半固態鑄造成型技術是精密鑄造工藝中的一種,根據工藝流程不同,半固態鑄造可分為流變鑄造和觸變鑄造兩類。半固態金屬流變注射成型是以流變鑄造為基礎的一種新的半固態鑄造方法。將其與塑料注射成型原理結合,應用于半固態金屬流變鑄造中,集半固態金屬漿料的制備、輸送、成型等過程于一體,解決了半固態金屬漿料的保存及輸送困難的問題,是對“一步法”技術的重大突破。以下是半固態精密制造工藝流程與成型技術要點,僅供參考:
(1)流變鑄造是將從液相到固相冷卻過程中的金屬液進行強烈攪動,在一定的固相分數下將半固態金屬漿料壓鑄或擠壓成型,又稱“一步法”。其關鍵技術包括半固態漿辯制備、流變鑄造成型。流變鑄造工藝更簡單,能耗更低(不需二次加熱),鑄件成本也更低。在流變鑄造中,由于半固態金屬漿料的保持及輸送控制嚴格而困難,目前實際應用較少。半固態金屬漿料的獲取、保持及輸送等問題如能獲得進展和突破,流變鑄造的工業應用前景更加廣闊。
(2)觸變鑄造,先由連鑄等方法制得具有半固態組織的錠坯,再切成所需長度,然后加熱到半固態狀后進行壓鑄或擠壓成型,又稱“二步法”。其關鍵技術是半固態漿料制備,半固態坯料制備,二次加熱、觸變成型。目前主要應用觸變鑄造,但要先成型半固態金屬坯料,制造成本高,二次加熱能耗大,工藝過程較復雜。
半固態精密鑄造成型的原理是在金屬液的凝固過程中進行強烈攪拌,使普通鑄造易于形成的樹枝晶網絡骨架被打碎而保留分散的顆粒組織形態,從而制得半固態漿料,然后直接將漿料鑄成坯料或利用常規的成型技術如壓鑄、擠壓等實現零件的成型。根據其工藝流程的不同,半固態精密鑄造成型分為流變鑄造成型和觸變鑄造成型兩類。流變鑄造是將獲得的半固態漿料直接進行鑄造;觸變鑄造則是先制備具有半固態組織的坯料,再將坯料加熱到液固相區間之后進行成型。
1.半固態漿料的制備方法
制備半固態漿料的方法很多,除機械攪拌方法外,還有電磁攪拌法、電磁脈沖加載法、超聲振動攪拌法、傾斜板法、外力作用下合金液沿彎曲通道的強迫流動法、應變誘發熔化激活法、噴射沉積法、控制合金澆注溫度法等。其中機械攪拌法是制備半固態合金早期使用的方法,電磁攪拌法和控制合金澆注溫度法是具有工業應用潛力的方法。
2.其他半固態成型工藝
除了采用壓鑄、擠壓方法進行半固態成型以外,還有利用塑料注射成型原理進行半固態成型,稱為流變注射成型、觸變注射成型。半固態注射成型僅適用于低熔點如鎂合金的半固態精密鑄造成型。
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