鎂合金成形特性與作業時的注意事項-劃時代的材料,一不注意會讓你小命不保

鎂合金成形特性與作業時的注意事項-劃時代的材料,一不注意會讓你小命不保

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大約15年前,鎂合金非常狂熱的年代,質輕、減震、抗電磁波,什麼有的沒的優點都不斷被發揚光大,剛好碰上台灣3C電子蓬勃發展,傳統的鋁合金機殼無法滿足有錢人的存在感,因此把腦筋動到了比重僅有1.74g/cm3的鎂合金,在宏達電1,300與尚未分紅費用化的年代,這是一個非常擺顯的產品,而台灣第一款限量版AZ31B鎂合金鍛造機殼就是用在AUSU於2005年所發表的翻蓋按鍵手機上(有幸參與但不是我開發的),在這之前台灣鎂合金產品以鑄造為主,但是因為氣孔與流痕,陽極後多有色差,所以僅能補土後再烤漆,而鍛造是以壓延板為主,雖然肋與螺孔柱成形不易,但表面品質均一,便於各色陽極處理,很受市場歡迎。

鎂合金為HCP六方最密堆積晶格,200℃以上較具塑性,其成形溫度區間非常小約在380~420℃之間,熱傳係數約50~70W/mK,散熱速度非常快,因此實務上會將鎂合金鍛件表面披覆潤滑劑(可為水性石墨或是玻璃潤滑劑)來減少溫度散失與表面氧化現象,並於設定溫度約450℃的電爐加熱(厚度或直徑每25mm持溫30分鐘)後取出後進行鍛造。

高溫下鎂合金的表面摩擦力大、流動性差、沾黏性強,充填較深的垂直孔或盲孔較為困難,通常會以局部預形堆料後再鍛壓,另外鎂合金對應變速率非常敏感,直白一點就是複雜的鍛件必須多次回爐再鍛造成形,避免過大的變形量與溫降造成材料破裂,而模具也須同步保持預溫在250~300℃之間,加熱模式通常不會用火槍烤模具,而是在模具內插入電熱棒來加熱並監控溫度變化;鍛造後的毛邊或逃料會利用鍛後的餘熱進行衝切,但不能小於220℃,否則會容易產生切邊裂紋。

通常鎂合金鍛件於鍛造後直接空冷即可,後續視不同牌號透過析出強化(T5,我沒試過T6)來增加鎂合金的強度,而一般鋁在鎂合金基地的溶解度約5.5%(依牌號而定),若鋁含量低於5.5%就沒有明顯強化效果(因為沒有多餘的鋁來析出在晶界上),如AZ31B。

給各位朋友一個良心建議,鎂合金在裁切或機械加工的時候一定要避免火星,旁邊可以的話放一桶沙(現在好像有鎂合金用的滅火器),能打開的窗戶和門一定要開到最大,有抽風機轉到最強,因為鎂合金在呈現斷屑的時候很容易燃燒,而且是閃燃;早年我在現場用自動裁切機切鎂錠要做鍛造胚,旁邊集塵袋有一堆小屑屑,現場西工師傅不知道是否逃喀企貢丟,在旁邊趴電龜(當下我不知道),一個火星下去,轟! 瞬間燒光,連滅火都來不及,還好屑屑不是很多(有先用太空包清走一批)。

還能在這打文章和大家分享真是萬幸

十幾年來鎂合金加工廠不知道燒了幾家


鎂合金的材料特性介紹

鎂合金的材料特性介紹


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鑒於多數產品開發屬於連續製程,常需串連各類成形工法達成客戶要求,當前成形技術研究大都著重單點項目,以鍛造、沖壓、加工為主;因此將整合各項固態金屬成形技術與資源(涵蓋鍛造、擠型、軋延、抽製、旋壓/鍛、沖壓、液壓鼓脹、CAE),協助在職者或有興趣的朋友一同深入討論。
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每年只要到了鋁合金產業暢旺的季節,不論是熔煉、擠型、鍛造、熱處理、機械加工、表面處理、產品開發等相關製造商,都會遇到大致相同的客訴問題只是對象不同。 產品開發客訴機械加工或表面處理用的製程液不當造成外觀破裂或色差、做機械加工就會說是熱處理不當造成的、熱處理的就會說鍛造製程有缺陷、鍛造廠就會提到擠型廠
鈦合金熱間鍛造成形時,常發生相較其他金屬更為強烈模具沾黏的現象,本質上來說是因為鈦擁有較高的化學活性,和模具持續滑動接觸的地方會使氧化膜發生還原作用,導致鈦合金與模具在沿著接觸面劇烈流動的區域發生焊合的作用,造成擴散磨損與黏結磨損;同時鈦合金容易與空氣中的氫、氧等氣體雜質發生化學反應生成硬化層,加劇
先前有前輩分享有關退火後晶粒大小對於鍛造負荷的影響,對比了一下數據內容,黃銅退火至Grain Size 111μm相較50μm時的鍛造負荷大約少了6~10%,確實在單位面積下粗大的晶粒相對晶界較少,當再次冷鍛的過程中阻礙差排的變形能量也較少,因而降低了鍛造成形負荷。 一般退火過程為將金屬加溫到高於『
前陣子一位朋友和我抱怨在某個公開場合遇見一位官方鋁合金生產廠的資深員工,於某個話題交談的過程中強調鋁合金T5處理即是已經包含固溶處理程序,該強者我朋友被其多次強調該論述不禁也懷疑自己是否真的記憶衰退導致誤會,因此當下也立馬電話與我聯繫確認其正確性;一直認為該熱處理程序定義是理所當然的我也開始懷疑人生
鍛造成形是在外力作用於材料上所產生的生產程序,而熱間鍛造為鍛壓生產中的重要組成部分,加熱的目的是為了降低鍛造變形力和提高金屬塑性,市場上80%的鍛件是由模鍛工藝生產的。 其中減少鍛造過程的摩擦,不僅可以節約能源,還可以提高模具壽命。由於變形比較均勻,有助於提高鍛件產品的組織性能,而減少摩擦的重要措施
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