原标题：产品轻量化！AZ91D超薄笔记本电脑外壳压铸工艺参数优化

镁合金具有低密度、高比强度和比刚度、良好的阻尼性能、强的电磁屏蔽性和易回收等优点，目前在汽车、通讯等领域应用广泛。目前几乎所有的镁合金产品都为压铸成形。相较于其他成形工艺，压铸成形具有精度高、效率高及低成本等优势。

AZ91D镁合金，具有良好的耐蚀性能和铸造性能，是目前使用非常广泛的压铸镁合金。在通讯领域,越来越多的产品追求精细化和轻量化，镁合金的需求量不断增加。但是，AZ91D镁合金存在熔点低、化学性质活泼，压铸过程中缺陷多、卷气严重等缺点制约了镁合金更大范围的使用，特别是在超薄件的生产上还存在诸多问题，比如力学性能低、精度较差、次品率较高等。目前，3C镁合金电子产品厚度一般在0.8mm以内,如果继续降低厚度，次品率将大幅升高。压射速度过低，补缩不及时,内部缺陷变多，甚至在靠近排气槽位置出现缺料现象；压射速度过高，超薄件笔记本外壳件壁厚将会增加，影响产品质量和安装要求，同时晶粒将会粗化，导致力学性能变差。但是对薄壁件，尤其3C薄壁压铸件压铸工艺要求更为苛刻，型腔高度甚至在1mm以下，熔体流动中受到型腔上下表面产生的摩擦阻力很大，需要提高熔体流动性，即浇注温度。目前尚无针对如此薄壁件压铸参数的报道。

为解决镁合金超薄外壳件压铸成形性差的难题，通过正交试验研究了浇注温度、模具温度和压射速度对铸件力学性能的影响。

图文结果

试验过程中采用的设备为伊之密公司生产的8000kN卧式压铸机，模具采用8418热作模具钢，模具没有真空系统，模具温度由300L（D）型模温机控制，最大输出口温度为300℃。喷涂MK-TF环保镁合金脱模剂，脱模剂与水配比为1∶80。AZ91D镁合金超薄笔记本外壳压铸件见图1，外形尺寸为31mm×21mm×0.65mm，中间位置最薄处厚度仅为0.5mm，图1中标出的1、2、3为拉伸试样取样位置。

图1 超薄笔记本外壳铸件

表1 AZ91D镁合金的化学成分（%）

表2 试验因素水平表

图2 铸件的显微组织及主要相组成

表3 正交试验结果

表4 正交试验水平效应值

图3 浇注温度对铸件强度的影响

图4 不同浇注温度下拉伸断口形貌

结论

（1）通过正交试验发现，浇注温度对AZ91D超薄笔记本电脑外壳件的影响要比模具温度和压射速度的影响大，3者先后顺序为浇注温度、压射速度和模具温度，A4C3B2工艺条件下有最优的抗拉强度，在A4C1B2工艺条件下有最优的屈服强度。

（2）模具温度为210℃，压射速度为5m/s时，随着浇注温度增加，铸件的力学性能呈现出逐渐增加的趋势，而断口缩松、缩孔数目呈现逐渐减少趋势，当浇注温度达到700℃时有最优力学性能，抗拉强度为242.6MPa，屈服强度为206.8MPa。

（3）与一般大厚度镁合金压铸件相比，超薄AZ91D镁合金铸件要求更高的浇注温度、模具温度和压射速度。

本文作者：

罗哲民 李烈军 倪东惠 彭继华
华南理工大学机械与汽车工程学院
李杨德 李卫荣东莞宜安科技股份有限公司

本文来自：《特种铸造及有色合金》杂志，《压铸周刊》战略合作伙伴