镁合金压铸工艺安全操作要点
随着镁合金压铸的兴起与发展,对镁合金的压铸工艺和安全操作要点进行探讨,有利于安全、优质地生产。针对镁合金的不同特点,应该有特别的防护措施及设备。有的工厂仍用传统的普通冷室压铸机进行镁合金压铸件的生产,在生产中存在着潜在的危险及隐患。
1、压铸工艺
镁合金的压铸工艺同其他合金的压铸工艺相似,但是由于镁合金的不同特性,在压力、速度、温度及涂料的应用上又有着不同的地方。
1.1压力
镁合金压铸分热室和冷室两种形式,压铸时压力也不同,热室机的压射比压在40MPa左右,冷室机的比压要高于热室机,通常的比压在40-70MPa.
另外重要的一点是增压建压时间,由于镁合金的凝固潜热低,镁合金在模具内的凝固时间要比铝合金的短的多,如果增压时间太晚的话,浇口和型腔的金属液已经凝固,增压也就失去意义.所以建压时间是衡量镁合金压铸机性能的一个重要因素,大部分压铸机的增压建压时间都在60ms以上,这时浇口的镁合金已经凝固,增压的压力无法传到模具型腔里面,优秀的压射系统建压时间通常在20ms以内.
1.2速度
镁合金由于密度小(只有铝合金的2/3),因而惯性小。同时,由于镁合金的凝固也很快,要在金属凝固前充填整个型腔,因此,镁合金的压射速度要快。热室镁合金的压射速度可达6m/s,冷室压铸机的速度要更高一些,达到8m/s。高的压射速度也产生高的浇口速度。举例来说,锌合金和铝合金的压铸模浇口速度大约在40m/s至60m/s之间,否则可能出现模具烧蚀现象,薄壁镁合金铸件的浇口速度很多要超过80m/s,由于镁合金的低热性和对模具钢的低焊合性,对压铸模具的烧蚀也没有铝合金般严重。
1.3温度
温度是压铸过程的热因素,为了提供良好的充填条件,保证压铸件的成型质量,控制和保持热稳定性,必须选用相应的温度规范,主要是指合金的浇注温度的模具温度。
热室压铸机的料壶在熔炉里面,压射时的热量损失小,因此,热室机压铸是镁合金的温度要低一些,通常在640℃左右。冷室压铸机的温度要高一些,一般在680℃左右。对于镁合金压铸有一点值得注意,就是如果产品的成型不太理想,可以从其它方面,比如压射速度、模具温度等方面改善,不可一味提高合金浇注温度,因为现在镁合金熔炉用的保护气体,在温度过高(超过710℃时)会失去效用。
不合适的模具温度会导致铸件尺寸不稳定,并可能会产生粘型、变型、欠型等缺陷。为了加热模具,有的压铸厂常用火枪加热的办法。这种方法对镁合金是不太适用的,因为这样很难使模具的温度均匀,模具的寿命也会因为受到过冷过热的冲击而容易产生裂纹。而且由于镁合金的潜热低,在生产中,特别是薄壁件的生产中,为了保持较好的充填条件和稳定生产,通常要对模具持续地加热以维持模具温度的平衡。
在镁合金的压铸中,最理想的加热方式是用模温机通过热油对模具进行加热,热油不间断地通过模具内的管道,从内部对模具进行加热,使模具达到稳定的平衡状态。由于导热油不但能加热,也可以象水一样对模具进行冷却,功能象热交换器,使模具温度保持在一定范围内。这种加热方式,模具的温度稳定而均匀,能有效地延长模具寿命,提高产品质量,而且使生产节拍稳定。镁合金压铸过程中模具的温度一般保持在180℃-280℃之间。
1.4涂料
涂料的作用是为压铸合金和模具之间提供有效的隔离保护层,避免金属液直接冲刷型腔,保持金属液的流动性,还可以冷却模具,降低粘模倾向。镁合金同铝合金相比,和模具和焊合性要比铝合金轻,但是由于镁合金的压射速度要高于铝合金,当热金属高速冲击模具的某些部件时,可能产生焊合现象。使用合适的模具涂料可以减少这种趋势。最常用的是基于水的润滑剂,由于镁合金的热容小,因此不需要把润滑剂用于冷却媒介,并且使用时间应尽可能的短,一般为铝合金的50%。为减少水的含量,通常使用较高浓度的涂料。
2、安全操作
由于镁的易燃易爆性,在生产中必须要对安全有足够的重视,以下是个人防护、设备安全防护、事故处理要点。
2.1个人防护
个人防护是从事镁合金作业的基本条件,一般情况下,下面的防护装备是镁合金压铸人员的基本保护用品:
(1)工作服
(2)安全帽
(3)防护面罩
(4)隔热石棉手套
(5)防火衣裤(耐热700℃以上)
(6)安全鞋
操作人员在进行作业以前,一定要按上述要求穿戴防护用品,未穿戴防护用品的人员不要靠近作业区域,不能进行操作。
2.2设备安全防护
镁合金熔炉不能使用含镍的不锈钢,同样熔炼工具也不可使用含镍的不锈钢。炉体最好有双层结构的设计,当内层坩锅破裂时,镁液可流到内外层之间的夹层中,同时报警停止加热,使熔化的镁液不至流到外面造成危险。要经常检查炉子有无锈蚀,如有锈蚀应及时清理。
镁合金压铸生产过程中,最重要的是保持现场的干燥、干净。每次开机前应将模具预热到150℃以上,喷涂时不要喷涂过多的涂料,以免型腔内积水,引起危险。另外冲头及模具的冷却尽量不要用水冷。冲头的冷却可用风冷,模具的加热及冷却一般用耐高温油。镁合金压铸冲头速度也比铝合金压铸的高,为避免飞料伤人,有时在模具上分型面部位加装飞料挡板。
2.3镁合金事故处理
用于镁合金的灭火剂有干沙、覆盖剂、D级灭火器,这些灭火器材应放置在醒目的地方且便于现场紧急使用,干沙及覆盖剂要存放在容器内预防潮湿,并要经常检查。
3、结语:
镁合金在汽车制造业中也有广泛的市场和很大应用潜力。由于镁合金产品>对汽车轻量化、高速、节油等整体功能效果明显,因此受到汽车厂商的高度重视,镁合金铸件每年以20-25%的速度增加。一些典型件,比如方向盘、离合器外壳等有镁合金压取代铝合金的趋势,我国由于镁合金压铸和挤压的发展时间不长,国内一些厂商进入时还比较谨慎,其实只要拥有优质可靠的镁合金压铸和挤压设备,辅以合理的生产工艺和安全措施,镁合金压铸和挤压就很容易成功,而且,镁合金压铸和挤压也是很有前景的一项事业。
篇2:镁合金压铸工艺安全操作要点
镁合金压铸工艺、安全操作要点
1、压铸工艺
镁合金的压铸工艺同其他合金的压铸工艺相似,但是由于镁合金的不同特性,在压力、速度、温度及涂料的应用上又有着不同的地方。
1.1压力
镁合金压铸分热室和冷室两种形式,压铸时压力也不同,热室机的压射比压在40MPa左右,冷室机的比压要高于热室机,通常的比压在40-70MPa。
另外重要的一点是增压建压时间,由于镁合金的凝固潜热低,镁合金在模具内的凝固时间要比铝合金的短的多,如果增压时间太晚的话,浇口和型腔的金属液已经凝固,增压也就失去意义。所以建压时间是衡量镁合金压铸机性能的一个重要因素,大部分压铸机的增压建压时间都在60ms以上,这时浇口的镁合金已经凝固,增压的压力无法传到模具型腔里面,优秀的压射系统建压时间通常在20ms以内。
篇3:镁合金压铸熔炉操作规程
①未经过培训人员不得进入设备区。
②在有镁尘、镁粉或镁屑处点明火或吸烟有爆炸危险。
③设备零件带电,不正确维修保养电器,接地线未坚固,会造成人身伤害或死亡。
④随意改装设备会降低设备的安全,有可能导致伤人或死亡。
⑤对设备进行危险及错误操作,有可能导致伤人或死亡。
⑥将潮湿或脏的镁锭及镁尘、镁粉、镁渣加入熔炉有爆炸危险。所以,加入坩埚的镁合金应干燥、无油、无脏、预热不低于150℃。
⑦坩埚中熔化镁溢出来,可造成人烧伤、死亡、所以镁合金熔化或加料时要穿保护服。
⑧安全设备,需备足以下设备且易取和防火处:
A、灭火器(D级灭火器)D类灭火器必须使用具有国家安全质量认证并且具有品质社会保险资格产品。
B、干盐或干沙
C、无尘石棉垫防止烧着衣服
D、安全衣及安全鞋耐700℃以上的高温
E、安全手套
F、护眼硬帽
⑨急救设备
A、氧气及防毒罩
B、医药箱