压铸行业的不断发展，有赖于针对所加工的产品不断寻找其独特的、有竞争力的方法。为了使压铸厂家对具有挑战性产品具有灵活的适应性，持续不断的开发压铸设备是十分必要的，富来公司提出了下列战略目标：

1、工艺方法的安全性

2、如何提高效率

3、如何提高生产率及产品质量

4、为生产复杂新型的轻型结构件，不断开发新的工艺技术。

富来公司不仅建立了系列的热室及冷室压铸机规格范围（热室压铸机为50—KN，冷室压铸机为KN——50MN），而且还建立了压铸模具及其所开发的工艺规程。富来公司不仅承担模具调温处理包括加热及冷却工艺技术，还有模具脱模剂喷涂技术的开发。该公司还在不断从事拓展相关压铸工艺，如：合金熔炼及熔炉技术。

一、　　现代压铸：

最近10年，压铸机及工艺设备业已成熟。工艺提供者通常设置模块化的加工程序，按需要装配于生产过程。为了简化工艺接口，生产厂家通过相关的行业技术要求，引入标准。

Dispo接口是在VDMA（德国机器与设备制造协会）带领下，为在不同的外设设备和压铸机之间达到兼容所引入的标准。引导企业执行这样的标准，为的是简化设备联机接口。

尽管设备生产厂家对机器能耗优化作了许多努力，但在压铸工艺中还会出现工艺方面的能量消耗，当能量消耗在达到一定数量级后，其能耗也是很可观的。因此，在能量消耗优化方面，重要的是对每个工作循环过程的各个环节作深入研究。

1、　　冷室压铸机

现代化的冷室压铸机是组件式设计的。因此，可以按照压铸厂家要求，针对工艺过程来匹配压铸设备。例如在机械方面，可作为正常比例控制的压铸机，也可作为实时控制的压铸机。如果工艺过程要求十分严格的循环周期以及在压射之后要求一个增压性能的，那么，这样的性能可以用一个实时调节的设备很好地达到。相反，如果没有这样要求，压铸件只要求一个标准化的压射过程，该过程必须以较高的速度，而后以较大的压射功率来完成，那么一个标准的压铸设备就可以满足。对于这样的工艺，只需要较少的设备工艺步骤以及较低的人员岗位的培训水平。

富来公司的冷室压铸机（图1）可将压铸工艺和设备的功率作相应一致的匹配。为此，除了标准的压铸设备还有其它设备配置方案（图2），例如：以较小的功率，但由于较小的系统惯性，可有较高的速度，这对于镁压铸的快速要求特别适合。对半固态金属压铸（SSM）工艺来说，通常要求较高的压射力及较低的速度进行充模。

所有这些组合是基于这样的设计理念，即确保用户对高性能压铸件要求的高度适应性，因为富来公司是以客户的要求来对应其设计，以服务于每家客户的生产要求。

2、热室压铸机

热室压铸机如同冷室压铸机一样，可以很好地实现自动化。一台先进的压铸机本身会有许多高效的工艺装备。有压铸工艺优化匹配或快速安装各种模具。

1、实时控制

2、自动抽格林柱

3、快速张紧装置及自动顶出

4、ADFAS:自动调节模具厚薄及锁模力的匹配

5、格林柱的再调节

6、由集成数据库对模具数据处理及压铸机程序优化

7、用于对压铸工艺优化调节的模拟及计算软件

所有这些装备特点，可以快速调整优化压铸机工艺参数，实现快速装夹，迅速调出数据库模具参数。达到高效生产的作业要求。图5所示。

高性能压铸机设备是要精确达到这样的内容，在年GIFA博览会上，富来实况展示其“Speed-T”型高性能压铸作业。达到如此最效率的生产，因此要匹配：

1、最新一代的压铸机；

2、达到模具稳定生产的最小量喷涂系统，模具打开运动无延迟时，节约循环时间；

3、对压铸机以集成接口监控零件喷涂，实行快速锁模过程；

当采用这样的优化设备时，KN锁模力的压铸机，可以实现3.7S的循环时间进行压铸。在此示范作业中，在一个小时内生产多个零件。

3、现代压铸工艺中的周边设备

1）　　模具温度控制：

压铸工艺是一项由模具及熔化合金不断进行热平衡的工艺技术，实践中往往是不理想的模具温度，造成高废品率。压铸模具加热与冷却技术，以程序控制方法，使之达到作业温度要求。图7为模温控制设备，只要安装相应的接头及调温通道，就有可能优化模具温度，通过接口与压铸机相连，除了精确温度控制，也可以与压铸作业状态相匹配，来确保产品质量稳定。

2）　　自动配料

每个压铸间均装配有熔炼设备，这样可随时补充配料，要特别注意温度平衡，尽可能保持均匀，使熔化合金温度波动尽量小。当配料金属为合金锭时，主要是指在镁压铸时，或者在压铸锌时，经常有这样的情况。

图8所示镁金属锭配料设备，该设备同时要干燥及预热镁金属锭，一方面可以提高熔炉的生产率，另一方面有助于干燥金属锭，以提高熔化合金的质量。由于此设备是由储料容器加工，当炉槽面降至规定的液面之下时，配料全自动及均匀地进行。

在实践中，自动悬挂轨道设备为用户所接受。装有中心回炉料的铸造车间，不断以液态增加装料。图9表示悬挂轨道设备，按联动的要求，压铸机用保温炉全自动运行，供给液

态金属，完全无需人工作业。

3）　　现代喷涂技术

在压铸作业中，对模具喷涂具有极其重要的作用。在模具型芯表面要喷涂脱模剂，以阻止模具与铸件的粘附。

在实践中，目前有不同的自动化喷涂工艺，（图10、11）也有不同的配置。简单的模具通过喷涂冷却模具表面温度，需要有一定的喷涂量和持续时间。但模具的温度控制最终还是要考虑上述的模具调温设备，通过模具设计来实施。同时，出于能源和生态保护的考虑，尽量减少模具喷涂。这是其发展方向。

4）其它先进压铸技术

这是富来热室压铸机上的专利技术——预充填对空气量的减少有着决定性的作用，空气在每个压铸过程经闭合的模具排放出来。使孔隙度大大减少，增加铸件密度，提高铸件机械特性。

以阻抗加热为基础的浇铸体系加热（图12），在锌合金压铸工艺中，多年来已标准化。现在这项技术在许多要求苛刻的调温领域（镁合金热室机）中已采用。这有助于提高工艺过程的可重复性，沿着喷咀系统，可以精确的调整少量温度控制等级，细长的结构方式可插入模具，以使镁压铸时，充分发挥短浇口的特点。在喷咀端部较小的温度变化，可使镁压铸不堵塞，甚至熔断（图13）。

有塞咀、无塞咀、熔断

冷室压铸对于高载荷结构件，或可焊接的铝压铸，多使用真空技术。普通的真空设备在标准的冷室压铸机上存在的问题是，在浇料之后直接获得快的排气，真空通常情况下延长了合金在浇注容室内的停留时间，人们企图以较高的熔化温度来抑制外层壳体冷凝的问题，尽管取得明显的结果，但另一种全过程真空压铸工艺显示的（图14）则完全是另一种可能性。

　　机器是通过一个专门的抽吸装置，直接从铝保温炉内吸入压铸容室计量，其浇注量需要相应的真空度匹配，就把所需的浇注量作计量，可以缩短熔液在浇铸容室内停留时间。

全过程真空压铸过程是自动监控的，压铸模具的密封性，会使要达到的真空不能实现，导致强制性的计量减少，对此，在机器的压射行程上就可识别，这样的铸件由于微孔隙度达不到质量级别，无需孔隙茺探测，工艺及质量监控就可以确保，这是普通的真空压铸不可能达到的效果（图15）。

此外，采用真空工艺可以压铸需要热处理的汽车安全件，汽车大底盘件（图16）就属

于这样的构件，该构件必须具有较大的变形性，较高的模具真空度，会减轻具有较长流程大的面构件。具有碰撞要求的车身结构件，是车身轮廓联接点，可以焊接，或者是大的车身件，可以用少的工序加工，从而形成广阔的应用前景。

二、压铸工艺设备的创新

上述的压铸工艺技术清楚地表明，未来在技术创新方面有很大的潜力，压铸工艺仍是问题的关键。

1、真空工艺无坩埚的槽炉。

为能充分利用真空工艺的优点，需要一个特殊的铝槽保温炉图（17），通常用的是无坩埚的槽炉。

基本方案是具有耐火炉衬的铝槽保温炉，具有较高等级的绝热，为的是确保低的能耗，获得低作业成本。此槽式结构具有工作寿命长及便于维修保养，清洁比较简单。加热是通过在盖内集成的管加热体，这样的加热体具有坚固耐用及较长工作寿命的特点，更换简便，不会中断生产。

此炉的特点是，为了在真空机上使用，在机器上对炉进行调整，再次优化机器吸入调节设备的耦合。为此装有多个室，熔化炉可以通过过滤砖到供给炉。熔化物处于静止状态，在槽表面之下，从取料室吸走高质量铝液。

另外，为了对熔化合金作处理，在静止区内安装有除气砖。除气气体通过孔隙性材料流过，为合金除气，从而再次提高密度指数。为实现真空压铸工艺，提高合金质量起到重要作用。

2、铝计量解决方案

相对于普通铝压铸来说，图18所示的炉，在计量过程方面，表现出另一种尝试，在对普通冷室压铸机浇注容室计量过程，合金的质量是研究开发的重点。

Melfec工业炉股份有限公司（奥地利Vorchdorf）开发了一种完全新型铝计量炉设备。这就是真空——熔化炉，此真空熔化炉是由不会浸蚀，抗温度交变以及坚固的陶瓷设计的，从保温炉到浇注设备的转换是通过机械方式实施的。

相对于目前普通的计量炉更确切地说较给汤设备，该设备具有一系列优点。

1、金属熔化物的吸取是在合金液表面之下进行的，可以防止氧化。

2、容器的充填是由合金吸入设备进行的，对熔化合金增加除气

3、从熔化炉转入压室过程，熔化合金不会被氧化，在密闭的陶瓷容器内可进行必要的调温，不会有空气进入，保温性好。

4、该系统有极高的计量准确度。

3、无浇道铸件的压铸

富来公司为热室压铸开发了采用FGS（Frech铸造设备）系列工艺。FGS的核心是一个在模具内调温的熔化合金与分配设备。在热室压铸机上是一个完全不同的工艺技术压铸过程。目的是使熔化合金在零件浇口处始终为液态。

这是对热室压铸工艺的补充，熔化合金从熔化炉经压射系统，直到模具的一个通道（图20）将温度平衡和压铸过程作为焦点，有可能开发大量适用无磨损的加热分配系统以及所属新的压铸工艺方法。

三、总结

本文对目前在用的先进压铸工艺状况作了概述。这些压铸工艺对生产复杂的零件批量加工是一个卓越的工艺技术，但是这些技术还有很大的空间，如果将这些工艺技术作为进一步开发的重点，就会提高更大的生产潜能，在本文列举的富来公司实际开发的几项内容，这些技术已在压铸车间实施并发挥出显著的效能

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