2013年5月15日星期三

日本研制成功無澆口射出成型鎂合金加工技術



日本產業技術綜合研究所的基礎材料研究部門日前射出加工宣 布,與SEP及名機制作所聯合開發成功了鎂合金新加工技術“無澆口射出成型法”。新技術采用將半熔狀合金加壓注入金屬模型成型的方法。在名機制作所的鎂合 金射出成型機上安裝了SEP開發的無澆口熱流道(Hot Runnerless),利用產綜研開發的固液共存狀態成型加工技術確立了該技術。

  目前的鎂合金部件制造以壓鑄(Diecast)法為主。壓鑄法采用將液態鎂合金高速、高壓注塑膠加工入金屬模具的方塑膠射出法。 如采用這種方法,需要金屬模型加注通道部分的“澆口(Runner)”、加注口的“閘門”以及從金屬模型中流出的溢流口(Over flow)等必要組成部分。不過,這種方法的原料使用量高於成品,為了二次利用需要進行回熔。因此,造成了能源浪費。另外,熔化的鎂合金與大氣接觸後會產 生激烈的氧化反應並引起燃燒,所以壓鑄成型是一種危險作業,為了防止燃燒采用了SF6氣體。這種氣體的溫室效應系數非常高(2萬以上),所以今後將逐步禁 止使用。

  無澆口射出成型法在射出成型噴嘴上加大了研究力度,采用將固體鎂合金加熱至可形成固液共存狀態的溫度後,通過活塞加壓注入金屬模型的方法。熔化的鎂合 金不與空氣接觸,因此不會因氧化引發燃燒,顯著提高了安全性,此外,還可不使用SF6氣體便可完成成型加工。另外,通過采用將固液共存狀態的鎂合金加壓注 入金屬模型的成型方法,還可生產出鑄造缺陷較少的高質塑膠零件量產品,這也是其優點之一。因可減少澆口、閘門及溢流口等多余部分,因此產出量從壓鑄法的50%提高到了90%,節省能源的效果也很顯著。 左圖為采用新技術與傳統技術制成產品的比較。

  今後,名機制作所將進行無澆口射出成型機量產款的設計與加工、在性能測試完成後以投產為目標進行試生產。

  另外,該技術開發項目作為日本經濟產業省中部經濟產業局負責的“東海產業創新項目(產業集群計劃)”中的一環,入選2002年度地區新聯盟研究開發項目——“輕金屬省能源型高效射出成型技術開發”,並受日本科學技術財團的委托,歷時兩年於2003年底開發成功。

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