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2013北美压铸行业展望
2013年北美压铸战略
——技术和生产率依然是关键因素
广州市鑫煜铸造设备材料制造有限公司 董事长
苏州压铸协会 副理事长
北美压铸协会（NADCA） 加拿大会员
修毓平
2012年的北美压铸战略曾聚焦压铸材料领域，并取得了多项研究成果。展
望2013年的北美压铸战略，则更多地聚焦于模具材料的研究。他们认为技术和生产率依然是北美压铸长盛不衰和充满活力的关键因素，其中，对模具材料的研究则是当今提升压铸技术和生产率不容小视的重要领域。目前展示的近期研究成果主要来自NADCA研发项目。包括新模具钢(仍然围绕高性能H13展开)，模具冷却设置，寻求更高的热扩散率，抗焊合材料以及有关模具材料的两个基本文件（一个是NADCA压铸模具用模具钢的质量要求和热处理验收标准，文件#229；另一个是NADCA压铸产品专用标准，文件#402）。NADCA2011年推出的计划项目至今已完成14项，另有7项被放入了下一年的组合中，它们是无飞边压铸，工业化涂层的评估，模具喷涂热散失模型，无润滑压铸，薄壁铝和镁合金，206合金的SSM铸造，以及有关标准及其修订。北美压铸协会（NADCA）公布的2013年压铸技术研发战略主要介绍了15个项目，集中在四个领域，现分述如下：
1） 铸造材料
l 改进的SSM工艺
l 连续流变铸造工艺（CRP）的优化。包括合金优化的研发，即为SSM/CRP工艺进行合金成分的优化设计，热处理的优化设计，综合架构的数学模型（包括半固态浆料的微观结构动力学机制以及完善半固态铸件充型过程的模拟）
l 薄壁锌合金。即壁厚0.3mm或更薄的锌压铸件生产的研发和实施途径，重点考虑合金的化学特性，浇口和浇道系统设计以及模具热传导的特性。
l 超级铸造。研发用于铸造高强度轻结构的材料，注重于燃油效率和成本，具有减少60%重量的潜能，且安全和可循环利用。镁合金作为首选。
l 高性能纳米组分材料。用于武器轻量化系统的部件，重点是铝，镁基和非晶材料。工艺路线侧重于自蔓延高温合成和智能工艺。
l 380压铸件的T5热处理特性
l 薄壁铝基和镁基合金压铸。研发比A380铝合金和AZ91镁合金具有更高的流动性且易于加工和回收利用的新合金。同时确定超薄壁铸件的模具设计和工艺策略。
l 206合金的半固态和挤压铸造。研发高强度合金如206或201可靠的半固态工艺和挤压工艺参数。合金中特殊化学成分对热撕裂倾向的的冲击和可变工艺参数如模温，浇口速度和压力的影响。
l 标准与修订
2） 模具材料和模具表面工程
l 智能模具涂层的开发。包括3方面的工作。1.开发铝压铸用模具延寿工程涂覆系统。2.开发智能模具涂覆系统，它可以指示模具的状态。当模具因严重损坏或磨损必须更换时，它会提前预警。3.通过模具公司和工业涂覆公司的合作研究，实现优化和智能涂覆技术的转移。
l 高性能模具钢的抗热疲劳。
l H13在46-48HRC的模具材料特性。
l 对模具工业化涂层的评价。评判模具材料的焊合特性，用高频超声振动试验方法选择工业用涂料。各种铝合金对焊合的抗力不同将用于对涂层的选评。
3） 计算机模拟及辅助设计
l 模具喷涂的热散失模型。基于基本原理和已知经验数据开发喷涂热散失的近似模型。以便提供有关喷涂有效性和限度的资料，以减少喷涂量。重点落实在：1.热流与喷涂参数的关系；2.喷涂参数与操作参数的关系；3.热传导系数；4.喷涂优化参数。
4） 工艺技术
l 实现无飞边压铸。利用模具型腔内的溢流，在可控状态下快速减低和消散冲压系统的能量，以消除飞边。为了评判该思路和假设的可行性，将设计和制造（或改造）一套试验用配有型腔内压力传感器的模具装置，同时该装置在型腔边缘便于重构溢流通道。
l 无润滑压铸。开发永久或半永久模具涂层，该涂层与液态铝，镁，锌不润湿或粘附，可自润滑，从而缩短压铸周期和降低工艺成本，提高铸件质量。在开发针对无润滑压铸工艺和模具设计的适当模拟方法的过程中，需要考虑到限制喷涂脱模剂将降低对模具的冷却。
（本文经东南大学吴炳尧教授和加拿大多伦多市政府资深技术顾问连豹博士审阅并对专业知识进行了必要的补充和删改）
