原標題：產品輕量化！AZ91D超薄筆記本電腦外殼壓鑄工藝參數優化

鎂合金具有低密度、高比強度和比剛度、良好的阻尼性能、強的電磁屏蔽性和易回收等優點，目前在汽車、通訊等領域應用廣泛。目前幾乎所有的鎂合金產品都為壓鑄成形。相較于其他成形工藝，壓鑄成形具有精度高、效率高及低成本等優勢。

AZ91D鎂合金，具有良好的耐蝕性能和鑄造性能，是目前使用非常廣泛的壓鑄鎂合金。在通訊領域,越來越多的產品追求精細化和輕量化，鎂合金的需求量不斷增加。但是，AZ91D鎂合金存在熔點低、化學性質活潑，壓鑄過程中缺陷多、卷氣嚴重等缺點制約了鎂合金更大范圍的使用，特別是在超薄件的生產上還存在諸多問題，比如力學性能低、精度較差、次品率較高等。目前，3C鎂合金電子產品厚度一般在0.8mm以內,如果繼續降低厚度，次品率將大幅升高。壓射速度過低，補縮不及時,內部缺陷變多，甚至在靠近排氣槽位置出現缺料現象；壓射速度過高，超薄件筆記本外殼件壁厚將會增加，影響產品質量和安裝要求，同時晶粒將會粗化，導致力學性能變差。但是對薄壁件，尤其3C薄壁壓鑄件壓鑄工藝要求更為苛刻，型腔高度甚至在1mm以下，熔體流動中受到型腔上下表面產生的摩擦阻力很大，需要提高熔體流動性，即澆注溫度。目前尚無針對如此薄壁件壓鑄參數的報道。

為解決鎂合金超薄外殼件壓鑄成形性差的難題，通過正交試驗研究了澆注溫度、模具溫度和壓射速度對鑄件力學性能的影響。

圖文結果

試驗過程中采用的設備為伊之密公司生產的8000kN臥式壓鑄機，模具采用8418熱作模具鋼，模具沒有真空系統，模具溫度由300L（D）型模溫機控制，最大輸出口溫度為300℃。噴涂MK-TF環保鎂合金脫模劑，脫模劑與水配比為1∶80。AZ91D鎂合金超薄筆記本外殼壓鑄件見圖1，外形尺寸為31mm×21mm×0.65mm，中間位置最薄處厚度僅為0.5mm，圖1中標出的1、2、3為拉伸試樣取樣位置。

圖1 超薄筆記本外殼鑄件

表1 AZ91D鎂合金的化學成分（%）

表2 試驗因素水平表

圖2 鑄件的顯微組織及主要相組成

表3 正交試驗結果

表4 正交試驗水平效應值

圖3 澆注溫度對鑄件強度的影響

圖4 不同澆注溫度下拉伸斷口形貌

結論

（1）通過正交試驗發現，澆注溫度對AZ91D超薄筆記本電腦外殼件的影響要比模具溫度和壓射速度的影響大，3者先后順序為澆注溫度、壓射速度和模具溫度，A4C3B2工藝條件下有最優的抗拉強度，在A4C1B2工藝條件下有最優的屈服強度。

（2）模具溫度為210℃，壓射速度為5m/s時，隨著澆注溫度增加，鑄件的力學性能呈現出逐漸增加的趨勢，而斷口縮松、縮孔數目呈現逐漸減少趨勢，當澆注溫度達到700℃時有最優力學性能，抗拉強度為242.6MPa，屈服強度為206.8MPa。

（3）與一般大厚度鎂合金壓鑄件相比，超薄AZ91D鎂合金鑄件要求更高的澆注溫度、模具溫度和壓射速度。

本文作者：

羅哲民 李烈軍 倪東惠 彭繼華
華南理工大學機械與汽車工程學院
李楊德 李衛榮東莞宜安科技股份有限公司

本文來自：《特種鑄造及有色合金》雜志，《壓鑄周刊》戰略合作伙伴