鋁合金壓鑄全工藝流程詳解鋁合金壓鑄憑借成型效率高、尺寸精度優(yōu)、力學(xué)性能均衡的特點，廣泛應(yīng)用于汽車、通訊、家電等領(lǐng)域。從微型零件到復(fù)雜結(jié)構(gòu)件，壓鑄工藝的全流程管控直接決定產(chǎn)品品質(zhì)。本文將系統(tǒng)拆解鋁合金壓鑄的核心環(huán)節(jié)，為行業(yè)從業(yè)者提供可落地的工藝參考。一、工藝前期準(zhǔn)備1.產(chǎn)品設(shè)計與模具開發(fā)鋁合金壓鑄的“先天優(yōu)勢”源于合理的產(chǎn)品設(shè)計。設(shè)計階段需重點關(guān)注：結(jié)構(gòu)工藝性：避免深腔、窄縫結(jié)構(gòu)，脫模斜度建議≥1°（復(fù)雜件可適當(dāng)放大），壁厚需均勻（一般2-5mm，避免突變），以減少縮孔、變形風(fēng)險。模具協(xié)同設(shè)計：模具需匹配壓鑄機噸位、分型面布局（優(yōu)先選平面分型，減少飛邊），澆注系統(tǒng)設(shè)計要保證金屬液“穩(wěn)、勻、快”填充，溢流槽需布置在氣穴區(qū)（如角落、加強筋末端），容積約為壓鑄件體積的5%-10%。模具制造環(huán)節(jié)，模芯材料多選用H13熱作模具鋼，經(jīng)淬火+回火處理（硬度46-52HRC），加工精度需控制在±0.05mm以內(nèi)，關(guān)鍵配合面（如抽芯機構(gòu)、澆口套）需做氮化處理，提高耐磨性。2.原料準(zhǔn)備與熔煉鋁合金壓鑄常用合金為ADC12（日本標(biāo)準(zhǔn)）、A380（美國標(biāo)準(zhǔn)），其成分需嚴(yán)格符合標(biāo)準(zhǔn)（如ADC12含Si9-12%、Cu1.5-3%）。原料需經(jīng)以下處理：預(yù)處理：回爐料需占比≤30%，并去除油污、氧化皮；新料需烘烤（200-300℃，2-4h）除潮。熔煉工藝：采用電阻爐或燃?xì)鉅t，熔煉溫度700-750℃，過程中加入精煉劑（如六氯乙烷，加入量為爐料的0.3-0.5%）除氣除渣，精煉后靜置15-20min，扒渣后溫度降至680-720℃待澆。二、壓鑄成型過程1.設(shè)備與參數(shù)設(shè)置壓鑄機選擇需匹配模具投影面積（鎖模力=投影面積×比壓，比壓一般選50-80MPa）。壓射過程分三個階段：慢速壓射：速度0.1-0.5m/s，推動金屬液填充澆道，避免卷氣；快速壓射：速度3-8m/s，使金屬液在模具型腔形成“紊流-層流”過渡，填充時間控制在0.1-0.3s（復(fù)雜件可延長至0.5s）；增壓階段：壓射壓力升至80-120MPa，保壓時間5-15s（壁厚大則延長），使鑄件致密化。模具溫度需穩(wěn)定在180-250℃（采用模溫機調(diào)控），壓室溫度280-320℃，金屬液澆注溫度比合金液相線高50-80℃（如ADC12液相線約580℃，澆注溫度630-660℃）。2.壓鑄操作要點合模前需噴涂脫模劑（濃度5-10%的水性脫模劑），噴涂量以模具表面形成均勻薄膜為準(zhǔn)，避免堆積；每次壓鑄后需清理壓室、澆道殘留金屬，檢查模具磨損（如型腔拉傷、鑲件松動）；首件需檢測尺寸、硬度（ADC12壓鑄后硬度約80-100HB，熱處理后可達(dá)120-150HB），確認(rèn)工藝參數(shù)后批量生產(chǎn)。三、后處理工序1.去毛刺與整形壓鑄后鑄件需去除飛邊（澆口、溢流槽殘留），可采用：機械法：砂輪打磨、振動研磨（適用于小件）；化學(xué)法：硝酸-氫氟酸混合液腐蝕（需嚴(yán)格控制時間，避免過腐蝕）；整形：對變形件采用工裝校正，校正力≤鑄件屈服強度的80%。2.熱處理強化常用T6處理（固溶+時效）：固溶：將鑄件加熱至500-530℃，保溫2-4h（壁厚大則延長），水淬（水溫60-80℃）；時效：160-180℃保溫4-8h，空冷。處理后抗拉強度可提升30-50%，硬度提高40-60%。3.表面處理根據(jù)應(yīng)用需求選擇：陽極氧化：生成Al?O?膜（厚度5-20μm），提高耐磨性、絕緣性，顏色可選（如本色、黑色）；噴漆：需先做磷化處理（膜厚1-3μm），增強附著力；電鍍：需預(yù)鍍鎳（厚度5-10μm），避免鋁合金腐蝕。四、質(zhì)量控制與檢測1.過程檢測化學(xué)成分：每爐次取試樣，用直讀光譜儀檢測Si、Cu、Mg等元素含量；氣孔率：采用金相法（截取試樣，腐蝕后觀察氣孔面積占比≤5%為合格）；尺寸檢測：用三坐標(biāo)測量儀（精度±0.01mm）或通止規(guī)，關(guān)鍵尺寸需100%檢測。2.成品檢測力學(xué)性能：拉伸試驗（抗拉強度≥200MPa，延伸率≥2%為合格）、硬度測試；無損檢測：X射線探傷（檢測內(nèi)部縮孔、裂紋，靈敏度≥2%氣孔當(dāng)量）；耐腐蝕性：中性鹽霧試驗（噴漆件≥48h無紅銹，陽極氧化件≥96h無白銹）。五、典型應(yīng)用與工藝優(yōu)化方向1.行業(yè)應(yīng)用案例汽車領(lǐng)域：發(fā)動機缸體（采用真空壓鑄，氣孔率≤2%）、變速箱殼體（T6處理后強度達(dá)標(biāo)）；5G通訊：基站散熱器（薄壁件，壁厚1.5mm，采用高速壓射+局部加壓）；家電：洗衣機內(nèi)筒（采用半固態(tài)壓鑄，減少氣孔）。2.工藝優(yōu)化趨勢智能化：壓鑄機配備傳感器（壓力、溫度、位移），實時調(diào)整參數(shù)；綠色化：采用電磁攪拌熔煉、水基脫模劑，減少污染；一體化：大型結(jié)構(gòu)件（如新能源汽車電池托盤）采用真空壓鑄+T6處理，實現(xiàn)“一模一件”