陈木荣

（广东理工学院，广东 肇庆 526100）

与普通的压铸技术相比，高真空压铸技术的操作相对简单，并且有更高的生产效率。所以自从高真空压铸技术投入生产之后，就受到了各大生产企业的重点关注，其本身也有着良好的经济发展和应用前景。随着近几年我国科学技术和研发能力的不断进步，高真空压铸技术也得到了进一步的优化和应用。现阶段技术研究部门和我国生产厂商重点关注如何进一步发挥该技术的成本优势，提升产品质量的同时进一步增加经济效益。

1 压铸技术的工作原理

压铸技术是指经过高温熔融的合金在一定的压力和速度的环境条件下填充进模具内，并逐渐冷却成工业零件的铸造方法。压铸技术是实际生产中最常用且发展最快的材料热处理加工成型工艺之一。而高真空压铸技术是指在填充过程中抽离模具型腔中的气体，以便有效减少零件在冷却过程中所产生的溶解气体和气泡，从而提高生产零件的自身力学性能和表面质量的先进生产技术。高压真空压铸技术主要有两种操作模式，一种是通过抽气机对于特殊的模具型腔进行抽气工作；另一种是将普通的模具整体放入真空室内完成压铸工艺。通常情况下，第一种模式对模具自身的密封性和质量要求相对较高，而第二种模式的生产经济成本偏高，在生产过程中要根据厂商的实际情况及需求进行选取。通过高真空压铸技术所生产的零件都具有致密性高、强度和韧性高等优点，符合我国制造行业的生产需求，其发展前景十分宽广。

2 高真空压铸技术的发展及现状

自从我国大力发展重工业以来，压铸技术在我国现代化工业生产过程中应用也越来越广泛。工业作为国家综合实力的重要评估部分，其发展可以带动国家经济水平的快速提高，也是我国社会建设的基础动力。但是，随着工业逐渐发展，传统的压铸生产技术所带来的问题越来越突出，已经严重影响我国工业的发展速度。为了提高压铸技术所生产的工件性能，适应实际生产要求，我国相关研究人员也研究出了数种新型压铸工艺，如氧气压铸、超低速压铸以及层流填充压铸工艺等，这些新型压铸工艺都是通过减少液态金属在填充和冷却过程中和空气接触面积，进而提高产品性能。但是，以上几种压铸工艺操作复杂，实际生产中的具体工艺参数难以检测和控制，所以相较真空压铸工艺其应用较少。而真空压铸技术可以从根本上将金属液和空气隔离，所以压铸零件的工艺性能有着较大的提升，并且高真空压铸技术的操作与传统压铸技术一样简单方便，所以高真空压铸技术为我国工业的发展提供了充分的保障。

高真空压铸技术在航空航天、汽车、电气等精密制造业行业中都有大量的应用。而随着我国经济的逐渐发展，人们对汽车、家电等日用品的追求已经从实用性转变为外观的设计以及产品质量等方面。高真空压铸技术可以进行薄壁、形状复杂以及尺寸精度要求较高零件的生产制造，更加符合汽车等行业的实际发展需求，所以其应用范围越来越广，从交通到家电，再到各种生活用品，随处可见压铸技术的产品。但根据相关研究调查发现，我国现存的高真空压铸生产工艺和国外发达国家所掌握的压铸技术还存在一定的差距，因为我国工业起步较晚，对于其工艺技术的研究较少，相关企业也依然处于起步阶段，未形成属于我国自己的优秀品牌。而国外相关企业的压铸技术和运营情况已经成熟，其生产体系和相关规范制度以及质量检测等已经完善，所以我国的压铸相关产业依然需要进一步发展。

3 真空压铸技术的开发

普通真空压铸技术主要有两种方法：（1）真空截止阀法；（2）激冷排气槽法。激冷排气槽法中通常会用到较薄的水波纹状排气槽，在金属熔液的填充过程中，当熔液流经排气槽时将会快速降温凝固，使得金属熔液难以继续进入真空管道，所以会使排气管道的通畅性受到限制，使得模具型腔内部的真空度波动幅度较大，生产产品的质量不稳定，但是，因为其生产成本较低，模具结构较简单，所以在普通真空压铸中应用较多。而真空阀止法所采用的模具中设计有专用的遮断阀，这种真空阀的结构相对复杂且种类较多，但是，工作原理基本相似，都是通过利用金属熔液在填充过程中自身的动能使得阀门迅速关闭。在实际生产中，当阀门打开时，模具中的气体就可以通过模具侧面的排气口快速排出；在金属熔液填充过程中，当熔液填充到真空阀时，会首先推动阀芯向上移动，并且熔液同时从两侧排气孔填入，但是，因为排气孔的长度较长，当熔液流到真空管道时已经使真空阀门关闭，所以不会使熔液流入真空系统。这种方法的真空度高且较稳定，对于工件的工艺质量十分有利。

国外所采用的高真空压铸工艺都是由德国所开发的一般分为两种：Vacural法和MFT法。Vacural法是利用管道将金属熔化炉和模具的压射室相互连接，在抽真空的同时利用压强先将熔液吸入压射室内部，当完全形成真空时，熔液就会通过压射室直接成型。MFT法是利用可以自动打开或关闭的真空阀对模具型腔进行密封，保证可以在生产中快速完成抽气工作，获得的真空度也较高。并且利用增加浇口截面积等方法保证熔液可以快速完成填充工作。

模具型腔的气密性是高真空压铸技术的关键。只有抽气技术达到相关要求，才能为型腔提供较高的真空度，但是，型腔本身的密封问题也不容忽视，否则会造成进气量过大，对于压铸零件产生严重的影响。因此在发展过程中要对于相关密封技术不断改进，首先要在动模垫板后面设置有效的密封板，并且在每个密封板前设置缓冲气槽，其次要在冲头、压射室的内壁以及底板上设计密封槽，如果有气体进入，必须利用缓冲气槽尽可能地减少气体对于模具的影响。

4 高真空压铸技术的应用前景

高真空压铸技术在现代化的工业生产过程中有着重要的意义和地位，高真空压铸技术具有生产效率高、产品质量稳定、工件精度高和大批量生产成本较低等优点，能够很好地满足家电、航空、汽车等行业的厂商及其相关市场的需求。但是，因为高真空压铸技术所涉及的技术领域较多，完整的压铸设备费用昂贵且有诸多的限制，比如，热室压铸机通常只能压铸较小的零件，不能加工大型铸件。而冷室压铸机的应用范围较窄，主要对热室压铸机不能加工的合金金属进行压铸工作。压铸机的设备性能也严重影响最终工件成品的质量和生产效率。随着我国相关压铸机的控制技术和整体性能的提升，我国目前所生产的压铸机都采用电液伺服控制技术，可以与计算机技术进行联动，并且应用最新的传感器和液压工件，在实际生产过程中可以对各种数据进行实时测量精准控制，为企业实际的生产效率和产品质量提供了有效的保障。而压铸工艺本身也得到了有效的发展，最新的生产工艺可以在一次成型的过程中完成压铸和锻造两种生产工艺。尤其是对产品尺寸精度要求较高形状相对复杂的汽车生产行业的发展有着重要作用。