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劣质镁合金压铸设备危害

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   镁合金压铸由于镁合金的性质活泼，易燃易爆，对设备的要求也较高，劣质的设备存在着潜在的危险。

压铸作业需将熔化的镁液以70~100米/秒的速度（浇口处）射入模腔成型。由于熔化的镁液易燃易爆，遇氧气剧烈燃烧，遇水爆炸，遇铁锈、含水份的混凝士、含硅的耐火材料等均会起剧烈的反应，且火灾时难以扑灭。火灾一大不能扑救，故对其压铸成套装备的性能、可靠性、安全性要求极高，劣质的设备是极易造成灾害事故的。在摸索应用的过程中，国内外均发生过很多因设备问题造成的重大安全事故。举例如下：

1998年12月，日本兵库县一压铸工场发生镁熔炉坩埚破裂泄漏事故，大量镁液流出到机器床身和地面，继而发生大火，工场全部烧毁，多人伤亡。

1999年3月，日本三重县一工场发生熔融镁液泄漏起火事故，镁液由坩埚腐蚀孔中流出，与炉内隔热耐火材料反应起火，车间烧毁。

1996年至2001年间，陕西西北林机厂采用老式普通冷室压铸机和土法简易熔炉生产镁合金壳体，多次发生重大安全事故。一次高温镁液射入模腔时突发爆炸，炸开锁模机构，火球冲出，使当时正在现场的该厂总工艺师等人受伤；一次熔炉坩埚腐蚀穿孔泄漏起火，白光耀眼，火势迅速扩散，该厂紧急用卡车调运细砂，将机器熔炉全部堆覆，才使火势得到初步控制。

一般情况下，镁液初始的、小面积的起火尚能采取一些措施扑救，一旦发生大火或蔓延、爆炸，则是无法控制扑救的，将会造成巨大的人员、财产伤亡损失。

为了保证安全的生产与长期生产使用及恶劣使用条件下的可靠性，对镁合金全压铸设备的质量要求是极高的，与普通机械设备不同，不具备强大综合技术实力的厂家生产的劣质设备，极易造成重大的灾害事故。列举如下：

1)劣质坩埚在650⁰C以上（外层在700⁰C以上）高温条件下长期生产，外层易迅速氧化，内层因镁液的腐蚀和SF₆保护气体的腐蚀也会迅速浸蚀深入，穿孔后熔化的镁液流出起火爆炸将造成重大灾害事故，用传统土法的覆盖剂保护更会加剧腐蚀进程。

优质设备的坩埚采用特殊研制的复合材料制成，内层耐腐蚀，外层耐热、耐高温氧化，可避免严重的穿孔事故。

1、 优质压铸设备的保护气体控制精确、稳定，气体成份、流量稳定均有足够保障，并具有在突发停电、突发事故等情况下的特殊自动保护装置，安全性极高。劣质设备气体成份、流量控制不准确，极易因浓度、流量过低造成熔炉起火或因浓度、流量过高造成熔炉迅速腐蚀、镁液泄漏起火爆炸，并缺少特别情况下的可靠的自动保护措施。

2、 优质设备采用特殊研制的耐火材料，不与镁液反应，劣质材料采用普通耐火材料，在发生镁液泄漏时易与之发生剧烈反应起火爆炸。

3、 优质设备采用特殊研制的德国进口热作钢材，能耐高温镁合金的腐蚀，并能在650~700⁰C高温下保持良好的高温性能如硬度、抗拉强度、屈服强度、韧性、抗蠕变性能和抗回火稳定性。劣质设备采用普通热作钢材，不能耐高温镁合金液的腐蚀并难以保持良好的高温性能，变形、破裂或泄漏后极易造成在高压（400~800kgf/cm²）、高速（70~100m/s）下高温镁合金液的飞溅伤人或爆炸起火事故。

4、 优质设备对压射系统的控制精确、科学、可靠，劣质设备设计不成熟，采用元件、材料质量低、不可靠，易于发生安全及压铸产品质量事故。优质设备采用优质国际名牌液压元件，工作极为可靠且不漏油。劣质设备采用劣质液压元件，工作不可靠且绝大部分漏油，泄漏的油污与脱模剂喷洒的水分混合形成油水积聚在机器周边，一旦与高温镁液接触即易发生爆炸。

在设备的综合性能、质量方面，二者更是有着显著的差距。坩埚材质不良、保护气体成份不稳定均会影响合金的成份和性能，造成压铸件的内在质量下降，例如冷、热裂倾向的迅速增加，综合机械性能下降，耐蚀性达不到要求等。压射系统的性能不稳定也会造成铸件内部组织疏松、压铸产品机械性能不稳定及其它各种压铸缺陷。

劣质的设备生产出的劣质的、不稳定的镁合金产品，将会造成镁合金最终用户的信心缺失，断送我们行业关联各界同仁艰辛培育起来的刚刚启动的镁合金应用市场，将我国刚刚取得进展的具有极强的国际性比较优势的大好前途的镁合金深加工产业拖入低质量、低价格恶性竞争的老路，最终将降底行业技术质量水平，同时也将失去国际市场用户的信赖，失去国际竞争力。

力劲集团所开发的镁合金压铸设备和技术，起步即立足于直面国际一流压铸机名厂的竞争，按欧美名厂一流设备的参数选择和配置档次，确保设备的总体性能、质量和安全性均达到世界先进水平。在一汽集团、东风汽车公司、长安汽车集团、隆鑫集团等国内大型企业的镁合金设备国际招标中连续击败德国、意大利、瑞士、日本等国之压铸机名厂，一举中标。中标后的设备部分已交付使用，其优异的性能与使用安全性、可靠性获得了用户的广泛好评与信赖。力劲将继续全力以赴，配合业界同仁，为使我国的镁合金压铸工业达到世界级的先进水平而努力奋斗。

近年随着压铸的发展，用户对铝和镁的压铸件的要求显著提高。对压铸件必不可少的要求是质量稳定如一，并且性能有所改善。能迅速提供大量质量稳定的压铸件也是压铸件供应厂商面临的挑战和考验。压铸机周边设备的配套和使用，可以在这方面有很大帮助。实现压铸的自动化生产，可以减少人工劳动强度和人为因素对产品质量的影响。我国由于历史及其它因素，压铸生产的自动化程度不高，周边设备的生产还不很完善，相当一部分的压铸机周边配套设备要从国外引进。因此，立足于国内，开发出适合我国国情，稳定可靠的压铸周边设备，提高我国压铸产业的自动化水平，提升我国压铸机整体制造水平，也是目前压铸机及周边设备制造厂商要面对的问题。

镁合金是最轻的金属结构材料,其密度为1. 75-- 1.90g/cm3。镁合金的强度和弹性模量较低，但它有高的比强度和比刚度，在相同重量的构件中，选用镁合金可使构件获得更高的刚度。镁合金有很高的阻尼容量和良好的消震性能，它可承受较大的冲击震动负荷，适用于制造承受冲击载荷和振动的零部件。在摩托车工业中最常见的，就是镁合金轮框,例如NSR-250SP。镁合金具有优良的切削加工性和抛光性能，在热态下易于加工成形。

上述特性以及超轻Mg-Li合金系(密度为1. 35g/cm3)的问世，拓宽了镁合金的应用范围，并在航空、航天工业中继续保持一定的生 命力。但是镁合金的抗蚀性能较低，缺口敏感性较大;化学性能活泼，所以在熔炼、浇注镁合金时必须采用熔剂和保护气体进行保护，防止合金的燃烧。镁合金熔体不得与水接触，否则容易引起燃烧或爆炸。热处理时必须在保护气氛中进行。基于镁合金的这些特点，许多镁合金的表面处理技术应时而生，其中不乏世界上最优秀的镁合金处理技术一-镁合金微弧氧化、镁合金真空电镀等。镁合金真空电镀虽有良好的表面性能效果，但其成本也相应高出许多。所以，镁合金氧化技术将会在未来得到青睐，从而得到蓬勃的发展。

镁合金的氧化技术在国内是刚起步。目前在国内，能做镁合金氧化的技术比较成熟的，主要有三种技术:

1)常规阳极氧化处理

常规阳极氧化处理也就是工件在低电压作用下进行的阳极氧化处理技术。典型的处理规范如表5所示。通常经过常规阳极氧化处理后，工件表面形成较为致密的氧化膜层，该膜层主要由氧化镁与六方氢氧化镁构成,与基体结合良好。与化学成膜处理相比，常规阳极氧化处理膜层的耐蚀性、耐磨性好、机械强度高，工件的尺寸精度几乎不发生影响，在某些使用情.况下可省去涂装工艺，直接可作为最终处理，因此常规阳极氧化处理技术得到了较为广泛的应用。

2)等离子体微弧阳极氧化处理

将常规阳极氧化处理的电压升高到一定值，在阳极区将产生等离子体微弧放电，微弧直径一般在几微米至几十微米之间，在工件表面的停留时间约为几十毫秒，相应的温度可高达几千度，可使周围的液体汽化，形成高温高压区，在该区域内，在电场的作用下，可产生大量的电子和正负离子，因此可产生特殊的物理化学作用，使生成的氧化膜成为陶瓷质的有序结构(主要由立方结构的氧化镁构成)，这种特殊的镁合金压铸件表面处理技术就是等离子体微弧阳极氧化处理技术。这是近年来刚刚探索出来的一种崭新的处理方法，典型的处理规范如表6所示。因为微弧放电会使处理液的温度不断升高，所以为了保证处理液的温度恒定,进行表面处理时还需要采用循环冷却系统。由于得到了陶瓷膜层为基体原位生长，因此完整、致密、与基体和油漆的附着性能好，具有优良的耐蚀性、耐磨性和电绝缘性。目前采用等离子体微弧阳极氧化处理技术可根据具体要求，制备出装饰型、保护型、功能型等陶瓷表面，已应用于实际生产，进一步的研究正处在不断的探索中。

3.交流等离子体微弧氧化处理技术

作者近半年来针对镁合金压铸件的表面处理进行了研究,开发出了交流等离子体微弧氧化处理技术及相应的处理溶液。该技术采用工频交流电.对镁合金压铸件进行等离子体微弧氧化处理，与前述的阳极氧化处理相比,该技术不需用直流电源、设备简单，工件的表面处理时间大大缩短，其处理效率较其它方法提高了20倍以上，在处理镁合金压铸手机外壳时，一般在1分钟处理时间之内就可达到表面处理的全部要求。在实际生产中的初步应用已经证明交流等离子体微弧氧化处理技术是-种非常实用、有前途的镁合金压铸件表面处理技术。目前，该技术在其它方面的应用正在研
究当中，相信不久将会取得可喜的成果。以上镁合金氧化技术三大种类，其中又不乏在此三类技术基础上再进一步开发出来的新镁合金氧化技术，例如，广东省江门市华森五金制品有限公司从意大利引进的镁合金微弧氧化技术，其技术原理就是上述镁合金氧化技术第二大类，但其设备与工艺又有所不同，其特点主要是低电压，低能耗。目前镁合金的氧化技术在商业上，已经应用开来。其中有此企业是自己研发生产，有的则是通过购买设备与技术转让经营开来。将未来，在镁合金的氧化技术层面,将会出现相应的技术标准。谁家的技术更加成熟，更加优秀;谁家的在商业.上市场占有较大的占有率;谁家的公共关系搞得好。将会是技术标准出台者，是市场的真正赢家!