展望铝合金压铸技术

   近几十年来，由于铝的冶炼方法与工艺的不断改进，尤其是铝材料基础问题的突破，铝工业发展速度惊人，铝合金在交通运输、航空航天轻工建材、通讯、电子等部门获得广泛的应用。世界各国越来越重视对铝合金材料成形技术特别是压铸技术的研究开发和推广应用。汽车工业是铝合金材料的主导消费市场，同时汽车技术的发展更是促进了铝合金成形技术的研究。
   我国的压铸工业在近半个世纪中，从无到有，发展成为一个新兴的产业。汽车、摩托车共业始终是压铸工业最大的市场，我国压铸工业受国内汽车、摩托车工业的跃升和拉动而进入一个新的发展时期。压铸件产量从1990年的14.9万吨到1997年的31.2万吨，7间翻了一番；从1997年的31.2万吨到2002年的62.4万吨，5年间又翻了一番；2003年为70.8万吨，2004年为80万吨，年增长保持20%以上。压铸件主要是铝合金件，2002年用于汽车、摩托车行业的铝合金压铸件达41.5万吨，占当年全国压铸件产量的三分之二。
   我们应该明确铝合金压力铸造技术研究方向，加大投入力度，尽快形成自主产权的先进共性技术，以及其他铸造工艺，普遍形成产业规模，扭转我国铸造工艺落后、能源和资源消耗高、技术含量低、铸件附加值不高、国际竞争力不强的状况。
   液态压铸有许多课题和项目尚待深入研究，也存在一些难点需要解决，诸如填充理论中流动形态的分析和实现，实时压射技术中“真正实时”的实施方法，高能充型中最佳能量值的确定等等。今后应先从以下几个方面展开工作。
   （1）开发铝合金液态压铸的专用传感器和探测器，如高温用涡流传感器、高温铝合金接触传感器、铝液接触式温度传感器、高温超声波传感器、X射线晶粒探测器等，对压射位移、压力、速度等工业参数进行监控，并对压铸件的性能、组织、表面与内部质量及含气量等进行检测。获得对压铸件质量有影响的数据，解工艺参数与压铸件质量的关系，并用于铸造过程及模具设计的CAE技术，最终达到提高压铸件质量的目的。
   （2）应用高新技术特别是伺服控制技术，以提高压铸过程的实时控制精度。压铸件的质量在很大程度上取决于压铸机压射性能的优劣。现代化的压铸机在压射控制方面对冲头速度和压力曲线能够做到的精确编程，但是每一次压射过程都会与事先所设定的曲线产生无法避免的偏差，如何在压射过程中及时修正偏差，纠正压射中的相应数据，并回到原来所设定的最小偏差范围之内，这就是实时压射控制。要精确地检测掌握压射中参数变化的规律，通过对压铸机的伺服控制使铸造过程始终处于最合理状态。
   （3）压力铸造过称的CAE技术，通过传感器检测出压铸过程的有关信号后，进一步模拟研究填充过程，使整个压铸过程可视化，从而分析出注射速度、射出速度高速切换位置、注射压力。模具温度等因素的影响，这些研究结论对压铸生产过程控制、模具设计具有一定的指导意义。