20世紀(jì)90年代以后，中國的壓鑄工業(yè)取得了令人驚嘆的發(fā)展，已發(fā)展為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)。目前，鋁合金壓鑄工藝已成為汽車用鋁合金成形工藝中應(yīng)用最廣泛的工藝之一，在各種汽車成型工藝方法中占49%。

　　為適應(yīng)發(fā)展新技術(shù)不斷涌現(xiàn)

　　1、充氧壓鑄、真空壓鑄等是提高合金力學(xué)性能

　　真空壓鑄法與普通壓鑄法相比具有以下特點(diǎn)

　　(1)氣孔率大大降低;

　　(2)真空壓鑄的鑄件的硬度高，微觀組織細(xì)小;

　　(3)真空壓鑄件的力學(xué)性能較高。

　　真空壓鑄以抽除型腔中的氣體為主，主要有兩種形式:

　　(1)從模具中直接抽氣;

　　(2)置模具于真空箱中抽氣。

　　2、電磁泵低壓鑄造電磁泵低壓鑄造是一種新崛起的低壓鑄造工藝，與氣體式低壓鑄造技術(shù)相比。

　　特點(diǎn)：

　　1、其采用非接觸式的電磁力直接作用于液態(tài)金屬，大大降低了由于壓縮空氣不純及壓縮空氣中氧的分壓過高所帶來的氧化和吸氣等問題，實(shí)現(xiàn)了鋁液的平穩(wěn)輸送和充型，可防止由于紊流造成的二次污染。

　　2、另外電磁泵系統(tǒng)完全采用計(jì)算機(jī)數(shù)字控制，工藝執(zhí)行非常準(zhǔn)確、重復(fù)性好，使鋁合金鑄件在成品率、力學(xué)性能、表面質(zhì)量和金屬利用率等方面都具有明顯的優(yōu)勢。這項(xiàng)技術(shù)隨著研究的不斷深入，工藝也愈來愈成熟。

　　壓鑄設(shè)備不斷更新

　　1、冷室壓鑄機(jī)，由原來的全液壓合型機(jī)構(gòu)改為曲肘式合型機(jī)構(gòu)，同時(shí)還增加了自動(dòng)裝料，自動(dòng)噴涂，自動(dòng)取件，自動(dòng)切料邊等，電器也由普通電源控制改為計(jì)算機(jī)控制，操控水平大大提高，有的已經(jīng)達(dá)到或接近國際水平，正在向大型化、自動(dòng)化和單元化進(jìn)軍。

　　2、中小型壓鑄機(jī)仍以國產(chǎn)設(shè)備為主。

　　中國模具行業(yè)發(fā)展迅猛，為壓鑄件生產(chǎn)提供了一個(gè)廣闊的市場，壓鑄鋁合金在汽車上的應(yīng)用也將不斷擴(kuò)大。

　　在今后的壓鑄技術(shù)研究與開發(fā)中，鋁合金壓鑄的深化依然會(huì)是壓鑄技術(shù)發(fā)展的一個(gè)主要方向。為了適應(yīng)市場需求，今后應(yīng)進(jìn)一步解決以下問題:

　　(1)推廣應(yīng)用新型高強(qiáng)度、高耐磨性的壓鑄合金，研究可著色的壓鑄合金以及用于有特殊安全性要求的鑄件等方面的新型壓鑄合金;

　　(2)開發(fā)性能穩(wěn)定、成分易于控制的壓鑄鋁合金;

　　(3)簡化合金成分，減少合金牌號，為實(shí)現(xiàn)綠色化生產(chǎn)提供基礎(chǔ);

　　(4)進(jìn)一步完善壓鑄新工藝(真空壓鑄、充氧壓鑄、半固態(tài)壓鑄、擠壓鑄造等);

　　(5)提高對市場的快速反應(yīng)能力，推行并行工程(CE)和快速原型制造技術(shù)(RPM);

　　(6)開展CAD/CAM/CAE系統(tǒng)的研究與開發(fā);

　　(7)開發(fā)和應(yīng)用更多的壓鑄鋁合金汽車零部件。

　　由于鋁與鐵有強(qiáng)烈的親合力，在鋁合金壓鑄模的使用中會(huì)發(fā)生復(fù)雜的Fe2Al 反應(yīng)，生成硬的金屬間化合物焊合層，嚴(yán)重的還會(huì)引起模具熔損。實(shí)際生產(chǎn)顯示，對模具進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚砗蛪鸿T循環(huán)中噴涂模具潤滑劑將對模具發(fā)生焊合、熔損現(xiàn)象起到積極的預(yù)防作用。

　　鋁合金壓鑄模的熔損效應(yīng)

　　在受到熾熱的合金熔體、半固態(tài)合金沖刷，并保持加壓狀態(tài)下工作的鋁合金壓鑄模在使用一段時(shí)間后，表面的保護(hù)層一般會(huì)形成網(wǎng)狀微裂紋、龜裂甚至表面層脫落。如果不對模具表面進(jìn)行修復(fù)和保養(yǎng)，則會(huì)發(fā)生更加嚴(yán)重的所謂“熔損”效應(yīng)。熔損是壓鑄合金對壓鑄模具的一系列腐蝕、沖蝕、侵蝕及焊合的綜合機(jī)械作用結(jié)果。

　　鋁合金壓鑄模預(yù)防焊合、熔損的措施

　　作為鋁合金壓鑄模，其整個(gè)系統(tǒng)一般價(jià)格昂貴，型腔都比較復(fù)雜。因此分析模具失效的原因，采取相應(yīng)的方法預(yù)防失效，以延長模具使用壽命，是模具工業(yè)一個(gè)相當(dāng)重要的課題。

　　1、 蒸汽氧化處理

　　蒸汽處理常應(yīng)用于工具的表面處理以及常規(guī)兵器的表面處理，基本上都是起防銹作用。當(dāng)其作為一種有效的表面處理工藝被運(yùn)用于熱作模具鋼時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)它能在一定程度上提高模具的抗冷熱疲勞性能和抗熔融鋁合金熱熔損性能[8 ] 。因?yàn)橥ㄟ^蒸汽氧化處理的鋼鐵材料在其表面可以生成一層具有保護(hù)作用的Fe3/O4薄膜，

　　3.2 離子滲氮

　　在模具表面進(jìn)行離子滲氮可以生成連續(xù)的氮化物層(白亮層) ，這對提高模具的抗焊合、抗熱熔損、抗侵蝕能力都是非常有益的，同時(shí)也會(huì)使得模具表面的耐磨性能有所提高 。氮化層比氧化層更厚更致密，更耐鋁合金沖蝕，對保護(hù)模具表面可以起到積極作用。

　　3、PVD、CVD 表面鍍覆

　　PVD 處理是將具有特殊性能的穩(wěn)定化合物TiN、Ti (C ，N) 、SiN、(Ti ，Si) N 等沉積在金屬表面，形成一層超硬覆蓋膜，經(jīng)PVD 處理獲得的TiN 層的塑料模，其使用壽命提高3～9 倍，金屬壓力加工工具壽命提高3～5 倍。

　　4、滲硼處理

　　滲硼處理在模具表面形成的硼化物，具有高硬度、高耐磨、好的抗氧化性和耐腐蝕性。D.N.Tsipas 等的研究發(fā)現(xiàn):在低碳鋼和高合金鋼上進(jìn)行粉末滲硼，滲硼層能明顯提高耐630 ℃鋁液和500 ℃鋅液的侵蝕。

　　5、噴涂潤滑劑

　　在鋁合金壓鑄模工作的壓鑄循環(huán)中，在進(jìn)行壓鑄前和一個(gè)壓鑄循環(huán)結(jié)束后開始準(zhǔn)備下次壓鑄時(shí)，都要在模具型腔表面噴涂潤滑劑

　　這樣做的目的主要是:

　　①潤滑劑可在模具表面形成一個(gè)薄層作為鑄件合金和模具之間的阻隔;

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　　③作為鑄件彈出時(shí)的脫膜劑。

　　研究發(fā)現(xiàn)在壓鑄模具表面噴涂水基潤滑劑約4s后可以吸收模具中總熱量的30 %左右。而且，試驗(yàn)還表明，在熱的模具表面噴涂潤滑劑時(shí)會(huì)產(chǎn)生(熱力學(xué)中的) 萊頓弗羅斯特現(xiàn)象，即液體不會(huì)潤濕熾熱的表面而僅僅在其上形成一個(gè)蒸汽層。這個(gè)蒸汽層能在壓鑄中隔絕熾熱熔融合金與模具表面的直接接觸，從而起到保護(hù)模具基體不受焊合、熔損的作用。