mg ≤ 0.02 ， Zn ≤ 0.03 ，其他每種 ≤ 0.02 ，雜質總和 ≤ 0.30 ，顏色標志為“一道紅色橫線”。
　　3 、鋁錠進入工業應用之后有兩大類：
　　1) 鑄造鋁及鋁合金 : 以鑄造方法生產鋁的鑄件
　　2) 變形鋁合金 : 鑄造鋁及鋁合金是 : 以壓力加工方法生產鋁的加工產品：板、帶、箔、管、棒、型、線和鍛件
　　（四）單價 / 噸： 20 元 / 公斤
　　（五）狀態：錠， 15-18 公斤 / 錠， 1T/ 件
　　（六）包裝：鐵皮包裝
　　（七）主要產地：撫順、內蒙、青海、青銅峽、包頭、白銀、河南
　　（八）、應用行業及領域：
　　1 、領域：合金、鑄造、電子
　　2 、應用行業：
　　輕工、電力、電氣、電子、汽車、機械制造、建筑、包裝等行業
　　1) 在建筑業上，由于鋁在空氣中的穩定性和陽極處理后的極佳外觀而 受到很大應用
　　2) 在航空及國防軍工部門也大量使用鋁合金材料；
　　3) 在電力輸送上則常用高強度鋼線補強的鋁纜；
　　4）廚房用具是 “ 鋁 ” 最早的用途，在今日仍有一個極為廣大的市場。
　　5)基于其化學抗藥性， “ 鋁 ” 特別適合用在化學藥品制造和儲運的構件上。
　　6) “ 鋁 ” 對氧的親合力很高，故也大量用于鋼和鐵的除氧劑
　　7) 其它 : 汽車制造、集裝箱運輸、日常用品、家用電器、機械設備等都需要大量的鋁。
　　國家標準： 國標： GB/T1196-2002
　　工藝
　　壓力鑄造（簡稱壓鑄鋁錠）的實質是在高壓作用下，使液態或半液態金屬以較高的速度充填壓鑄鋁錠型型腔，并在壓力下成型和凝固而獲得鑄件的方法。
　　壓鑄鋁錠特點
　　高壓和高速充填壓鑄鋁錠型是壓鑄鋁錠的兩大特點。它常用的壓射比壓是從幾千至幾萬kPa，甚至高達2×105kPa。充填速度約在10~50m/s，有些時候甚至可達100m/s以上。充填時間很短，一般在0.01~0.2s范圍內。與其它鑄造方法相比，壓鑄鋁錠有以下三方面優點：
　　優點：
　　1. 產品質量好
　　鑄件尺寸精度高，一般相當于6~7級，甚至可達4級；表面光潔度好，一般相當于5~8級；強度和硬度較高，強度一般比砂型鑄造提高25~30%，但延伸率降低約70%；尺寸穩定，互換性好；可壓鑄鋁錠薄壁復雜的鑄件。例如，當前鋅合金壓鑄鋁錠件最小壁厚可達0.3mm；鋁合金鑄件可達0.5mm；最小鑄出孔徑為0.7mm；最小螺距為0.75mm。
　　2.生產效率高
　　機器生產率高，例如國產JⅢ3型臥式冷空壓鑄鋁錠機平均八小時可壓鑄鋁錠600～700次，小型熱室壓鑄鋁錠機平均每八小時可壓鑄鋁錠3000~7000次；壓鑄鋁錠型壽命長，一付壓鑄鋁錠型，壓鑄鋁錠鐘合金，壽命可達幾十萬次，甚至上百萬次；易實現機械化和自動化。
　　3.經濟效果優良
　　由于壓鑄鋁錠件尺寸精確，表泛光潔等優點。一般不再進行機械加工而直接使用，或加工量很小，所以既提高了金屬利用率，又減少了大量的加工設備和工時；鑄件價格便易；可以采用組合壓鑄鋁錠以其他金屬或非金屬材料。既節省裝配工時又節省金屬。
　　壓鑄鋁錠雖然有許多優點，但也有一些缺點，尚待解決。
　　缺點
　　如：
　　1). 壓鑄鋁錠時由于液態金屬充填型腔速度高，流態不穩定，故采用一般壓鑄鋁錠法，鑄件易產生氣孔，不能進行熱處理；
　　2). 對內凹復雜的鑄件，壓鑄鋁錠較為困難；
　　3). 高熔點合金（如銅，黑色金屬），壓鑄鋁錠型壽命較低；
　　4). 不宜小批量生產，其主要原因是壓鑄鋁錠型制造成本高，壓鑄鋁錠機生產效率高，小批量生產不經濟。
　　壓鑄鋁錠應用范圍及發展趨勢
　　壓鑄鋁錠是最先進的金屬成型方法之一，是實現少切屑，無切屑的有效途徑，應用很廣，發展很快。目前壓鑄鋁錠合金不再局限于有色金屬的鋅、鋁、鎂和銅，而且也逐漸擴大用來壓鑄鋁錠鑄鐵和鑄鋼件。壓鑄鋁錠件的尺寸和重量，取決于壓鑄鋁錠機的功率。由于壓鑄鋁錠機的功率不斷增大，鑄件形尺寸可以從幾毫米到1～2m；重量可以從幾克到數十公斤。國外可壓鑄鋁錠直徑為2m，重量為50kg的鋁鑄件。
　　壓鑄鋁錠件也不再局限于汽車工業和儀表工業，逐步擴大到其它各個工業部門，如農業機械、機床工業、電子工業、國防工業、計算機、醫療器械、鐘表、照相機和日用五金等幾十個行業，具體有:汽車零配件,家具配件,浴室配件(衛浴),燈飾零件,玩具,須刨,領帶夾,電氣一電子零件,皮帶扣,表殼,金屬飾扣,鎖具,拉鏈.等。在壓鑄鋁錠技術方面又出現了真空壓鑄鋁錠、加氧壓鑄鋁錠、精速密壓鑄鋁錠以及可溶型芯的應用等新工藝。
　　壓鑄鋁錠機的選擇
　　實際生產中并不是每臺壓鑄鋁錠機都能滿足壓鑄鋁錠各種產品的需要，而必須根據具體情況進行選用，一般應從下述兩方面進行考慮：
　　1）按不同品種及批量選擇
　　在組織多品種，小批量生產時，一般要選用液壓系統簡單，適應性強，能快速進行調整的壓鑄鋁錠機，在組織少品種大量生產時，要選用配備各種機械化和自動化控制機構的高效率壓鑄鋁錠機；對單一品種大量生產的鑄件可選用專用壓鑄鋁錠機。
　　2）按鑄件結構及工藝參數選擇
　　鑄件外形寸尺，重量、壁厚等參數對選用壓鑄鋁錠機有重要影響。
　　鑄件重量（包括澆注系統和溢流槽）不應超過壓鑄鋁錠機壓定的額定容量，但也不能過小，以免造成壓鑄鋁錠機功串的浪費。一般壓鑄鋁錠機的額定容量可查說明書。
　　壓鑄鋁錠機都有一定的最大和最小型距離，所以壓型厚度和鑄件高度要有一定限度，如果壓鑄鋁錠型厚度或鑄件高度太大就可能取不出鑄件。壓鑄鋁錠工藝
　　在壓鑄鋁錠生產中，壓鑄鋁錠機、壓鑄鋁錠合金和壓鑄鋁錠型是三大要素。壓鑄鋁錠工藝則是將三大要素作有權的組合并加以運用的過程。使各種工藝參數滿足壓鑄鋁錠生產的需要。
　　壓力和速度的選擇
　　壓射比壓的選擇，應根據不同合金和鑄件結構特性確定，表1是經驗數據。
　　表1 常用壓鑄鋁錠合金的比壓 (kPa)
　　合 金 鑄件壁厚<3mm 鑄件壁厚>3mm
　　結構簡單 結構復雜 結構簡單 結構復雜
　　鋅合金 30000 40000 50000 60000
　　鋁合金 30000 35000 45000 60000
　　鋁鎂合金 30000 40000 50000 65000
　　鎂合金 30000 40000 50000 60000
　　銅合金 50000 70000 80000 90000
　　對充填速度的選擇，一般對于厚壁或內部質量要求較高的鑄件，應選擇較低的充填速度和高的增壓壓力；對于薄壁或表面質量要求高的鑄件以及復雜的鑄件，應選擇較高的比歷和高的充填速度。
　　澆注溫度
　　澆注溫度是指從壓定進入型腔時液態金屬的平均溫度，由于對壓室內的液態金屬溫度測量不方便，一般用保溫爐內的溫度表示。
　　澆注溫度過高，收縮大，使鑄件容易產生裂紋、晶粒粒大、還能造成粘型；澆注源度過低，易產生冷隔、表面花紋和澆不足等缺陷。因此澆注溫度應與壓力、壓鑄鋁錠型溫度及充填速度同時考慮。
　　壓鑄鋁錠型的溫度
　　鑄壓型在使用前要預熱到一定溫度，一般多用煤氣、噴燈、電器或感應加熱。
　　在連續生產中，壓鑄鋁錠型溫度往往升高，尤其是壓鑄鋁錠高熔點合金，升高很快。溫度過高除使液態金屬產生粘型外，鑄件冷卻緩慢，使晶粒粗大。因此在壓鑄鋁錠型溫度過高時，應采期冷卻措施。通常用壓縮空氣、水或化學介質進行冷卻。充填、持壓和開型時間
　　1）充填時間
　　自液態金屬開始進入型腔起到充滿型腔止，所需的時間稱為充填時間。充填時間長短取決于鑄件的體積的大小和復雜程度。對大而簡單的鑄件，充填時間要相對長些，對復雜和薄壁鑄件充填時間要短些。充填時間與內澆口的截面積大小或內澆口的寬度和厚度有密切關系，必須正確確定。
　　2）持壓和開型時間
　　從液態金屬充填型腔到內澆口完全凝固時，繼續在壓射沖頭作用下的持續時間，稱為持壓時間。持壓時間的長短取決于鑄件的材質和壁厚。
　　持壓后應開型取出鑄件。從壓射終了到壓鑄鋁錠打開的時間，稱為開型時間，開型時間應控制準確。開型時間過短，由于合金強度尚低，可能在鑄件頂出和自壓鑄鋁錠型落下時引起變形；但開型時間太長，則鑄件溫度過低，收縮大，對抽芯和頂出鑄件的阻力亦大。一般開型時間按鑄件壁厚1毫米需3秒鐘計算，然后經試任調整。
　　壓鑄鋁錠用涂料
　　壓鑄鋁錠過程中，為了避免鑄件與壓鑄鋁錠型焊合，減少鑄件頂出的摩擦阻力和避免壓鑄鋁錠型過分受熱而采用涂料。對涂料的要求：
　　1）在高溫時，具有良好的潤滑性；
　　2）揮發點低，在100～150℃時，稀釋劑能很快揮發；
　　3）對壓鑄鋁錠型及壓鑄鋁錠件沒有腐蝕作用；
　　4）性能穩定在空氣中稀釋劑不應揮發過決而變稠；
　　5）在高溫時不會析出有害氣體；
　　6）不會在壓鑄鋁錠型腔表面產生積垢。
　　鑄件清理
　　鑄件的清理是很繁重的工作，其工作量往往是壓鑄鋁錠工作量的10～15倍。因此隨壓鑄鋁錠機生產率的提高，產量的增加，鑄件清理工作實現機械化和自動化是非常重要的。
　　1）切除澆口及飛邊
　　切除澆口和飛邊所用的設備主要是沖床，液壓機和摩擦壓力機，在大量生產件下，可根據鑄件結構和形狀設計專用模具，在沖床上一次完成清理任務。
　　2）表面清理及拋光
　　表面清理多采用普通多角滾筒和震動埋入式清理裝置。對批量不大的簡單小件，可用多角清理滾筒，對表面要求高的裝飾品，可用布制或皮革的拋光輪拋光。對大量生產的鑄件可采用螺殼式震動清理機。
　　清理后的鑄件按照使用要求，還可進行表面處理和浸漬，以增加光澤，防止腐蝕，提高氣密性。
　　鑄造與壓鑄鋁錠的區別
　　鑄造與壓鑄鋁錠的區別
　　鑄造可按金屬液的澆注工藝分為重力鑄造和壓力鑄造。重力鑄造是指金屬液在地球重力作用下注入鑄型的工藝，也稱澆鑄。廣義的重力鑄造包括砂型澆鑄、金屬型澆鑄、熔模鑄造、消失模鑄造，泥模鑄造等；窄義的重力鑄造專指金屬型澆鑄。壓力鑄造是指金屬液在其他外力（不含重力）作用下注入鑄型的工藝。廣義的壓力鑄造包括壓鑄鋁錠機的壓力鑄造和真空鑄造、低壓鑄鋁錠造、離心鑄造等；窄義的壓力鑄造專指壓鑄鋁錠機的金屬型壓力鑄造，簡稱壓鑄鋁錠。精密鑄件廠長期從事砂型和金屬型的重力鑄造。這幾種鑄造工藝是目前有色金屬鑄造中最常用的、也是相對價格最低的。
　　壓鑄鋁錠是在壓鑄鋁錠機上進行的金屬型壓力鑄造，是目前生產效率最高的鑄造工藝。壓鑄鋁錠機分為熱室壓鑄鋁錠機和冷室壓鑄鋁錠機兩類。熱室壓鑄鋁錠機自動化程度高，材料損耗少，生產效率比冷室壓鑄鋁錠機更高，但受機件耐熱能力的制約，目前還只能用于鋅合金、鎂合金等低熔點材料的鑄件生產。當今廣泛使用的鋁合金壓鑄鋁錠件，由于熔點較高，只能在冷室壓鑄鋁錠機上生產。
　　壓鑄鋁錠的主要特點是金屬液在高壓、高速下充填型腔，并在高壓下成形、凝固，壓鑄鋁錠件的不足之處是：因為金屬液在高壓、高速下充填型腔的過程中，不可避免地把型腔中的空氣夾裹在鑄件內部，形成皮下氣孔，所以鋁合金壓鑄鋁錠件不宜熱處理，鋅合金壓鑄鋁錠件不宜表面噴塑（但可噴漆）。否則，鑄件內部氣孔在作上述處理加熱時，將遇熱膨脹而致使鑄件變形或鼓泡。此外，壓鑄鋁錠件的機械切削加工余量也應取得小一些，一般在0.5mm左右，既可減輕鑄件重量、減少切削加工量以降低成本，又可避免穿透表面致密層，露出皮下氣孔，造成工件報廢。
　　熱室壓鑄鋁錠機與冷室壓鑄鋁錠機區別？
　　壓鑄鋁錠機一般分為熱壓室壓鑄鋁錠機和冷壓室壓鑄鋁錠機兩大類。冷壓室壓鑄鋁錠機按其壓室結構和布置方式分為臥式壓鑄鋁錠機和立式壓鑄鋁錠機（包括全立式壓鑄鋁錠機）兩種。
　　熱壓室壓鑄鋁錠機（簡稱熱空壓鑄鋁錠機）壓室浸在保溫溶化坩堝的液態金屬中，壓射部件不直接與機座連接，而是裝在坩堝上面。這種壓鑄鋁錠機的優點是生產工序簡單，效率高；金屬消耗少，工藝穩定。但壓室，壓射沖頭長期浸在液體金屬中，影響使用壽命。并易增加合金的含鐵量。熱壓室壓鑄鋁錠機目前大多用于壓鑄鋁錠鋅合金等低熔點合金鑄件，但也有用于壓鑄鋁錠小型鋁、鎂合金壓鑄鋁錠件。
　　冷室壓鑄鋁錠機的壓室與保溫爐是分開的。壓鑄鋁錠時，從保溫爐中取出液體金屬澆入壓室后進行壓鑄鋁錠
　　隨著我國汽車、摩托車、家電等工業的迅速發展，工業產品的外形在滿足性能要求的同時，變得越來越復雜，而這些產品的制造商不開模具，這就要求模具制造行業以最快的速度、最低的成本、最高的質量生產出模具。為了達到上述要求，模具企業只有運用先進的管理手段和集成制造技術，才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。那么在壓鑄鋁錠生產時，難免會遇到這樣那樣的問題。下面著重2點知識加以說明。
　　⒈為什么鋁壓鑄鋁錠的孔內加工余量不能超過0.25mm?
　　為了適合壓鑄鋁錠,人類在壓鑄鋁錠用的鋁合金內加了很多矽(SI)。鋁合金在模具內凝結時，這些矽，會浮到表面上，形成了一層薄薄的矽膜。這層矽膜，硬度非常硬，非常耐磨。有些OEM的設計師，就利用這個特性。將壓鑄鋁錠件的孔內表面直接計為軸承面。這個矽表面層，一般只有0.2到0.9mm。加工太多，這個軸承面的壽命就會縮短。
　　⒉為什么鋁壓鑄鋁錠件，在磨光時候，會有黑斑？
　　這個原因，有幾種。有可能是氧化矽，或氧化鋁的形成。解決的方法很簡單，使用新鮮的鋁錠。但是，最大的可能性是來自於脫模劑。可能是，我們噴太多脫模劑。也有可能是，脫模劑的有機物含量過高。這些有機物在熱熔鋁的溫度下，有些被還原成碳元素，有些變成有機大分子聚合物。這些碳分子和聚合物的混合，在鋁鑄件形成時，被包含在表層，成為我們看到的黑斑。我們可以從減少噴涂劑的濃度，改用另外一種噴涂劑，或者，加長噴涂之后的吹風時間。以減少碳元素的行成和防大分子聚合物的堆積,另外一個通常的作法是:用degaser去洗。
　　壓鑄鋁錠工安全技術操作規程
　　1 依據不同型號壓鑄鋁錠機的性能，開動電機前應泄壓啟動，并檢查電氣設備、電液閥等是否處于良好的工作狀態。
　　2 安裝壓鑄鋁錠模具及壓鑄鋁錠機充氮氣，按照壓鑄鋁錠機工藝和壓鑄鋁錠機充氮氣規定的步驟進行。
　　3 采用充氧壓鑄鋁錠，嚴禁使用油劑潤滑涂料。
　　4 多人操作互相配合好。手工舀取合金液澆注時應平穩。
　　5 壓力低于規定值時，禁止壓射。
　　6 模具分型面接觸處與澆口處應使用防護擋板，人員不得站在分型面接觸處的對面，以防金屬液體噴濺傷人。
　　7 禁止帶明火物品靠近油箱，油箱溫度超過設備運行規定溫度時，應用水冷卻。
　　8 從壓鑄鋁錠模上取下鑄件與澆冒口時，應使用工具。取下鑄件后，應及時消除鑄件型上和通氣孔內黏附的金屬殘屑。
　　9 工作完畢后，必須停止油泵，關閉所有閥門。如采用保溫爐對金屬液保溫，應關閉電源，停止保溫爐上的通風設備。