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半固态金属铸件

半固体铸造

半固态金属铸造(SSM),有时也被称为“半固态铸造”,代表了从某些有色金属制造高质量金属铸件的过程中最近取得的重大进展。这一工艺主要用于铸造复杂的产品,具有接近净形状和极高的精度。

半固态金属铸件

从本质上讲,半固态金属铸造依赖于一种称为“触变性”的特性,这种特性在某些凝胶中可以观察到,当摇动或搅拌时,凝胶变成流体,不搅拌时又变成半固态。冶金学家将这一观察结果应用到铸造过程中,使用某些含铜、铝或镁等元素的有色金属合金。

半固体金属铸件需要使用低粘度流体(且不熔融)材料。铸件发生在温度范围内,其中约30%至65%的金属保持在固态,70%至35%变得粘稠。基于使用中的合金的组成,在可变温度下发生半固体金属铸件。它结合了铸造和锻造的许多优点。它通常比压铸的更强且较少的多孔部分在更严格的净公差内产生。

历史与发展

冶金学家在20世纪70年代在20世纪70年代开始使用半固体铸件以制造非常强大的金属部件。然而,这种形式的铸件直到20世纪90年代才普遍存在,引进了大规模生产商业环境中的诉讼。新技术涉及制造特殊的初始预制坯料,然后将它们注入模具以获得具有降低孔隙率的部件。在本世纪中,许多制造商开始使用流备,略低的成本程序,涉及从半固体浆料的直接铸造零件。

如今,金属部件制造通常依赖于半固体铸件以产生更高质量的组件。这种铸件工艺适用于耐受耐受强度的快速发展。例如,它可以产生显示压力密封性的薄壁复杂的部件。铸造半固体材料的过程使得制造设施能够将模具铸造的许多优点与锻造的回火效果相结合。它可以在金属部件内生产更精细,更均匀的内部颗粒。

半固体金属铸造工艺

制造商利用各种铸造工艺来使用这项新技术生产零件。四种最流行的电流方法如下:

Zixocasting.

世界各地的制造商今天仍然使用触控铸造生产非常高质量的铸造金属零件。首先,机器在铸造过程中通过搅拌熔化的金属来形成一种特殊的预铸坯,以减少材料中气泡的存在。然后压铸机将钢坯重新加热到半熔化状态,然后将这种材料直接注入钢模中。

流变成形

流变铸造的方法有几种。在这个过程中,熔化的金属以指定的速度旋转混合物,并在基体中加入铝屑,从而形成半固态材料的浆状。铸造后,制造商可以通过在压铸炉(或压铸机)中将多余的浆液还原为熔融形式来重复使用。

th轴聚物

在这个过程中,制造商通过在高度控制的条件下,将芯片放入指定体积的加热桶中来制造金属浆料。当芯片达到半固态温度时,机器自动将浆料注入模具。例如,一些制造商使用这种工艺处理镁合金。

应变诱导熔体活化法(“SIMA”)

在某些情况下,应变诱导和熔体激活过程增强了触变模塑。加热后的金属熔化到指定的温度,然后在高度受控的环境中以更精细的内部晶粒结构重新结晶。制造商在部分回火的条件下冷轧材料,以生产高质量的小型金属部件。

应用程序

半固态铸造在本世纪有许多应用。例如,汽车制造商经常依赖这种制造过程来制造高强度但重量轻的汽车零部件。从生产铝悬架到薄壁镁合金计算机框架,这种铸造形式具有商业重要性。它还经常在快速原型的生成中发挥作用

SMM优势

半固态金属铸件的进步最近在金属制造环境中产生了许多关键优势。

这种铸件对许多制造商具有重要的经济景点。使用自动化生产过程的公司可以在相对短的时间内产生大量的高质量金属部件,浪费很少。例如,通过使用SSM而不是砂压铸件,公司避免与环境站点脱污染和铅清理努力相关的成本。利用较低的温度占公司设施的较小负担。它通常还允许制造商使用芯片更长的时间。这些长期生产成本节省可能抵消与实施诉讼或自动流递合相关的更高成本。

此外,通过半固态铸造产生的可热处理部件提供了使用传统压铸制造部件的所有优点。它们通常表现出良好的机械性能,并将附着在组装中的其他部件上。

此外,由于减少了气孔和紧公差,半固态金属铸造能够生产非常高质量的金属零件。由于这些因素,这些组件通常显示出更好的光洁度。例如,在触变铸造过程中,通过重新加热坯料并将其注射到第二个模具中,可以产生非常强的、更细的(晶粒更均匀的)内部结构。利用这种技术,公司既可以制造复杂的零件,也可以制造耐压的薄壁零件。


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