零件制造中的高压压铸

多次使用金属的零件制造行业的创新导致了由不同材料制成的具有复杂设计的产品。 这进一步需要高压压铸的普及。

与其他压铸工艺相比，高压压铸工艺因其速度快且材料浪费少而被许多制造商考虑。 不过，选择一定要在了解之后再做。 因此，本文讨论了您需要了解的有关该过程的所有信息。 

什么是高压压铸？ 

高压压铸（HPDC）是一种压力压铸工艺，大多数爱好者称之为压铸工艺。 

制造过程使用压铸机，该压铸机的组件共同作用，在高压下将铝和锌等熔融金属注入预先设计的模具中。 冷却后发生凝固，将压铸件从模具中取出，然后继续循环。 

压铸机的组件取决于注射系统（即冷室或热室）。 尽管如此，两种类型的机器都使用下面介绍的几乎相同的组件及其功能。 

压铸模具

由于钢的高熔点，模具由钢等材料制成，并通过 CNC 加工进行，并且是注入熔融金属的地方。 它具有根据所需产品设计的模型，分为两半，一半可移动，另一半固定在压铸机上。 在注射过程中，机器将两半夹紧在一起，以防止熔融金属溢出。 

顶针

顶杆大多数情况下位于压铸模具的可移动半部上。 它们的作用是在铸件凝固后顶出零件。

活塞

活塞的作用是产生压力，将液态金属注入压铸模具中。 它可以是半自动、手动或自动，具体取决于压铸机的复杂程度。

加热组件

加热部件的作用是储存和维持熔融金属的温度。 它们包括加热元件、热电偶和吹气室。 它们仅出现在热室压铸机中。 

提升管

该部件充当熔融金属进入压铸模具的通道。

高压压铸的类型 

根据机器注射系统的方法，高压压铸有两种类型：冷室和热室。 

热室注射系统

热室压铸适用于镁、铝、铅等材料。 在注射系统中，熔化过程在注射到模具之前在机器中发生。 

冷室注射

在冷室压铸中，熔化发生在压铸机外部，然后使用金属包浇注到吹塑室中，然后注入模具中。 冷室压铸系统适用于铝等高熔点材料。 

两种类型的高压压铸之间的差异总结包括：  

• 热室注射系统速度更快，因为它没有在机器外部熔化金属的额外步骤 
• 冷室使用的压力（1500 至 25000 psi）比热室（1,000 – 5,000 PSI）更大
• 热室采用水平注射工艺，而冷室系统采用水平或垂直注射工艺 
• 由于机器的尺寸，热室注射系统更适合小型和复杂的零件。

高压压铸工艺如何工作？ 

据不少爱好者介绍，压铸模型由四大工序组成。 本指南的这一部分将向您展示您需要了解的有关该流程如何运作的所有信息：

模具设计与准备

该模具采用 CNC 加工制造，因为它可以实现所需的严格公差、准确度和精度。 然后，操作员清洁模具以去除杂质，因为它们会影响最终零件的质量。 您还应该润滑模具内壁以调节温度并改善零件脱模。 

熔融金属制备和注射

这取决于压铸机的注射系统，如之前在热室与冷室注射系统中所解释的那样。 对于冷室注射系统，需要在机外准备熔融金属汤。 然后，根据喷射系统进行喷射。

冷却凝固

熔融金属冷却并凝固。 然后，使用顶杆将凝固的压铸件从模具型腔中取出。

后铸造工艺 

压铸零件还要经过一些铸造后程序，例如修整以去除其上多余的材料。 修整通常使用修整模具和锯进行。 此外，零件上的额外材料是可重复使用和回收的，这使得它具有成本效益。

与高压压铸兼容的常见材料

HPDC 是制造业中最常见的压铸工艺类型，最常见的材料是铝、锌和镁。 下面介绍了每一种的特性，您可以了解它们，以决定是否应该坚持使用 HPDC 还是使用其他。 

铝 

铝是汽车和航空航天等零件制造行业最通用的压铸材料。 铝压铸工艺由于具有高强度重量比、耐腐蚀性、耐热性以及良好的熔化流动性等特性而在制造高质量压铸件方面广受欢迎。 

压铸工艺中使用了多种铝合金，每种合金都具有独特的性能。 下表显示了合金、元素成分、性能、行业和压铸零件的摘要。 

其他与压铸工艺兼容的铝合金包括 B390、AC43500 和 A413。 选择合适的铝材料取决于具体要求。 许多压铸制造商使用 ADC12，因为它具有成本效益、良好的机械性能和尺寸稳定性。

镁合金

镁由于其轻质（比铝轻）和可加工性而在压铸服务中很受欢迎。 由于其熔点较低，该材料采用热室压铸工艺压铸而成。 常见的镁压铸合金有： 

锌合金

锌合金与冷室和热室压铸工艺兼容。 它是一种坚固、耐用且可加工的材料，适合制造坚固的压铸零件。 常见的锌压铸合金如下表。 

与压铸工艺兼容的其他金属有铅、铜和锡合金。 在选择任何压铸材料之前，请确保您熟悉其性能，这决定了其应用和使用环境。 更好的选择是从享有盛誉的压铸服务机构获得材料推荐。 

高压压铸的优点 

高压压铸工艺在多个行业的广泛应用归因于其以下几个优点：

优质铸件 

使用该工艺制造的铸件准确且均匀。 它们坚固且具有良好的表面光洁度，因此很少需要进一步的表面后精加工工艺，例如机械加工。 

更高的生产率

高压压铸由于熔融金属的压力和高流速而具有高生产率。 它比低压和重力压铸等其他压铸工艺更快，使其成为大批量制造的首选。

薄壁产品

压铸工艺适合制造壁厚为1.5mm-12mm的零件。 此外，它允许添加插入件（或共铸零件），从而减少零件组装过程中的零件数量。 

实现复杂的设计

模具设计具有很高的灵活性，这使得高压压铸适合设计复杂的产品。 除此之外，模具是使用数控加工制造的，这提高了尺寸精度。 

耐用模具

HPDC 中使用的压铸模具非常耐用，可用于多个生产周期。 由于其耐用性，压铸件的单位成本有所降低。 

高压压铸的缺点

HPDC 还存在一些缺点，如果不加以考虑，可能会影响生产过程。 因此，在选择压铸件服务之前，您应该与压铸件服务商讨论。

空气夹带

压铸过程中涉及的高压可能导致注射过程中滞留空气。 这会进一步导致热处理过程中出现孔隙和表面起泡。 因此，高压铸造不适合必须没有气穴的产品。 更好的解决方案是改用低压压铸。 

初始启动成本

想要建立个人高压压铸机的企业应该警惕其高昂的初始启动成本。 机器成本昂贵，模具成本可能非常高。 此外，由于压铸模具的复杂性和单位成本，其制造成本可能非常昂贵。 如此巨大的投资是许多企业考虑使用压铸服务的原因。 

废品率高

由于温度和压力等不受控制的变量以及金属流动的不一致，可能会出现高废品率。 这会影响零件质量并导致废品和浪费。 结果，由于需要额外的原材料，效率降低并且生产成本更高。

高压压铸与低压压铸

如果高压压铸不适合零件，许多压铸服务建议使用低压压铸工艺。 本节讨论两种压铸工艺之间的差异，以便您可以做出明智的决定。 

注射压力 

高压压铸和低压压铸的主要区别在于压力。 低压铸造发生在0.08MPa左右，最高可达0.15MPa。 另一方面，另一个发生在数百兆帕。 注射压力和流量的差异导致LPDC生产速度低。

液态金属的流量 

由于压力较低，低压压铸中液态金属的流速平稳，可以达到150mm/s的速度。 另一方面，与后者相关的高压不稳定，速度可达60m/s至120m/s。 此外，低压和低流量减少了低压铸造中的空气滞留。 

模具型腔材质

LPDC中模具型腔所需的材料可以是金属或沙子。 然而，在 HPDC 中，模具仅使用金属模具制成。 此外，使用LDPC可以制造设计复杂的大中型铸件，而HPDC只能制造中小型铸件。

后铸造工艺

与 HPDC 零件不同，低压铸件需要进行热处理。 此外，铸件的光滑表面不如 HDPC 部件。

成本效益 

LDPC 的运行成本较低，适合小批量生产。 另一方面，高压铸造更适合大批量订单生产

高压压铸工艺的应用

HPDC 在以下行业中很受欢迎： 

汽车行业

HPDC适用于制造发动机缸体、变速箱壳体等汽车结构件。 它在汽车行业的受欢迎是因为它能够制造具有复杂设计和广泛材料兼容性的零件。

医疗行业

HPDC适用于制造金属医疗部件，包括高产量成像设备和输液泵。 其高生产率、材料兼容性和复杂的设计支持使其成为更好的工艺。

航空航天工业

HPDC在航空航天工业中用于制造发动机零件。 航空航天工业使用锌、镁和铝等材料，因为它们的特性和高压压铸与它们兼容。 

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高压压铸与不同材料和复杂设计零件的兼容性使其成为许多制造商的首选。 然而，其高昂的初始成本可能会阻碍选择它，这使得考虑压铸服务成为更好的选择。 

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结语 

高压压铸是一种金属制造工艺，以其操作简便、材料浪费少和成本效益而闻名。 本文讲述了该工艺及其在零件制造中的应用。 什么是压铸？ 我们希望这篇文章有所帮助。 如果您正在寻找制造高质量金属零件的正确工艺？ 让我们帮助您入门。

常见问题 

压铸件为什么采用CNC加工？

CNC加工由于其精度、准确度和高公差而被用于制造压铸模具。 另一种适合制造模具的制造工艺是3D打印。 

我可以使用高压压铸塑料吗？

不，压铸适用于金属。 对于塑料材料，需要使用嵌件成型和包覆成型等注塑工艺。 

高压铸造和重力铸造有什么区别？

虽然两种压铸工艺都使用模具，但在高压铸造中，使用压力将熔融金属注入模具中。 这使其成为压力压铸工艺。 另一方面，重力铸造模具在重力的影响下充满熔融金属。