ENGINEERING GUIDE
壓鑄金屬及其選型工程指南
壓鑄金屬 鎂、鋁和鋅是主要的壓鑄金屬，而青銅、銅和其他一些材料也用於壓鑄。鎂壓鑄的優點是重量輕、減振性能好；鋁 […]
壓鑄金屬
鎂、鋁和鋅是主要的壓鑄金屬，而青銅、銅和其他一些材料也用於壓鑄。鎂壓鑄的優點是重量輕、減振性能好；鋁合金的優點是耐腐蝕性和強度高；鋅壓鑄的優點是適合鑄造小型、精細的薄壁零件。
壓鑄 該技術能夠以大批量生產複雜零件，同時保持可重複性和成本效益。然而，由於黑色金屬熔點高，容易導致模具快速磨損，因此壓鑄黑色金屬可能極具挑戰性。
電子元件框架、儀表板、汽車輪圈框架和工具外殼通常採用鎂合金鑄造，因為這些零件需要輕量化和結構支撐。鋁壓鑄用於生產引擎缸體、馬達外殼、散熱器、變速箱殼體以及許多其他零件。鋅壓鑄則用於生產門把手、管道部件、閥門零件、汽車零件等。
讓我們詳細了解一下壓鑄金屬，闡述它們的鑄造性能、局限性、應用，以及如何在選擇壓鑄材料時做出明智的決定。
用於壓鑄的鎂合金
鎂合金壓鑄件
鎂是一種結構金屬，以其輕質和耐用性而聞名。它的密度為1.74克/立方厘米，比鋁輕35%。1因此，鎂合金被用於需要高剛度重量比和減振性能的壓鑄金屬零件。
鎂合金熔點低、流動性好，易於鑄造，但其與氧的反應性要求嚴格的製程控制。
鎂AZ91D
AZ91D是 最常見的合金 in 鎂壓鑄件其中約含 90% 的鎂、8.3% 至 9.7% 的鋁、高達 1% 的鋅，以及少量的其他金屬（錳、矽、銅）。
熱室壓鑄法適用於AZ91D鎂合金。此方法熱裂傾向低，生產週期短。此外，與其他鎂合金相比，AZ91D鑄件具有更強的耐腐蝕性。
應用環境： 汽車變速箱殼體、凸輪軸蓋、轉向柱支架、筆記型電腦外殼、智慧型手機內框。
鎂 AM60
AM60 和 AZ1D 的主要差異在於鋁含量。 AM60 的鋁含量低於 6%，常用於高壓壓鑄 (HPDC)，也可以透過擠壓鑄造加工以滿足特定的性能要求。2較低的鋁含量可以提高延展性、衝擊韌性和延伸率。
應用環境： IP光束、汽車座椅框架、儀表板和汽車內裝結構。
特種鎂合金
其他用於壓鑄的鎂合金包括 AS41B、AE42 和 ZK60A。 其中一些合金含有稀土元素，並針對特定性能而設計。例如，AE42合金含有少量（約2-2.5%）的鈰、釹和鑭。因此，其耐溫性和抗蠕變性顯著提高。
應用環境： AS41引擎零件、自動變速箱零件、前引擎支架、飛機煞車殼體和起落架零件以及飛彈框架。
鋁壓鑄合金
鋁壓鑄合金
鋁合金是其中之一 輕質壓鑄金屬它具有強度高、導電性好、耐腐蝕、電磁幹擾和射頻幹擾屏蔽性能優異等優點。雖然其合金的熔點相對較高（〜660°C與鎂和鋅相比，複雜的零件可以使用冷室鑄造技術進行鑄造。
當熔融鋁流入模具並凝固時，會形成樹枝狀結構，從而增強鑄件的強度和延展性。
接下來，我們來討論常見的鋁壓鑄合金。 ASTM、EN AC 和 JIS 標準。
鋁合金380（A380）
A380 是一種通用鋁鑄造合金，兼具良好的鑄造性能、強度和延展性，同時還具有優異的耐腐蝕性、耐磨性和焊接性。它是鑄造用於嚴苛環境的精密零件的理想選擇。
應用環境： 電動工具機身、電子外殼、變速箱外殼、引擎支架和安裝座以及家用電器零件。
鋁合金360（A360）
A360合金中較高的矽含量和極低的銅含量提高了其流動性，並降低了熱脆性。它在戶外和海洋環境中具有良好的耐腐蝕性。但A360合金比A380合金成本更高。此外，A360合金可以鑄造成不易產生熱裂紋的複雜薄壁形狀。
應用環境： 液壓系統外殼、船舶五金件、汽車懸吊零件和歧管、化學閥門和雷達設備外殼。
鋁 413 (A 413)
鋁413的矽含量（約12%）高於A380和A360。它具有最佳的流動性和模具填充性，因此非常適合鑄造需要耐壓性和超薄壁的機械零件。然而，其機械強度有所降低。
應用環境： 液壓缸、氣動元件、壓力容器、高性能散熱器、緊湊型外殼和食品加工設備。
鋁 383 (A 383)
鋁合金A383含有9.5%～11.5%的矽、2%～3%的銅和≤1.3%的鐵，以及少量其他合金元素。它具有優異的模具填充性、抗熱裂縫、尺寸穩定性，並且比A380鋁合金具有更好的耐腐蝕性。可用於鑄造長厚比高的零件。
應用環境： 電子通訊設備外殼、汽車支架、汽缸蓋罩、感測器外殼和通用工業鑄件。
交流46100
AC 46100鑄件兼具硬度、強度和焊接性能。其主要合金元素為約12%的矽和約1.5-2.5%的銅。此鑄件廣泛應用於汽車和工業機械製造領域。
熔點越低，鑄造週期越短，但熔點越低，因此不適用於腐蝕性和高溫環境，尤其是不適用於 200°C 以上的環境。
應用環境： 動力總成部件、引擎缸蓋和工業流體管路。
交流46500
這種符合歐洲標準的鋁合金是 與A380類似 它常用於壓鑄堅固輕便的零件，包括航空航太和電氣硬體。
模數轉換器 10
ADC指的是鋁壓鑄，ADC 10在亞洲製造業廣泛應用。它被認為 與 A380 (ASTM) 和 AC-46500 (EN AC) 非常接近 標準[3ADC 含有高達 9.5% 的矽，並具有均衡的機械性能、結構強度和可加工性。
模數轉換器 12
ADC 12（與 A 383 非常相似這種合金的矽含量略高（最高可達 12%），熔點更高，抗裂性更強。它可用於鑄造薄壁和複雜零件。
當您需要稍高的強度時，ADC 12 是更好的選擇，而 ADC 10 在精細的模具填充方面表現更佳。
鋅壓鑄合金
鋅壓鑄件
鋅是另一種低熔點金屬（420°C）在熔融狀態下具有很高的流動性，可以透過壓鑄成型為複雜的幾何形狀。 鋅合金，包括 Zamak 2、3、5 和 7，用於生產工業零件，需要兼顧強度、韌性和導電性。然而，鋅合金被認為是不適合壓鑄的金屬（密度 ρ= 6.6–7.0 g/cm³），且在高溫下無法保持其原有的機械性能。 100°C
鋅合金2
Zamak 2 合金的主要合金元素為 3.7-4.3% 的鋁和 2.7-3.3% 的銅，另含少量鎂、鐵和其他元素。它具有高強度、高延展性、良好的硬度和延伸率，但長期脆性和收縮性較差。
應用環境： 尺寸小巧、做工精細、精度高的零件，例如小型齒輪、凸輪、馬達端蓋、沖壓模具原型、工具嵌件、燈具和手動工具組件。
鋅合金3
與 Zamak 2 的主要差異在於 Zamak 3 的銅含量較低（Cu ≤0.25%），這改變了其長期使用性能。 Zamak 3 是業界標準合金，具有尺寸穩定性好、鑄造流動性佳、易於加工等優點，且成本更低。
應用環境： 電器外殼、安裝五金、吊扇、裝飾品、管線零件和電氣零件。
鋅合金4
Zamak 4 是一種用於連接 Zamak 3 和 Zamak 5 的鋅壓鑄合金，含有少量銅（約 0.3% 至 0.5%）[4它保持了良好的延展性，硬度略有提高，且強度不受影響。此外，Zamak 4 的模具黏模風險也低於 Zamak 3。
應用環境： 服裝五金、窗戶鎖、小型電開關和裝飾五金。
鋅合金5
Zamak 5 的成分包括約 4% 的鋁、約 1% 的銅和高達 0.08% 的錳，以及其他一些微量合金元素。它用途廣泛，抗拉強度和硬度均高於 Zamak 3，但鑄造流動性略差。
應用環境： 汽車齒輪、安全帶機構、鉸鍊和支架、撥動鎖扣和電氣連接器。
鋅合金7
Zamak 7 是一種嚴格控制雜質含量的合金，由 3.5%～4.3% 的鋁、約 0.1% 的銅、< 0.02% 的鎂以及少量的鎳組成。它具有高機械強度、低孔隙率和極佳的流動性。 Zamak 7 可以鑄造成薄壁、結構複雜的零件，精準度極高。
應用環境： 電子外殼、智慧型手機底盤、SFP 和 QSFP 外殼、手錶錶圈、電線管接頭和微型氣動閥。
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其他壓鑄金屬
黃銅壓鑄
除了鋅、鋁和鎂之外，還有一些其他合金可以用作壓鑄金屬，包括黃銅、青銅、鉛合金和錫合金。然而，它們在壓鑄製造中並不常見。
銅合金（黃銅和青銅）
黃銅含有60-85%的銅和鋅作為主要合金元素。您也可以壓鑄矽和錳青銅。
鉛合金
這些合金以錫和銻為主要合金元素配製而成，可以鑄造成精細的部件，例如輻射屏蔽部件、裝飾品和隔音嵌件。
錫合金
錫基合金屬於低熔點壓鑄金屬，可以鑄造出細節豐富、表面光潔的製品，例如裝飾品和飾品。
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如何為我的專案選擇合適的壓鑄金屬？
壓鑄金屬比較
選擇合適的壓鑄金屬/合金主要取決於您所製造的零件/產品及其最終要求。熔點、鑄造性能以及所使用的模具也會對材料選擇產生重要影響。
讓我們來看看為您的專案選擇合適的壓鑄金屬時需要考慮的關鍵因素。
1. 明確您的需求
首先，確定您要鑄造的零件或產品的特性。這些特性包括重量、機械強度、延伸率、韌性、硬度以及導電性和導熱性。
2.運行條件
考慮壓鑄件的使用環境，例如熱暴露、濕度、腐蝕性環境和重載。
3. 評估設計複雜性
評估零件的複雜程度，包括壁厚、尖角、空腔、壁面過渡和公差。某些合金具有優異的流動性，可以鑄造成具有精細細節的複雜形狀。
4. 壓鑄模具及方法
考慮模具有助於了解所選金屬是否與模具材料相容，以及其能承受多少次循環。此外，您還需要考慮您擁有的是冷室壓鑄設備還是熱室壓鑄設備，以及是低壓鑄設備還是高壓壓鑄設備。
5、材料成本
你的預算是否足以支付所選金屬的原料成本？通常，產量也會影響成本。你可以分析一下入圍資料的單件價格。
6. 成品及後處理要求
考慮鑄態表面光潔度和後處理要求。鋁合金在易腐蝕環境下可能需要鉻酸鹽或其他鍍層，而銅無需二次鍍層即可提供更高的耐腐蝕性。
接下來，您可以參考以下流程圖來選擇壓鑄材料。
壓鑄金屬選擇
上述決策流程圖透過對零件要求進行優先排序，為選擇壓鑄金屬提供了參考。
- 如果重量至關重要（薄壁，最小質量最為重要） → 鎂
- 大批量高精度零件 → 鋅合金或ZA合金
- 如果耐磨性、硬度或導電/導熱性是優先考慮的因素，那麼性能要求可能更高。→ 銅或銅合金.
- 否則（預設選項） → 鋁合金
發送您的壓鑄設計圖，以便工程師審核報價。
壓鑄專案的成功很大程度取決於所選材料是否最適合設計零件和最終要求。因此，在ProleanTech，我們不僅鑄造可直接使用或可直接組裝的零件，我們的工程師也會協助您進行材料選擇。
對於壓鑄工藝，我們擁有內部生產線和品質控制設施。 壓鑄服務 從模具製造到鑄造後加工和表面處理，全程負責。
如果您已準備好設計，請上傳您的 CAD 文件，即可取得經工程師審核並附有 DFM 回饋的報價。