镁合金的压铸方法及压铸制品技术

本发明专利技术将使用冷室式压铸机的情况下为了达成薄壁化所需的注射条件、金属模条件、镁合金的熔化条件、冷室式压铸机的浇口部的镁合金的熔液温度及金属熔液保温锅中的金属熔液温度与浇口部的金属熔液温度之差的条件、以及金属模的模腔侧内面的涂层的条件加以特定化，便可使用在以往技术中被视为不适合于镁合金的薄壁铸造，但却具高注射能力的冷室式压铸机来制造高品质薄壁铸造品，尤其是，即使具有如同笔记本型个人电脑的框体般的大面积者，也可铸造出在以往技术中是困难的制品最小壁厚１．５ｍｍ以下，较理想为１．２ｍｍ以下的压铸制品。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术系关于一种镁合金的压铸铸造法及压铸制品，更具体而言，系关于一种使用冷室式压铸机，从镁合金铸造家电制品的框体、汽车的各种容器零件等所要求的最小壁厚1.5mm以下，较理想为1.2mm以下的薄壁铸造零件的压铸铸造方法及压铸制品。近年来，在家电制品等方面，由于为达到提高携带性的轻量化所需要，对于轻量材料的需要越来越高，因而逐渐采用树脂材料或轻金属材料。但是，树脂材料系一般较难于再利用(recycle)，因而在地球环保上会造成问题。与此相对，金属材料系一般较易于再利用，因此，家电制品的框体、汽车的各种容器零件等的制造材料，则由树脂材料改用镁系材料、铝系材料等的轻金属，特别是在要求轻而薄、短而小的趋势中，不但具有作为金属的刚性，而且在实用轻金属中密度也最小的镁系材料受到注目，而形成作为汽车或携带用家电制品材料受注目的潮流。特别是，对于笔记型个人电脑、移动电话、数字摄像机、MD随身听(便携式立体声单放机)、摄像机等的便携商品的框体、要求壁厚1.5mm以下，较理想为1.2mm以下的制品。以往，对于镁合金薄壁铸造品的制造，希望采用热室压铸方式或摇溶模塑(thixomoulding)等的金属注射成形方式，而利用这些方式的薄壁制品的生产正在迅速扩大。另一方面，压铸铸造法的另一种形式的冷室压铸方式，则一般被认定为不适合于薄壁制品的制造。然而，以热室压铸方式铸造镁合金时，由于注射条件不稳定，故生产不稳定，且关于薄壁化的界限，例如，大小为约A4笔记型个人电脑的框体左右大小时，已知厚度约是1.5mm，而以金属注射成形方式制造时，现状也被规定相同水平的最小壁厚。另外，以冷室压铸方式欲铸造镁合金时所产生的问题，一般而言，由于镁合金系凝固潜热小而凝固迅速，因此存在被形容为金属熔液不流动的状态。该状态，特别在薄壁制品的铸造上会成为问题。而且，以冷室压铸方式反复铸造的次数越多越容易在金属模的模腔侧表面一点一点地发生熔损、磨耗现象而造成粘砂，尤其以冷室压铸铸造法铸造薄壁制品时，由于为了确保向金属模的填充性，不得不以高注射压力、高注射速率、高金属模温度、高金属熔液温度下进行铸造，因而，在此等条件下的铸造中，特别向金属模的粘砂现象会成为问题。本专利技术系鉴于此种存在于以往技术的问题而完成的，本专利技术系在提供一种使用在以往技术中认为不适用于镁合金的薄壁铸造但具有高注射能力的冷室式压铸机，以稳定地生产高品质的薄壁铸造品的铸造条件作为课题。本专利技术人等为了达成上述课题反复进行了各种研讨，对使用冷室式压铸机的情况下，从多方面检讨为薄壁化所需的条件，诸如注射条件、金属模条件、镁合金的熔化条件、在冷室式压铸机的浇口部的镁合金熔液温度及金属熔液保温锅中的金属熔液温度与在浇口部的金属熔液温度间的相差条件，以及金属模的模腔侧内面的涂层条件等，结果发现，特别是即使如同笔记型个人电脑的框体那样具有大面积者，也可铸造在以往技术上是困难的制品最小壁厚为1.5mm以下，较理想为1.2mm以下的压铸制品，而完成本专利技术。亦即本专利技术的镁合金的压铸方法，系使用冷室式压铸机，从镁合金铸造制品最小壁厚为1.5mm以下，更理想为1.2mm以下，且并无铸件皱纹、表面裂纹、填充不良、金属模粘砂的压铸制品的方法，其特征为a)将镁合金的熔液温度保持在650至750℃；b)将向模腔的填充速度规定为1/100至10/100秒钟；且c)将填充后的增压规定为200kgf/cm2以上。又本专利技术的镁合金的压铸方法，系使用冷室式压铸机，从镁合金铸造制品最小壁厚为1.5mm以下，更理想为1.2mm以下，且并无铸件皱纹、表面裂纹、填充不良、金属模粘砂的压铸制品的方法，其特征为d)将金属模温度保持在150～350℃；e)使容易在压铸铸造品中造成缩裂的模腔部位的金属模表面温度较之周边部降低10K以上；f)将压铸铸造时的金属模内的空气压力设定在100mmHg以下；且g)作为涂布于金属模内面的脱模剂的添加剂，使用选自由石墨、氮化硼、水玻璃、云母、硅胶、氢氧化镁及氧化镁组成的组中的至少一种。又本专利技术的镁合金的压铸方法，系使用冷室式压铸机，从镁合金铸造制品最小壁厚为1.5mm以下，更理想为1.2mm以下，且无铸件皱纹、表面裂纹、填充不良、金属模粘砂的压铸制品的方法，其特征为h)使用在镁合金熔液的表面形成有防止燃烧、氧化的保护气氛的密闭式熔化炉；且i)从距离该镁合金熔液的表面100mm以上的位置，吸出该镁合金金属熔液；借此以抑制镁合金熔液的氧化，改善流动性，并抑制氧化物的混入及铸件皱纹的发生。又本专利技术的镁合金的压铸方法，系使用冷室式压铸机，从镁合金铸造制品最小壁厚为1.5mm以下，更理想为1.2mm以下，且并无铸件皱纹、表面裂纹、填充不良、金属模粘砂的压铸制品的方法，其特征为同时使用由下列条件构成的3种条件中的任意2种或3种条件进行压铸，注射条件(a)将镁合金的金属熔液温度保持在650至750℃，(b)将向模腔的填充速度设定为1/100至10/100秒钟，且(c)将填充后的增压设定为200kgf/cm2；金属模条件(d)将金属模温度保持在150至350℃，(e)使容易在压铸铸造品中造成缩裂的模腔部位的金属模表面温度较之周边部降低10K以上，(f)将压铸铸造时的金属模内的空气压力设定于100mmHg以下，且(g)作为涂布于金属模内面的脱模剂的添加剂，使用选自由石墨、氮化硼、水玻璃、云母、硅胶、氢氧化镁及氧化镁组成的组中的至少一种；以及镁合金的熔化条件(h)使用在镁合金金属熔液的表面形成有防止燃烧、氧化的保护气氛的密闭式熔化炉，且(i)从距离该镁合金熔液的表面100mm以上的位置，吸出该镁合金熔液；借此以抑制镁合金熔液的氧化、改善流动性、并抑制氧化物的混入及铸件皱纹的发生。本专利技术的镁合金的压铸方法，系使用冷室式压铸机，从镁合金铸造制品最小壁厚为1.5mm以下且无铸件皱纹、表面裂纹、填充不良、金属模粘砂的压铸制品的方法，其特征为将冷室式压铸机的浇口部的镁合金的熔液温度维持于590至720℃，且将金属熔液保温锅中的金属熔液温度与该浇口部的金属熔液温度的温度差维持于105K以下。又本专利技术的镁合金的压铸方法，系使用冷室式压铸机，从镁合金铸造制品最小壁厚为1.5mm以下且无铸件皱纹、表面裂纹、填充不良、金属模粘砂的压铸制品的方法，其特征为使用在金属模的模腔侧表面的至少一部分上设置含有选自由高熔点金属及陶瓷组成的组中的至少一种的涂层为铸造用金属模，将镁合金的金属熔液温度设定为650至750℃，将向模腔的填充速度设定为1/100至10/100秒钟，将填充后的增压设定为200kgf/cm2以上，将金属模温度设定为150至350℃进行铸造镁合金。又本专利技术的镁合金的压铸方法，系使用冷室式压铸机，从镁合金铸造制品最小壁厚为1.5mm以下且并无铸件皱纹、表面裂纹、填充不良、金属模粘砂的压铸制品的方法，其特征为使用铸造用金属模，该金属模是在金属模的模腔侧表面的至少一部分上涂布含有选自由高熔点金属、陶瓷及石墨组成的组中的至少一种作为添加剂的脱模剂，通过加热处理所形成的涂层粘着、残存在金属模的模腔侧表面的至少一部分上，而将镁合金的熔液温度设定为650至750℃，将向模腔的填充速度设定为1/100至10/100秒钟，将填充后的增压设定为20本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镁合金的压铸方法，它是使用冷室式压铸机从镁合金铸造制品最小壁厚为１．５ｍｍ以下，且无铸件皱纹、表面裂纹、填充不良、金属模粘砂的压铸制品的方法，其特征在于， ａ）将镁合金的熔液温度保持在６５０至７５０℃； ｂ）将向模腔的填充速度设定为１／１００至１０／１００秒钟；且 ｃ）将填充后的增压设定为２００ｋｇｆ／ｃｍ↑［２］以上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：久保田耕平，佐藤光一，山本优，野坂洋一，后藤泰久，土井猛志，
申请(专利权)人：三井金属矿业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]