镁合金产业化工程项目elvn.docx

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1、镁合金产产业化工工程项目目 1项目提提出的必必要性与与重要性性 由于于镁价持持续下滑滑，生产产金属镁镁已无利利可图，山山西省广广灵化工工总公司司依靠生生产高电电位镁牺牺牲阳极极和八个个品牌的的镁合金金的新技技术优势势，通过过技术创创新，进进一步开开发科技技含量高高、附加加值大的的镁合金金压铸件件产品，追追求产品品的最大大值，取取得最佳佳经济效效益。高高电位镁镁牺牲阳阳极及镁镁合金和和镁压铸铸件的生生产，为为我国金金属镁深深加工开开辟了一一条新路路，为镁镁业走出出困境带带来新转转机，提提高了我我国镁产产品在国国际市场场上的竞竞争力，为为国家创创收外汇汇，也必必将推动动我国汽汽车工业业的发展展。

2、22产品品介绍 镁合金金产业化化工程项项目主要要生产高高电位镁镁牺牲阳阳极、镁镁合金、镁镁合金压压铸件。高高电位镁镁牺牲阳阳极是当当今世界界先进的的防腐工工程材料料，主要要用于埋埋地管线线、管网网、船舶舶等钢铁铁构筑物物的防腐腐保护，此此种产品品世界上上仅有少少数几家家能生产产，广灵灵化工总总公司研研制生产产的高电电位镁牺牺牲阳极极的化学学成份及及电化学学性能均均达到或或超过了了国际标标准，并并被认定定为国家家级重点点新产品品。镁合合金及镁镁压铸件件产品主主要用于于汽车上上的转向向轮、仪仪表盘、座座椅架等等汽车上上的部件件，以减减轻汽车车的自重重、降低低油耗、减减少污染染，因此此，倍受受汽车制

3、制造业的的青睐。根据市场调研，本项目确定生产高电位镁牺牲阳极2000吨，镁合金3000吨，镁合金压铸件2000吨，镁渣硅酸盐水泥10万吨的生产能力。 3产品的市场预测与分析 高电位镁牺牲阳极这种防腐材料已被越来越多地用于石油、天燃气输送管道的防腐保护，由于其生产技术难度大、科技含量高，世界上仅有几家能生产，所以，市场上该产品供不应求，据调查，仅北美年需求量就达二万吨，国内年需求量也在大幅度的增加。据国际镁协会公布的资料，国际镁合金压铸件的需求将从1997年的95万吨预测到2000年增长到18.2万吨在我国每年仅在汽车上用镁合金压铸件的数量达26万吨，而且以16的速度递增。而在我国仅有上海乾通汽

4、车附件公司、南京华宏（集团）有限公司等少数几家生产，其产量也不足 2400 吨。所以此产品缺口较大，市场广阔。6企企业概况况与项目目进展情情况 山山西省广广灵化工工总公司司为中型型一类企企业，企企业性质质属集体体所有制制，有员员工18800多多名，其其中技术术人员1136名名，下辖辖11个个分厂（公公司），主主要生产产铵梯炸炸药、乳乳化炸药药、高电电位镁牺牺牲阳极极、镁合合金、镁镁渣水泥泥、木器器、雕塑塑等十多多种产品品。总公公司总资资产92242万万元，其其中固定定资产净净值43317万万元，企企业资产产负债率率为566. 77，企企业银行行信誉等等级为AAA级。119988年实现现利税11

5、5088万元， 19999年已已实现利利税20000万万元。是是县域经经济的龙龙头企业业，大同同市155户重点点优势企企业之一一，省级级先进企企业、科科技型企企业和模模范纳税税户。镁合金市市场趋势势及工业业应用前前景访富富来远东东有限公公司总经经理黄奇奇德先生生以轻质和和可回收收使用为为应用特特点的镁镁合金，日日益成为为现代工工业产品品的理想想材料。二二十世纪纪九十年年代，其其市场需需求一直直呈稳定定增长的的趋势。现现代科技技和相关关产业技技术的发发展，不不仅消除除了人们们对使用用镁合金金的疑虑虑，而且且使其各各项独特特优点更更臻完美美，应用用范围迅迅速扩展展，特别别是汽车车零部件件的大量量应

6、用，电电讯产品品向轻、薄薄、短、小小方向发发展，以以及相关关行业的的密切合合作与技技术整合合，更使使这种新新兴材料料的市场场发展呈呈现极为为乐观的的前景。 杂志志将一连连四期访访问富来来远东有有限公司司总经理理黄奇德德先生，让让读者全全面了解解镁合金金产品市市场对本本港压铸铸工业的的影响。德德国富来来是镁合合金压铸铸工业的的楚，也也是全球球第一间间生产全全电动压压铸机。黄黄奇德先先生于富富来远东东出任总总经理职职位多年年，对镁镁合金市市场的演演进，认认识尤深深。全球需需求的增增长趋势势镁在地壳壳和海水水中含量量丰富，其其储量在在所有元元素中排排行第八八。二十十世纪六六十年代代，镁金金属首先先在

7、汽车车工业市市场上逐逐渐为人人们所注注目。但但它作为为可用性性的工程程材料，则则在八十十年代之之后。这这主要是是由于高高纯铸造造镁合金金的发展展和在铸铸造车间间免除了了使用氯氯化物盐盐类试剂剂，以及及成功开开发镁合合金的热热室与冷冷室压铸铸设备。到到九十年年代，在在汽车工工业出于于经济考考虑和政政府法律律要求致致力于改改善车辆辆燃油效效率的驱驱使下，镁镁合金市市场需求求更呈现现稳步上上升的趋趋势。及及至九八八年，全全球镁市市场交易易额已达达到3660,0000吨吨。以镁合金金压铸件件为例，根根据国际际镁协会会（Innterrnattionnal Maggnessiumm Asssocciatt

8、ionn）和Hyydroo Maagneesiuum的估估计，九九一年，在在全球镁镁合金压压铸件中中，镁的的应用已已达到224,0000吨吨。此后后每年以以15-20的速率率稳步增增长，及及至九七七年，已已达644,0000吨。预预计20000年年将突破破1000,0000吨大大关。到到20008年，可可能增加加到2440,0000吨吨规模（见见图1），其其中800是汽车车工业的的应用。从市场地地域分布布情况看看，以119977年为例例，当年年全球镁镁市场成成交总数数3333,7000 吨吨中，居居第一位位的北美美洲占559.55，西欧欧占244.0，亚洲洲/大洋洲洲占122.9。而在在应用领

9、领域的分分配中，铝铝合金用用镁占443.22，其次次就是镁镁压铸件件，约占占28.7。九九九年欧洲洲的用镁镁量，主主要反映映了该地地区在汽汽车工业业上的增增长，这这是由于于著名的的Forrd，Merrceddes，Opeel和Vollkswwageen/AAudii等牌子子汽车全全都增加加了镁合合金的应应用量，而而这一趋趋势至少少将会延延续到220100年。制造厂商商和材料料供货商商的合作作，也是是镁市场场增长的的推动作作用。例例如，九九五年，Hydro Magnesium与General Motors签署了直接供应协议。同年，Volkswagen购置了在以色列的Dead Sea Magnes

10、ium的35股份。九六年，Ford Motor公司也承诺对澳洲发展一个新的镁生产厂提供财政支持。 镁合金的性能优势多年来，镁镁合金的的应用曾曾受到三三种疑虑虑的影响响，它们们是：高高成本(物料贵贵及回收收再用费费贵)；高腐腐蚀性；以及高高易燃性性。事实上，熔熔化镁所所消耗的的能量虽虽大于熔熔化锌，但但小于熔熔化铝。而而当今的的无助剂剂熔镁技技术和添添加硫氟氟化物（SF6）技术，已控制熔化镁时的耗损程度减至最低。同时，镁合金的良好切削性能和可控制的极小铸造误差，以及很高的压铸生产率，都使得镁的应用成本大为下降。至于镁合金制件的腐蚀问题，亦已藉助添加垫片等简易技术措施得以避免。而镁铸件并不像镁粉那

11、样存在易燃问题，对于熔融状态的镁合金件或在高速切削时的高燃烧性也早已有了相应防护措施。因此，上述疑虑在当今技术条件下无需担心。镁材料一一系列的的独特优优点：重量轻下表表列出了了有关金金属的比比重： 金属比重重（g/cm33）铅铜黄铜钢锌钛铝镁11.338.98.57.97.14.52.81.8在同等刚刚性条件件下，一一磅镁的的坚固程程度等同同于1.8磅的的铝和22.1磅磅的钢。同同时，镁镁能制出出与铝同同样复杂杂的零件件而重量量则较后后者轻三三分之一一。上述述特性对对于现代代一些手手提类产产品是至至关重要要的。而而对于车车辆，这这一特性性将显著著地减少少其激活活惯性，并并节省燃燃料消耗耗。吸震

12、性能能高镁有极极好的滞滞弹吸震震性能，可可吸收振振动和噪噪音，这这对于用用作设备备机壳减减小噪音音传递，和和提供防防冲击与与防凹陷陷损坏是是重要的的。 尺寸稳定定性-这这是镁的的特点之之一。当当它从模模具中取取出时，产产品只有有很小的的残余铸铸造应力力，因此此，它无无需退火火和去应应力处理理的必要要。某些些金属长长期暴露露在较高高温度环环境下，即即是不加加载荷也也会产生生尺寸结结构的变变化。而而使用AAM类镁镁铸造合合金则不不会出现现这类现现象。而而在加载载情况下下，这种种金属也也能呈现现很好的的抗蠕变变特性。例例如，压压铸件在在超过1120条件下下承受1100小小时，只只有0.1至至0.55

13、的总总伸长。其其它一些些新发展展的镁合合金还可可提供更更大的抗抗蠕变强强度。 自动化生生产能力力和高的的模具寿寿命由于熔熔融的镁镁不会与与钢起反反应，这这使得它它更易于于实现在在热室压压铸机中中进行自自动生产产操作，同同时也延延长了钢钢制模具具的寿命命。与铝铝的压铸铸相比，镁镁铸造时时模具寿寿命可比比前者高高出2-3倍，通通常可维维持200万次以以上的压压铸操作作。 良好的铸铸造性能能在在保持良良好的结结构条件件下，镁镁允许铸铸件壁厚厚小至00.6mmm。这这是塑料料制品在在相同强强度下，无无法达到到的壁厚厚。至于于铝合金金也要在在1.22-1.5mmm范围下下，才可可以和镁镁相比。高高的模铸

14、铸生产率率与与铝相比比，镁有有更低的的单位体体积热含含量，这这意味着着它在模模具内能能更快凝凝固。一一般说来来，其生生产率比比铝压铸铸高出440-550，最最高时可可达到压压铸铝的的两倍。良好的切切削性能能镁比比铝和锌锌有更好好的加工工及切削削特性，这这促使镁镁成为最最易切削削加工的的金属材材料。下下表列出出了有关关金属的的切削能能量消耗耗指数比比较：有关金属属切削能能量消耗耗指数：镍合金中碳钢铸铁黄铜铝镁10.006.33.52.31.31.0镁的良好好切削性性能表现现在：允允许较高高的切削削速度；减少切切削加工工时间；比其它它金属有有高出几几倍的刀刀具寿命命（极少少停机换换刀并节节省了操操

15、作时间间与刀具具成本）；有优良良的表面面光洁度度，并一一次切削削获得；极少出出现积屑屑瘤；有有良好的的断屑特特性及温温度传导导性，可可免除使使用冷却却液或润润滑液。可回收再再用废旧镁镁合金铸铸件可再再熔化，并并作为AAZ911D，AAM500或AMM60的的二次材材料进行行铸造。由由于压铸铸件的需需求不断断增长，可可回收再再用的能能力是非非常重要要的。这这符合环环保的要要求，使使得镁合合金比许许多塑料料材料更更加吸引引。高散热性性镁镁合金有有高散热热性能，适适合现今今设计密密集的电电子产品品。高电磁干干扰屏帐帐镁镁合金有有良好的的阻隔电电磁波功功能，适适合现今今发出电电磁干扰扰的电子子产品。其

16、它特性性除除上述主主要特性性外，镁镁合金还还具有长长期使用用条件下下的良好好抗疲劳劳，以及及低的裂裂纹倾向向，和无无毒、无无磁性等等一些特特点。富富来远东东有限公公司总经经理黄奇奇德先生生指出，制制造镁合合金产品品需要多多方面技技术配合合。目前前，镁合合金主要要用于高高档电子子产品及及汽车零零件，精精度要求求较高，电电子产品品多要求求薄壁件件，而汽汽车零件件则要求求精密性性高。因因此除需需要高刚刚性、高高射速的的压铸机机外，更更需要尺尺寸精密密，流道道设计合合理的先先进模具具配合。而而本港压压铸产品品主要是是精度要要求较低低的铸件件，一般般均再经经人手打打磨拋光光，而且且在国内内管理模模式亦较

17、较为落后后。反观观，台湾湾压铸有有较多为为电子零零件及汽汽车零件件，这些些产品对对生产管管理、模模具、压压铸技术术要求较较高，因因此，在在发展镁镁合金压压铸方面面，明显显有一定定的优势势。台湾湾的另一一个有利利条件是是工业发发达，工工业股份份公司在在市场集集资容易易。而整整个镁合合金压铸铸配套所所需投资资亦较大大，工业业集团可可作规模模性投资资。近年年手提电电脑风行行全球，镁镁合金较较高强度度特点恰恰好正是是理想的的超薄型型笔记计计算机的的外壳材材料。由由于台湾湾已掌握握一定基基础的压压铸技术术，而且且本身亦亦是全球球笔记型型计算机机的生产产基地，自自然便成成为日本本以外，制制造超薄薄笔记型型

18、计算机机外壳的的王国。选择合适适的冷室室或热室室压铸机机近年流行行的镁合合金外壳壳产品是是本港压压铸厂商商梦寐以以求的新新兴市场场。很可可惜本港港压铸厂厂商对这这门技术术认识不不深，而而且投资资不菲，导导致他们们裹足不不前。其其实这门门技术不不难，只只是存在在小部份份技巧巧而已已。今期期产品品开发篇篇继上上期剖析析亚洲镁镁合金市市场后，富富来远东东总经理理黄奇德德先生对对选择合合适的镁镁合金压压铸机作作出一点点建议。镁合金金铸造方方法 镁合合金铸造造方法大大致可分分为：（1）重力浇注 (Gravity Die casting) 、（2）低压铸造 (Low pressure die castin

19、g) 、（3）半固态压铸 (Thixcasting) 、（4）半熔注塑法 (Thixomolding) 及（5压铸 (High pressure die casting)。半熔注塑法和半固态压铸为较新之生产技术。半熔注塑原理接近注塑机，首先把镁锭加工切削成细料状，原料由进料筒定量进入螺杆，在加热区通过螺杆转动挤压推进，使其变成半熔状态并高速高压射入模腔，由于无需完全熔化，此法较节省能源，亦较为安全，无需保护气体或覆盖盐，内在气泡较少，表面质量亦较高。但同时亦存在很多问题有待解决，例如： 原原料较贵贵 设备昂昂贵生产产速度慢慢技术尚尚未稳定定，其中中参数如如定量控控制，各各温度区区的准确确控制均

20、均有难度度，因此此成品率率不高。所所以此法法目前用用家不多多半固态压压铸 半固固态压铸铸使用实实时控制制之超高高压冷室室压铸机机。首先先生产晶晶粒结构构细致均均匀之棒棒料 (多由电电磁感应应搅拌生生产) 切成适适当长度度，通过过特别控控制之电电感加热热器将棒棒料加热热至半固固态，再再用机械械人放入入冷室机机射料腔腔内，进进行实时时多速高高压挤入入模腔，此此法主要要用于高高强度要要求厚壁壁安全件件，压铸铸后可进进行热处处理。此此工艺成成本更高高，目前前仍处于于研发阶阶段。冷室及热热室压铸铸工艺较较为流行行 较为普普通的是是压铸工工艺，镁镁合金可可用热室室或冷室室压铸。过过去由于于热室机机型所限限

21、，一公公斤以上上镁件要要使用冷冷室机之之说。现现时德国国富来已已有9330吨之之热室镁镁合金机机，最高高铸重量量可达66.4公公斤，有有多台在在使用中中。正确确来说，应应以铸件件的壁厚厚来决定定所使用用的工艺艺。薄壁壁件采用用热室法法，厚壁壁件使用用冷室法法，主要要原因是是镁合金金流动性性高，同同时会快快速凝固固，能于于合金进进入模腔腔并固化化前维持持其内热热，它的的液态高高流动性性有助其其及早填填满模腔腔。在这这方面热热室比冷冷室法优优越。同同时，镁镁合金铸铸件所需需比压较较铝合金金低，热热室机比比压可满满足要求求，因而而镁合金金热室机机最适合合生产薄薄壁件。冷室压铸铸一适合合厚壁件件 设备

22、包包括冷室室压铸机机、镁合合金定量量炉、镁镁锭预热热及自动动进料器器、模温温机、保保护气体体混合装装置、取取件机器器人等。选择冷室室机时有有以下特特别考虑虑的因素素： 由由于镁合合金的比比压要求求 (约3000-4000 bbar) 较铝铝合金低低 (约6000-7000 bbar) 需要要较小的的射料力力才可达达至较佳佳较果，因因此选择择机型时时要留意意射料部部份，最最好可配配上不同同射料力力。 由由于镁合合金极易易凝固，因因此要求求大流量量短填充充时间，实实际射速速每秒66-7米米或以上上并不罕罕见。空空速度要要求则更更高。计计算器器器能量时时需参考考其PQQ2图。 由由于液态态的镁合合金

23、为易易燃物及及高流动动性，为为安全计计，电线线及油喉喉应尽量量内藏。机机器夹缝缝应尽量量遮盖以以避免镁镁合金流流入。外外露之电电线及油油喉必须须特别保保护。 由由于射速速极高，为为减少飞飞边，冲冲头最好好有急剎剎功能。由于于镁合金金压铸工工艺较难难控制，机机器的稳稳定性及及参数可可控性要要求较高高，最好好有监控控图表，生生产数据据显示，生生产统计计表等。如如机器有有压射参参数自动动计算，有有助选择择适合数数据。 有有些机器器生产商商更改标标准机设设计，如如于射料料腔加热热，或更更改射料料部份设设计，以以缩短合合金进入入模型的的时间，会会增加成成本或影影响机器器刚性或或耐用性性，易损损件寿命命等

24、，效效果亦有有待考验验。熔炉方面面亦有所所不同： 因因为镁合合金溶液液与空气气接触的的易燃性性，故需需要保护护气体覆覆盖表面面，保护护气体一一般为00.2%SO22或SF6和干燥燥空气氮气二氧化化碳熔炉炉是封闭闭式设计计，过去去使用的的含硫覆覆盖盐虽虽然亦可可防止燃燃烧，但但令合金金杂质增增加，不不利质量量控制，亦亦增加环环境污染染性。 保保护气体体混合装装置提供供准确的的混合成成分(上述)给镁液液表面。气气体分布布要均匀匀，炉盖盖密封性性要好，避避免漏气气，过量量的保护护气体不不仅令用用量增加加，亦令令坩埚加加速腐蚀蚀。不足足够则令令液面氧氧化。保保护气体体比例及及用量必必须定时时监察。 应

25、应选用电电热炉，因因为温度度控制较较易，坩坩埚加热热比较均均匀；没没有明火火亦提高高操作安安全性。 坩埚埚为特殊殊低镍防防锈钢材材。专用镁镁合金熔熔化保温温定量炉炉，一般般为双重重设计（熔熔化及保保温室）镁镁料由保保温室之之定量泵泵通过管管道直接接抽入射射料腔。现现有的加加料方法法有螺旋旋量泵和和气压控控制定量量泵两种种，均称称可准确确控制误误差，传传统的人人手或机机械匀料料会容易易冷却亦亦不利安安全操作作。 低硅硅含量隔隔热材料料，无出出口炉身身，防止止坩埚破破裂时熔熔料流出出，产生生危险。镁锭预热热及自动动进料器器 镁镁熔液绝绝不可与与湿气接接触，因因此镁锭锭在放入入熔炉前前必须预预热起码

26、码1500oC，此举举不但驱驱除湿气气，亦有有利于熔熔化室温温度变化化不致太太大，自自动镁锭锭进料可可保持液液面高度度的稳定定，减少少炉壁过过度腐蚀蚀。模具恒温温机 上段已已经提过过，在镁镁合金压压铸流动动过程中中保持其其内热量量，是质质量控制制的关键键因素，高高温热油油机为镁镁合金压压铸模具具之必需需外围设设备，它它亦控制制模具表表面温度度的重要要手段，选选用的热热油机最最高要在在3000oC以上。此此外，必必须计算算适当的的热油管管道位置置、直径径度及热热量等。铸铸造温度度场仿真真有助于于这方面面的设计计。清洁工具具及及盛盛器镁合金炉炉的清洁洁工具要要用不锈锈铬钢，在在使用前前更要充充分预

27、热热，避免免有湿气气，机旁旁要准备备好有盖盖金属容容器，以以盛载炉炉渣。扒扒出之炉炉渣放入入熔器后后，要迅迅速洒上上覆盖盐盐或放入入保护气气体并盖盖上，以以防止氧氧化燃烧烧。镁合金冷冷室压铸铸有下列列优点：比压较较大，适适合厚件件生产 最大的的冷室机机超过三三、四千千吨锁模模力，远远超过热热室机最最大的9930吨吨，可生生产大型型镁合金金件 更换易易损件较较为容易易 只需更更换定量量炉，机机器可用用于压铸铸铝或其其它合金金。热室压铸铸一适合合薄壁件件外围设备备方面与与冷室机机相同，但但无需定定量炉。选选择压铸铸机时有有以下考考虑因素素： 镁合合金热室室机与一一般热室室机不同同之处在在于热炉炉和

28、射料料部份。熔熔炉方面面与冷室室机同熔熔炉要求求一样，需需要密封封，保护护气体，电电热，特特别坩埚埚，双室室炉设计计等。除选用用标准石石油气加加热射咀咀及鹅颈颈外，使使用中频频电感加加热 (无需水水冷，减减少发生生危险) 可准准确控制制射咀分分段温度度，减少少射咀过过热或变变形，保保证熔料料流回鹅鹅颈，减减少废气气污染，不不会像石石油气加加热令机机器其它它部份升升温，由由于镁压压铸容易易塞咀，机机身设计计应易于于维修射射咀部份份。 由于于镁合金金熔之点点比镁合合金高，受受热情况况较一般般热室机机严重，亦亦导至机机器设计计及用料料上的差差异。 虽然然热室机机的射料料速度不不需要如如冷室机机高，一

29、一般实际际射速亦亦要每秒秒或两米米以上。最最好可达达3-44米。 其它它考虑包包括外露露油喉及及电线保保护，内内藏油路路及电线线，喷雾雾器保护护，机器器稳定性性及监控控性等。相对于冷冷室机热热室机有有以下优优点：可使用用较小吨吨位压铸铸机 气泡卷卷入较小小可用较较小比压压 余料比比例较小小减少回回收比率率投资额额较小 没有冲冲头润滑滑剂，铸铸件较清清洁。生产周周期较短短冲击行行程较短短，有利利缩短填填充时间间定量较较准，目目前冷室室机定量量炉仍在在不断改改善中机器使使用率较较冷室机机高 外界对对料温影影响较小小，温度度较稳定定综合生生产成本本较低炉温较较低，减减低氧化化及坩埚埚腐蚀投资镁合合金

30、压铸铸应留意意的事项项 l 要有有充足的的技术人人员，包包括模具具设计，压压铸生产产及车间间管理等等技术人人员。ll 必必须有充充裕资金金。举例例来说，压压铸镁合合金计算算机外壳壳，需要要用3550吨以以上的压压铸机，此此机种的的每台金金额是三三百万以以上。加加上接口口设备，全全新厂房房布局和和后加工工设备，厂厂商必须须备有充充裕资金金，才可可投资此此技术。 l 后工序应在独立镁合金加工车间进行。原因是镁合金需要高速切削，所以厂房和机房应备有良好通风系统和抽风设备，防止镁粉积聚；并需保持机床、厂房整洁，避免积存金属屑。用冷却液加工会较安全。金属屑的处理需要有系统的安全管理。至于除模锋打磨，则可

31、用振磨、喷砂或人手打磨。事实上，二次加工车间的厂房安全管理的要求比压铸车间更高。 l 镁合金对模具设计要求极高。除了产品要求高外，高速射料亦令模腔内较易困气，不合理的流道设计会令冷纹恶化。因此，现时很多镁合金模具开发，均利用CAE流道软件。l 镁合金是活跃金属，容易产生腐蚀，导致表面处理比较困难，尤其是处理外观件时，更要面对不少技术问题。l 镁合金比塑肢优胜的一个因素，是镁合金可回收再用。目前日本和台湾的大部份厂商均没有使用回炉材料，而余料就可作一级料退回材料供货商，因此，厂商需作储存废料的安排。现时，市场上虽有一级料重熔设备，但熔量最少为每小时500Kg，不适合一般用户使用。余料回收是控制成

32、本的重要手段。目前台湾正加强研究回收技术，或于区内设立集中回收，以减低成本。镁合金压压铸对亚亚洲厂商商来说仍仍是新技技术，因因此，厂厂商需克克服不少少技术难难题，另另一方面面，亦可可从国外外引进技技术，以以尽快达达致顺利利生产效效果。附图为在在德国生生产之镁镁合金压压铸实例例选择合适适的冷室室或热室室压铸机机近年流行行的镁合合金外壳壳产品是是本港压压铸厂商商梦寐以以求的新新兴市场场。很可可惜本港港压铸厂厂商对这这门技术术认识不不深，而而且投资资不菲，导导致他们们裹足不不前。其其实这门门技术不不难，只只是存在在小部份份技巧巧而已已。今期期产品品开发篇篇继上上期剖析析亚洲镁镁合金市市场后，富来远东

33、总经理黄奇德先生对选择合适的镁合金压铸机作出一点建议。镁合金金铸造方方法 镁合合金铸造造方法大大致可分分为：（1）重力浇注 (Gravity Die casting) 、（2）低压铸造 (Low pressure die casting) 、（3）半固态压铸 (Thixcasting) 、（4）半熔注塑法 (Thixomolding) 及（5压铸 (High pressure die casting)。半熔注塑法和半固态压铸为较新之生产技术。半熔注塑原理接近注塑机，首先把镁锭加工切削成细料状，原料由进料筒定量进入螺杆，在加热区通过螺杆转动挤压推进，使其变成半熔状态并高速高压射入模腔，由于无需完

34、全熔化，此法较节省能源，亦较为安全，无需保护气体或覆盖盐，内在气泡较少，表面质量亦较高。但同时亦存在很多问题有待解决，例如： 原料料较贵 设备备昂贵 生产产速度慢慢 技术术尚未稳稳定，其其中参数数如定量量控制，各各温度区区的准确确控制均均有难度度，因此此成品率率不高。所所以此法法目前用用家不多多半固态压压铸 半固固态压铸铸使用实实时控制制之超高高压冷室室压铸机机。首先先生产晶晶粒结构构细致均均匀之棒棒料 (多由电电磁感应应搅拌生生产) 切成适适当长度度，通过过特别控控制之电电感加热热器将棒棒料加热热至半固固态，再再用机械械人放入入冷室机机射料腔腔内，进进行实时时多速高高压挤入入模腔，此此法主要

35、要用于高高强度要要求厚壁壁安全件件，压铸铸后可进进行热处处理。此此工艺成成本更高高，目前前仍处于于研发阶阶段。冷室及热热室压铸铸工艺较较为流行行 较为普普通的是是压铸工工艺，镁镁合金可可用热室室或冷室室压铸。过过去由于于热室机机型所限限，一公公斤以上上镁件要要使用冷冷室机之之说。现现时德国国富来已已有9330吨之之热室镁镁合金机机，最高高铸重量量可达66.4公公斤，有有多台在在使用中中。正确确来说，应应以铸件件的壁厚厚来决定定所使用用的工艺艺。薄壁壁件采用用热室法法，厚壁壁件使用用冷室法法，主要要原因是是镁合金金流动性性高，同同时会快快速凝固固，能于于合金进进入模腔腔并固化化前维持持其内热热，

36、它的的液态高高流动性性有助其其及早填填满模腔腔。在这这方面热热室比冷冷室法优优越。同同时，镁镁合金铸铸件所需需比压较较铝合金金低，热热室机比比压可满满足要求求，因而而镁合金金热室机机最适合合生产薄薄壁件。冷室压铸铸一适合合厚壁件件 设备包包括冷室室压铸机机、镁合合金定量量炉、镁镁锭预热热及自动动进料器器、模温温机、保保护气体体混合装装置、取取件机器器人等。选择冷室室机时有有以下特特别考虑虑的因素素： 由由于镁合合金的比比压要求求 (约3000-4000 bbar) 较铝铝合金低低 (约6000-7000 bbar) 需要要较小的的射料力力才可达达至较佳佳较果，因因此选择择机型时时要留意意射料部

37、部份，最最好可配配上不同同射料力力。 由由于镁合合金极易易凝固，因因此要求求大流量量短填充充时间，实实际射速速每秒66-7米米或以上上并不罕罕见。空空速度要要求则更更高。计计算器器器能量时时需参考考其PQQ2图。 由由于液态态的镁合合金为易易燃物及及高流动动性，为为安全计计，电线线及油喉喉应尽量量内藏。机机器夹缝缝应尽量量遮盖以以避免镁镁合金流流入。外外露之电电线及油油喉必须须特别保保护。 由由于射速速极高，为为减少飞飞边，冲冲头最好好有急剎剎功能。 由由于镁合合金压铸铸工艺较较难控制制，机器器的稳定定性及参参数可控控性要求求较高，最最好有监监控图表表，生产产数据显显示，生生产统计计表等。如如

38、机器有有压射参参数自动动计算，有有助选择择适合数数据。 有有些机器器生产商商更改标标准机设设计，如如于射料料腔加热热，或更更改射料料部份设设计，以以缩短合合金进入入模型的的时间，会会增加成成本或影影响机器器刚性或或耐用性性，易损损件寿命命等，效效果亦有有待考验验。熔炉方面面亦有所所不同： 因因为镁合合金溶液液与空气气接触的的易燃性性，故需需要保护护气体覆覆盖表面面，保护护气体一一般为00.2%SO22或SF6和干燥燥空气氮气二氧化化碳熔炉炉是封闭闭式设计计，过去去使用的的含硫覆覆盖盐虽虽然亦可可防止燃燃烧，但但令合金金杂质增增加，不不利质量量控制，亦亦增加环环境污染染性。 保保护气体体混合装装

39、置提供供准确的的混合成成分(上述)给镁液液表面。气气体分布布要均匀匀，炉盖盖密封性性要好，避避免漏气气，过量量的保护护气体不不仅令用用量增加加，亦令令坩埚加加速腐蚀蚀。不足足够则令令液面氧氧化。保保护气体体比例及及用量必必须定时时监察。 应应选用电电热炉，因因为温度度控制较较易，坩坩埚加热热比较均均匀；没没有明火火亦提高高操作安安全性。 坩埚埚为特殊殊低镍防防锈钢材材。专用镁镁合金熔熔化保温温定量炉炉，一般般为双重重设计（熔熔化及保保温室）镁镁料由保保温室之之定量泵泵通过管管道直接接抽入射射料腔。现现有的加加料方法法有螺旋旋量泵和和气压控控制定量量泵两种种，均称称可准确确控制误误差，传传统的人

40、人手或机机械匀料料会容易易冷却亦亦不利安安全操作作。 低硅硅含量隔隔热材料料，无出出口炉身身，防止止坩埚破破裂时熔熔料流出出，产生生危险。镁锭预热热及自动动进料器器 镁镁熔液绝绝不可与与湿气接接触，因因此镁锭锭在放入入熔炉前前必须预预热起码码1500oC，此举举不但驱驱除湿气气，亦有有利于熔熔化室温温度变化化不致太太大，自自动镁锭锭进料可可保持液液面高度度的稳定定，减少少炉壁过过度腐蚀蚀。模具恒温温机 上段已已经提过过，在镁镁合金压压铸流动动过程中中保持其其内热量量，是质质量控制制的关键键因素，高高温热油油机为镁镁合金压压铸模具具之必需需外围设设备，它它亦控制制模具表表面温度度的重要要手段，选

41、选用的热热油机最最高要在在3000oC以上。此此外，必必须计算算适当的的热油管管道位置置、直径径度及热热量等。铸铸造温度度场仿真真有助于于这方面面的设计计。清洁工具具及及盛盛器镁合金炉炉的清洁洁工具要要用不锈锈铬钢，在在使用前前更要充充分预热热，避免免有湿气气，机旁旁要准备备好有盖盖金属容容器，以以盛载炉炉渣。扒扒出之炉炉渣放入入熔器后后，要迅迅速洒上上覆盖盐盐或放入入保护气气体并盖盖上，以以防止氧氧化燃烧烧。镁合金冷冷室压铸铸有下列列优点：比压较较大，适适合厚件件生产 最大的的冷室机机超过三三、四千千吨锁模模力，远远超过热热室机最最大的9930吨吨，可生生产大型型镁合金金件 更换易易损件较较

42、为容易易 只需更更换定量量炉，机机器可用用于压铸铸铝或其其它合金金。热室压铸铸一适合合薄壁件件外围设备备方面与与冷室机机相同，但但无需定定量炉。选选择压铸铸机时有有以下考考虑因素素： 镁合合金热室室机与一一般热室室机不同同之处在在于热炉炉和射料料部份。熔熔炉方面面与冷室室机同熔熔炉要求求一样，需需要密封封，保护护气体，电电热，特特别坩埚埚，双室室炉设计计等。 除选选用标准准石油气气加热射射咀及鹅鹅颈外，使使用中频频电感加加热 (无需水水冷，减减少发生生危险) 可准准确控制制射咀分分段温度度，减少少射咀过过热或变变形，保保证熔料料流回鹅鹅颈，减减少废气气污染，不不会像石石油气加加热令机机器其它它

43、部份升升温，由由于镁压压铸容易易塞咀，机机身设计计应易于于维修射射咀部份份。 由于于镁合金金熔之点点比镁合合金高，受受热情况况较一般般热室机机严重，亦亦导至机机器设计计及用料料上的差差异。 虽然然热室机机的射料料速度不不需要如如冷室机机高，一一般实际际射速亦亦要每秒秒或两米米以上。最最好可达达3-44米。 其它它考虑包包括外露露油喉及及电线保保护，内内藏油路路及电线线，喷雾雾器保护护，机器器稳定性性及监控控性等。相对于冷冷室机热热室机有有以下优优点：可使用用较小吨吨位压铸铸机 气泡卷卷入较小小可用较较小比压压 余料比比例较小小减少回回收比率率投资额额较小 没有冲冲头润滑滑剂，铸铸件较清清洁。生

44、产周周期较短短冲击行行程较短短，有利利缩短填填充时间间定量较较准，目目前冷室室机定量量炉仍在在不断改改善中机器使使用率较较冷室机机高 外界对对料温影影响较小小，温度度较稳定定综合生生产成本本较低炉温较较低，减减低氧化化及坩埚埚腐蚀投资镁合合金压铸铸应留意意的事项项 l 要有有充足的的技术人人员，包包括模具具设计，压压铸生产产及车间间管理等等技术人人员。ll 必必须有充充裕资金金。举例例来说，压压铸镁合合金计算算机外壳壳，需要要用3550吨以以上的压压铸机，此此机种的的每台金金额是三三百万以以上。加加上接口口设备，全全新厂房房布局和和后加工工设备，厂厂商必须须备有充充裕资金金，才可可投资此此技术

45、。 l 后工序应在独立镁合金加工车间进行。原因是镁合金需要高速切削，所以厂房和机房应备有良好通风系统和抽风设备，防止镁粉积聚；并需保持机床、厂房整洁，避免积存金属屑。用冷却液加工会较安全。金属屑的处理需要有系统的安全管理。至于除模锋打磨，则可用振磨、喷砂或人手打磨。事实上，二次加工车间的厂房安全管理的要求比压铸车间更高。 l 镁合金对模具设计要求极高。除了产品要求高外，高速射料亦令模腔内较易困气，不合理的流道设计会令冷纹恶化。因此，现时很多镁合金模具开发，均利用CAE流道软件。l 镁合金是活跃金属，容易产生腐蚀，导致表面处理比较困难，尤其是处理外观件时，更要面对不少技术问题。l 镁合金比塑肢优胜的一个因素，是镁合金可回收再用。目前日本和台湾的大部份厂商均没有使用回炉材料，而余料就可作一级料退回材料供货商，因此，厂商需作储存废料的安排。现时，市场上虽有一级料重熔设备，但熔量最少为每小时500Kg，不适合一般用户使用。余料回收是控制成本的重要手段。目前台湾正加强研究回收技术，或于区内设立集中回收，以减低成本。镁合金压压铸对亚亚洲厂商商来说仍仍是新技技术，因因此，厂厂商需克克服不少少技术难难题，另另一方面面，亦可可从国外外引进技技术，以以尽快达达致顺利利生产效效果。附图为在在德国生生产之镁镁合金压压铸实例例异军突起起的镁合合金压铸铸