镁合金压铸工艺、安全操作要点

作者:安全管理网 来源:安全管理网 点击:  评论: 更新日期:2016年10月13日

随着镁合金压铸 <http://www.kfstock.com/>的兴起与发展,对镁合金 <http://www.kfstock.com/>的压铸工艺和安全操作要点进行探讨,有利于安全、优质地生产。针对镁合金的不同特点,应该有特别的防护措施及设备。有的工厂仍用传统的普通冷室压铸机进行镁合金压铸件的生产,在生产中存在着潜在的危险及隐患。
        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,热室机压铸是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。
        2.3镁合金事故处理
        用于镁合金的灭火剂有干沙、覆盖剂、D级灭火器,这些灭火器材应放置在醒目的地方且便于现场紧急使用,干沙及覆盖剂要存放在容器内预防潮湿,并要经常检查。
        3、结语:
        镁合金在汽车制造业中也有广泛的市场和很大应用潜力。由于镁合金产品>对汽车轻量化、高速、节油等整体功能效果明显,因此受到汽车厂商的高度重视,镁合金铸件每年以20-25%的速度增加。一些典型件,比如方向盘、离合器外壳等有镁合金压取代铝合金的趋势,我国由于镁合金压铸和挤压的发展时间不长,国内一些厂商进入时还比较谨慎,其实只要拥有优质可靠的镁合金压铸和挤压设备,辅以合理的生产工艺和安全措施,镁合金压铸和挤压就很容易成功,而且,镁合金压铸和挤压也是很有前景的一项事业。
   

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