ENGINEERING GUIDE
压铸金属及其选型工程指南
压铸金属 镁、铝和锌是主要的压铸金属，而青铜、铜和其他一些材料也用于压铸。镁压铸的优点是重量轻、减振性能好；铝 […]
压铸金属
镁、铝和锌是主要的压铸金属，而青铜、铜和其他一些材料也用于压铸。镁压铸的优点是重量轻、减振性能好；铝合金的优点是耐腐蚀性和强度高；锌压铸的优点是适合铸造小型、精细的薄壁零件。
压铸 该技术能够以大批量生产复杂零部件，同时保持可重复性和成本效益。然而，由于黑色金属熔点高，容易导致模具快速磨损，因此压铸黑色金属可能极具挑战性。
电子元件框架、仪表板、汽车轮毂框架和工具外壳通常采用镁合金铸造，因为这些部件需要轻量化和结构支撑。铝压铸用于生产发动机缸体、电机外壳、散热器、变速箱壳体以及许多其他零部件。锌压铸则用于生产门把手、管道部件、阀门零件、汽车零部件等。
让我们详细了解一下压铸金属，阐述它们的铸造性能、局限性、应用，以及如何在选择压铸材料时做出明智的决定。
用于压铸的镁合金
镁合金压铸件
镁是一种结构金属，以其轻质和耐用性而闻名。它的密度为1.74克/立方厘米，比铝轻35%。1因此，镁合金被用于需要高刚度重量比和减振性能的压铸金属零件中。
镁合金熔点低、流动性好，易于铸造，但其与氧的反应性要求严格的工艺控制。
镁合金 AZ91D
AZ91D是 最常见的合金 in 镁压铸其中约含 90% 的镁、8.3% 至 9.7% 的铝、高达 1% 的锌，以及少量的其他金属（锰、硅、铜）。
热室压铸法适用于AZ91D镁合金。该方法热裂倾向低，生产周期短。此外，与其他镁合金相比，AZ91D铸件具有更强的耐腐蚀性。
应用环境： 汽车变速箱壳体、凸轮轴盖、转向柱支架、笔记本电脑外壳、智能手机内框。
镁 AM60
AM60 和 AZ1D 的主要区别在于铝含量。AM60 的铝含量低于 6%，常用于高压压铸 (HPDC)，也可以通过挤压铸造加工以满足特定的性能要求。2较低的铝含量可以提高延展性、冲击韧性和延伸率。
应用环境： IP光束、汽车座椅框架、仪表板和汽车内饰结构。
特种镁合金
其他用于压铸的镁合金包括 AS41B、AE42 和 ZK60A。 其中一些合金含有稀土元素，并针对特定性能而设计。例如，AE42合金含有少量（约2-2.5%）的铈、钕和镧。因此，其耐温性和抗蠕变性显著提高。
应用环境： AS41发动机零件、自动变速器部件、前发动机支架、飞机刹车壳体和起落架零件以及导弹框架。
压铸铝合金
铝压铸合金
铝合金是其中之一 轻质压铸金属它具有强度高、导电性好、耐腐蚀、电磁干扰和射频干扰屏蔽性能优异等优点。虽然其合金的熔点相对较高（〜660°摄氏度与镁和锌相比，复杂的部件可以使用冷室铸造技术进行铸造。
当熔融铝流入模具并凝固时，会形成树枝状结构，从而提高铸件的强度和延展性。
接下来，我们来讨论一下常见的铝压铸合金。 ASTM、EN AC 和 JIS 标准认证
铝合金380（A380）
A380 是一种通用铝铸造合金，兼具良好的铸造性能、强度和延展性，同时还具有优异的耐腐蚀性、耐磨性和焊接性。它是铸造用于严苛环境的精密零件的理想选择。
应用环境： 电动工具机身、电子外壳、变速箱外壳、发动机支架和安装座以及家用电器零件。
铝合金360（A360）
A360合金中较高的硅含量和极低的铜含量提高了其流动性，并降低了热脆性。它在户外和海洋环境中具有良好的耐腐蚀性。但A360合金比A380合金成本更高。此外，A360合金可以铸造成不易产生热裂纹的复杂薄壁形状。
应用环境： 液压系统外壳、船舶五金件、汽车悬挂部件和歧管、化工阀门和雷达设备外壳。
铝 413 (A 413)
铝413的硅含量（约12%）高于A380和A360。它具有最佳的流动性和模具填充性，因此非常适合铸造需要耐压性和超薄壁的机械零件。然而，其机械强度有所降低。
应用环境： 液压缸、气动元件、压力容器、高性能散热器、紧凑型外壳和食品加工设备。
铝 383 (A 383)
铝合金A383含有9.5%～11.5%的硅、2%～3%的铜和≤1.3%的铁，以及少量其他合金元素。它具有优异的模具填充性、抗热裂性、尺寸稳定性，并且比A380铝合金具有更好的耐腐蚀性。可用于铸造长厚比高的零件。
应用环境： 电子通信设备外壳、汽车支架、气缸盖罩、传感器外壳和通用工业铸件。
AC 46100
AC 46100铸件兼具硬度、强度和焊接性能。其主要合金元素为约12%的硅和约1.5-2.5%的铜。该铸件广泛应用于汽车和工业机械制造领域。
熔点越低，铸造周期越短，但熔点越低，因此不适用于腐蚀性和高温环境，尤其是不适用于 200°C 以上的环境。
应用环境： 动力总成部件、发动机缸盖和工业流体管路。
AC 46500
这种符合欧洲标准的铝合金是 与A380类似 它常用于压铸坚固轻便的零件，包括航空航天和电气硬件。
ADC 10
ADC指的是铝压铸，ADC 10在亚洲制造业中广泛应用。它被认为 与 A380 (ASTM) 和 AC-46500 (EN AC) 非常接近 标准[3ADC 含有高达 9.5% 的硅，并具有均衡的机械性能、结构强度和可加工性。
ADC 12
ADC 12（与 A 383 非常相似这种合金的硅含量略高（最高可达 12%），熔点更高，抗裂性更强。它可用于铸造薄壁和复杂零件。
当您需要稍高的强度时，ADC 12 是一个更好的选择，而 ADC 10 在精细的模具填充方面表现更佳。
锌压铸合金
锌压铸件
锌是另一种低熔点金属（420℃，）在熔融状态下具有很高的流动性，可以通过压铸成型为复杂的几何形状。 锌合金，包括 Zamak 2、3、5 和 7，用于生产工业零部件，需要兼顾强度、韧性和导电性。然而，锌合金被认为是不适合压铸的金属（密度 ρ= 6.6–7.0 g/cm³），且在高温下无法保持其原有的机械性能。 100℃。
扎马克 2
Zamak 2 合金的主要合金元素为 3.7-4.3% 的铝和 2.7-3.3% 的铜，另含少量镁、铁和其他元素。它具有高强度、高延展性、良好的硬度和延伸率，但长期脆性和收缩性较差。
应用环境： 尺寸小巧、做工精细、精度高的零件，例如小型齿轮、凸轮、电机端盖、冲压模具原型、工具嵌件、灯具和手动工具组件。
扎马克 3
与 Zamak 2 的主要区别在于 Zamak 3 的铜含量更低（Cu ≤0.25%），这改变了其长期使用性能。Zamak 3 是一种行业标准合金，具有尺寸稳定性好、铸造流动性佳、易于加工等优点，且成本更低。
应用环境： 电器外壳、安装五金件、吊扇、装饰品、管道零件和电气零件。
扎马克 4
Zamak 4 是一种用于连接 Zamak 3 和 Zamak 5 的锌压铸合金，含有少量铜（约 0.3% 至 0.5%）[4它保持了良好的延展性，硬度略有提高，且强度不受影响。此外，Zamak 4 的模具粘模风险也低于 Zamak 3。
应用环境： 服装五金件、窗户锁具、小型电开关和装饰五金件。
扎马克 5
Zamak 5 的成分包括约 4% 的铝、约 1% 的铜和高达 0.08% 的锰，以及其他一些微量合金元素。它用途广泛，抗拉强度和硬度均高于 Zamak 3，但铸造流动性略差。
应用环境： 汽车齿轮、安全带机构、铰链和支架、拨动锁扣和电气连接器。
扎马克 7
Zamak 7 是一种严格控制杂质含量的合金，由 3.5%～4.3% 的铝、约 0.1% 的铜、< 0.02% 的镁以及少量镍组成。它具有高机械强度、低孔隙率和极佳的流动性。Zamak 7 可以铸造成薄壁、结构复杂的零件，精度极高。
应用环境： 电子外壳、智能手机底盘、SFP 和 QSFP 外壳、手表表圈、电线管接头和微型气动阀。
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其他压铸金属
黄铜压铸
除了锌、铝和镁之外，还有一些其他合金可以用作压铸金属，包括黄铜、青铜、铅合金和锡合金。然而，它们在压铸制造中并不常见。
铜合金（黄铜和青铜）
黄铜含有60-85%的铜和锌作为主要合金元素。您也可以压铸硅和锰青铜。
铅合金
这些合金以锡和锑为主要合金元素配制而成，可以铸造成精细的部件，例如辐射屏蔽部件、装饰品和隔音嵌件。
锡合金
锡基合金属于低熔点压铸金属，可以铸造出细节丰富、表面光洁的制品，例如装饰品和饰品。
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如何为我的项目选择合适的压铸金属？
压铸金属对比
选择合适的压铸金属/合金主要取决于您所制造的零件/产品及其最终要求。熔点、铸造性能以及所使用的模具也会对材料选择产生重要影响。
让我们来看看为您的项目选择合适的压铸金属时需要考虑的关键因素。
1. 明确您的需求
首先，确定您要铸造的零件或产品的特性。这些特性包括重量、机械强度、延伸率、韧性、硬度以及导电性和导热性。
2.运行条件
考虑压铸件的使用环境，例如热暴露、湿度、腐蚀性环境和重载。
3. 评估设计复杂性
评估零件的复杂程度，包括壁厚、尖角、空腔、壁面过渡和公差。某些合金具有优异的流动性，可以铸造成具有精细细节的复杂形状。
4. 压铸模具及方法
考虑模具有助于了解所选金属是否与模具材料兼容，以及其能承受多少次循环。此外，您还需要考虑您拥有的是冷室压铸设备还是热室压铸设备，以及是低压压铸设备还是高压压铸设备。
5、材料成本
你的预算是否足以支付所选金属的原材料成本？通常，产量也会影响成本。你可以分析一下入围材料的单件价格。
6. 成品及后处理要求
考虑铸态表面光洁度和后处理要求。铝合金在易腐蚀环境下可能需要铬酸盐或其他镀层，而铜无需二次镀层即可提供更高的耐腐蚀性。
接下来，您可以参考以下流程图来选择压铸材料。
压铸金属选择
上述决策流程图通过对零件要求进行优先级排序，为选择压铸金属提供了参考。
- 如果重量至关重要（薄壁，最小质量最为重要） → 镁
- 大批量高精度零件 → 锌合金或ZA合金
- 如果耐磨性、硬度或导电/导热性是优先考虑的因素，那么性能要求可能更高。→ 铜或铜合金.
- 否则（默认选项） → 铝合金
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压铸项目的成功很大程度上取决于所选材料是否最适合设计零件和最终要求。因此，在ProleanTech，我们不仅铸造可直接使用或可直接组装的零件，我们的工程师还会协助您进行材料选择。
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