原標(biāo)題：產(chǎn)品輕量化！AZ91D超薄筆記本電腦外殼壓鑄工藝參數(shù)優(yōu)化

鎂合金具有低密度、高比強(qiáng)度和比剛度、良好的阻尼性能、強(qiáng)的電磁屏蔽性和易回收等優(yōu)點(diǎn)，目前在汽車(chē)、通訊等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。目前幾乎所有的鎂合金產(chǎn)品都為壓鑄成形。相較于其他成形工藝，壓鑄成形具有精度高、效率高及低成本等優(yōu)勢(shì)。

AZ91D鎂合金，具有良好的耐蝕性能和鑄造性能，是目前使用非常廣泛的壓鑄鎂合金。在通訊領(lǐng)域,越來(lái)越多的產(chǎn)品追求精細(xì)化和輕量化，鎂合金的需求量不斷增加。但是，AZ91D鎂合金存在熔點(diǎn)低、化學(xué)性質(zhì)活潑，壓鑄過(guò)程中缺陷多、卷氣嚴(yán)重等缺點(diǎn)制約了鎂合金更大范圍的使用，特別是在超薄件的生產(chǎn)上還存在諸多問(wèn)題，比如力學(xué)性能低、精度較差、次品率較高等。目前，3C鎂合金電子產(chǎn)品厚度一般在0.8mm以?xún)?nèi),如果繼續(xù)降低厚度，次品率將大幅升高。壓射速度過(guò)低，補(bǔ)縮不及時(shí),內(nèi)部缺陷變多，甚至在靠近排氣槽位置出現(xiàn)缺料現(xiàn)象；壓射速度過(guò)高，超薄件筆記本外殼件壁厚將會(huì)增加，影響產(chǎn)品質(zhì)量和安裝要求，同時(shí)晶粒將會(huì)粗化，導(dǎo)致力學(xué)性能變差。但是對(duì)薄壁件，尤其3C薄壁壓鑄件壓鑄工藝要求更為苛刻，型腔高度甚至在1mm以下，熔體流動(dòng)中受到型腔上下表面產(chǎn)生的摩擦阻力很大，需要提高熔體流動(dòng)性，即澆注溫度。目前尚無(wú)針對(duì)如此薄壁件壓鑄參數(shù)的報(bào)道。

為解決鎂合金超薄外殼件壓鑄成形性差的難題，通過(guò)正交試驗(yàn)研究了澆注溫度、模具溫度和壓射速度對(duì)鑄件力學(xué)性能的影響。

圖文結(jié)果

試驗(yàn)過(guò)程中采用的設(shè)備為伊之密公司生產(chǎn)的8000kN臥式壓鑄機(jī)，模具采用8418熱作模具鋼，模具沒(méi)有真空系統(tǒng)，模具溫度由300L（D）型模溫機(jī)控制，最大輸出口溫度為300℃。噴涂MK-TF環(huán)保鎂合金脫模劑，脫模劑與水配比為1∶80。AZ91D鎂合金超薄筆記本外殼壓鑄件見(jiàn)圖1，外形尺寸為31mm×21mm×0.65mm，中間位置最薄處厚度僅為0.5mm，圖1中標(biāo)出的1、2、3為拉伸試樣取樣位置。

圖1 超薄筆記本外殼鑄件

表1 AZ91D鎂合金的化學(xué)成分（%）

表2 試驗(yàn)因素水平表

圖2 鑄件的顯微組織及主要相組成

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果

表4 正交試驗(yàn)水平效應(yīng)值

圖3 澆注溫度對(duì)鑄件強(qiáng)度的影響

圖4 不同澆注溫度下拉伸斷口形貌

結(jié)論

（1）通過(guò)正交試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，澆注溫度對(duì)AZ91D超薄筆記本電腦外殼件的影響要比模具溫度和壓射速度的影響大，3者先后順序?yàn)闈沧囟取荷渌俣群湍＞邷囟龋珹4C3B2工藝條件下有最優(yōu)的抗拉強(qiáng)度，在A4C1B2工藝條件下有最優(yōu)的屈服強(qiáng)度。

（2）模具溫度為210℃，壓射速度為5m/s時(shí)，隨著澆注溫度增加，鑄件的力學(xué)性能呈現(xiàn)出逐漸增加的趨勢(shì)，而斷口縮松、縮孔數(shù)目呈現(xiàn)逐漸減少趨勢(shì)，當(dāng)澆注溫度達(dá)到700℃時(shí)有最優(yōu)力學(xué)性能，抗拉強(qiáng)度為242.6MPa，屈服強(qiáng)度為206.8MPa。

（3）與一般大厚度鎂合金壓鑄件相比，超薄AZ91D鎂合金鑄件要求更高的澆注溫度、模具溫度和壓射速度。

本文作者：

羅哲民 李烈軍 倪東惠 彭繼華
華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車(chē)工程學(xué)院
李楊德 李衛(wèi)榮東莞宜安科技股份有限公司

本文來(lái)自：《特種鑄造及有色合金》雜志，《壓鑄周刊》戰(zhàn)略合作伙伴