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金屬的魔法工藝：你知道壓鑄如何改變生產行業嗎？
壓鑄是一種金屬鑄造工藝，採用高壓將熔融金屬壓入模具腔內。這一技術的核心在於使用兩塊經過精密加工的硬化工具鋼模具，這些模具在鑄造過程中功能類似於注塑模具。大多數壓鑄件由非鐵金屬製成，特別是鋅、銅、鋁、鎂、鉛和錫基合金。根據鑄造金屬的類型，使用熱腔或冷腔機械設備來進行生產。雖然壓鑄設備和金屬模具代表了巨大的資本成本，這使得此工藝通常受到限制，但它的生產過程卻相對簡易，僅涉及四個主要步驟，使得每件產品的增量成本較低。壓鑄特別適合大量小至中型的鑄件，因此壓鑄的產量超過其他任何鑄造工藝。
「壓鑄具有非常良好的表面光潔度（根據鑄造標準）和尺寸一致性。」
歷史
壓鑄設備的發明可以追溯至1838年，最初的目的是為了生產用於印刷行業的活字。1849年，第一項與壓鑄相關的專利被授予，用於一種小型手操作機器，以進行機械化的印刷字型生產。至1885年，奧特瑪·梅根塔勒（Ottmar Mergenthaler）發明了Linotype機器，此機器能夠把整行字母鑄造為單一單元，這一過程利用了壓鑄技術，從而幾乎完全取代了手工排版。隨後，纽约布鲁克林的Soss壓鑄機成為北美市場上首個銷售的機器。隨著消費品和電器的增長，壓鑄技術的應用快速擴展，因為它極大地降低了複雜部件的大流水生產成本。1966年，通用汽車發布了Acurad工藝。
鑄造金屬
主要的壓鑄合金包括鋅、鋁、鎂、銅、鉛和錫；雖然不常見，但也有可能使用鐵基壓鑄。具體的壓鑄合金包括：鋅鋁合金；鋁合金依據例如鋁協會（AA）標準分為AA 380、AA 384、AA 386和AA 390以及AZ91D鎂合金。以下是各種合金的優勢彙總：
- 鋅：最容易鑄造的金屬；具有高韌性和衝擊強度，經濟適合小部件。
- 鋁：重量輕，具複雜形狀和薄壁時的高尺寸穩定性，良好的耐腐蝕性。
- 鎂：最容易機械加工，優異的強度對重量比。
- 銅：高硬度和耐腐蝕性，優異的機械性質。
- 鉛和錫：高密度和極其接近的尺寸精度，用於特殊的防腐要求。
設計幾何
在創建壓鑄的參數模型時，存在幾個幾何特徵需要考慮：
- 拔模斜度：為方便壓鑄件彈出而給模具某個邊緣一定的傾斜度。
- 圓角：將那些在銳角或邊緣的兩個表面進行圓滑過渡。
- 分型線：兩側模具的接合點，會影響彈出和排氣的過程。
設備
壓鑄機有兩種基本類型：熱槽壓鑄機和冷槽壓鑄機。它們的評級根據可以施加的夾緊力而不同。熱槽壓鑄機使用熔融金屬池來進行金屬供給，適合低熔點金屬，例如鋅和錫等。冷槽壓鑄機則在單獨的熔爐中熔化金屬再傳送到冷壓鑄機中進行。
模具或工具
壓鑄中使用兩個模具，分為「上模」和「下模」。模板的交接面稱為分型線，這些模具配置設計保證了鑄件在每次周期中都會順利彈出。模具的耐用性依賴於所鑄造金屬的溫度和冷卻周期。
過程與檢查
壓鑄過程分為四個步驟：模具準備、填充、彈出和分離。每一個環節都需要精細檢查，以確保鑄件不會出現缺陷，如未滿鑄或冷焊等問題。
優缺點
壓鑄的優勢包括優異的精度和平滑的表面，而缺點則是高昂的初始投資成本。大規模生產是使壓鑄技術經濟可行的關鍵。此外，壓鑄過程也有一定的物料相容性限制，特別是對於那些需要經過處理的部門。
在這個瞬息萬變的製造業中，壓鑄技術的演進是否會持續改變我們的生產方式？
