概述壓鑄(die-casting)技術

閱讀時間約 6 分鐘
概述壓鑄(die-casting)技術
** 3C機構設計爸版權所有 ©️ **
壓鑄件的應用已經非常廣泛了,舉凡在賣場上看到的電視支架,手機架、電器用品的結構件,以及其他任何產品的各種用途,在在都顯示了壓鑄件在ID 造型設計和機構設計,甚至熱流設計上,已經廣泛的被當作對策(solution)的選項之一了。既然這個技術(壓鑄)已經被廣泛應用了,身為機構設計的一員就更不能剌掉這個專業技術的了解。今天3C機構設計爸整理了這個技術的相關衍伸,讓大家對於壓鑄技術有全盤性的了解。首先,要知道壓鑄的成形概念,雖然和塑膠的射出成型同樣是利用模腔(公模、母模)的成型方式有一樣的概念,但是在模具設計、壓鑄成型、以及後加工三大流程 (process)卻和塑膠的射出成型有著非常大的區別。那麼,今天今天就這幾個技術的面相,來跟各位做一個分享。
在進入三大流程之前,我們要先知道壓鑄的機器有兩種,分別是冷式壓鑄和熱式壓鑄。網路上說明的很多,但很多第一次接觸、甚至已經接觸過壓鑄的朋友,可能還不知道如何分別,3C機構設計爸就用最淺顯的語言來讓大家立馬分別壓鑄機器的差異,簡單來說,就是….
冷式壓鑄: 設備有壓鑄機器+熔融的鍋爐。在冷式壓鑄機旁多了一個鍋爐,材料在鍋爐中熔融後,舀入壓鑄機的盛裝槽中,再利用推進器(桿)將熔融的材料推進到模腔內,冷卻後即成型。
熱式壓鑄: 設備只有壓鑄機。由於壓鑄機器已經包括了加熱器,所以在壓鑄機旁就沒有額外的爐子了。
在機構設計完成後,壓鑄模具的開發過程中,3C機構設計爸簡單的整理幾項必須特別檢視的重點:
  1. 渣包設計:渣包的設計是在塑膠射出成型模具中所沒有的,渣包的目的在於壓鑄成型中的所有不好的狀況都被推到渣包中,所以渣包的位置(多處)選擇非常重要。至於渣包的功能,大致上有 a).渣包可以容納最先進入型腔的冷金屬液和混入其中的氣體與氧化夾雜,也就是說把不好的熔融金屬推到渣包中,而不會殘留在模腔的產品上面。b).與澆注系統一起控制金屬液充填的流動狀態,防止局部產生渦流。c). 作為熱源的一部分,改善模具型腔溫度場的分布,減少鑄件流痕、冷隔和澆不足的現象。d).作為壓鑄件脫模時推桿推出的位置。e).在動模上設置溢流槽,增大壓鑄件對動模的包緊力,使開模時壓鑄件能留在動模,便於退出機構脫模。
  2. 渣包和工件連結的位置選擇:渣包,顧名思義就是壓鑄成型品在壓鑄成型後的廢料,當渣包被敲掉之後,如果渣包和工件的連接點設計不當,那麼在渣包被敲掉的同時,如果造成工件的崩角,那這個工件就必須報廢了,當然模具也必須修改,甚至於重新開模。所以,鑑於在轉角的位置如果崩掉的話就無法補土的狀況,注入口的位置及設計就非常重要了。
  3. 在壓鑄模具,不會有斜銷的存在。也就是說在公模,所有結構只能順著脱模方向,如果公模需要卡孔、卡槽、或是特殊模具倒勾的結構特徵,這些特徵都會由後加工來達成。這也是跟塑膠射出成型模具很大的差別。
  4. 如何對壓鑄模具做design review呢?以下有幾點供參考
4-1.通常3C機構設計爸會先評估廠商所建議的使用壓鑄機台的噸數是否夠。否則,往往很多問題的發生是來自鎖模力不足而造成的。
4-2. 模流分析也是必要的一環。但,目前還是有很多開模廠商沒有這種分析能力,那就只能憑經驗對模具的設計多加檢視。
4-3. 如前面所述,注入口的位置及渣包的對應位置也必須做一個檢視。
在壓鑄件的後加工 (second operation)大致上有以下幾個工序
  1. 在壓鑄件成型之後,parting line和渣包的毛刺非常多,所以,第一個後加工工序就是去毛邊、敲掉廢料。
  2. 粗加工,磨掉粗胚的廢料。
  3. 接下來進入粗打磨。把工件四周和表面做一次粗打磨,這時候,如果發現有氣孔或沙孔的現象,要判斷這些沙孔的發生原因,短期對策可以用補土來克服,長期對策可從原料、模具或壓鑄條件來檢視,做改善方案(如果可能的話)。如果模具和壓鑄成型條件克服不了,那麼補土可能就會是長期對策了。
  4. 攻牙:為了結構的需求,壓鑄件可能需要攻牙孔,往往牙孔損壞或攻牙不良,整個壓鑄件就報銷了。這時候,可以使用牙套來當作牙孔不良的對策。但是,牙套的規格以及提供的強度是必須特別注意的。
  5. 細打磨。在表面補土之後,細打磨的目的是讓壓鑄工件表面細緻化,在後面的烤漆製程才會有很好了美觀表現。
  6. 外觀、美觀處理。烤漆是對壓鑄件美觀處理最常用的對策,但內構件如果不要求外觀規格的話,倒是可以把烤漆費用省下來。另外,有人在問,壓鑄鋁合金件可不可以用陽極處理來達到表面外觀美化,以及不同顏色的需求。3C機構設計爸要給大家一個正確的資訊,壓鑄鋁合金和鋁擠使用的鋁合金不同,所以,壓鑄鋁合金不適合用陽極處理來達到美觀的需求,因為陽極處理在壓鑄鋁合金工件的表面上的表現會呈現不均勻光澤,也不美觀。
在壓鑄材料的應用上,壓鑄件的使用非常廣泛,除了用於內部結構件、外部結構件或支撐結構,甚至當作配重塊、熱傳導的介面部件之一。另外,在重量非常敏感的系統規格上,壓鑄件可以同時兼顧結構和減重的雙重目的。例如鋁鎂合金的比重只有2.7,對於減重可以有非常大的幫助。至於壓鑄技術普遍使用的材質,夯不啷噹也不少,比如說鋁合金,沖壓件的鋁合金跟壓鑄件的鋁合金的原料是完全不同系列的材料,對於熱傳導係數更是全然的不同,那,到底要怎麼收集這些資訊呢?3C機構設計爸整理了業界普遍使用的材料給各位參考(如附圖),包括了比重、導熱係數…..等等,這些原料的資訊在計算重量或導熱的評估上,都是一個非常重要的參考資料。按讚分享後,以真實姓名在2023-3-12前郵件到3C機構設計爸郵箱地址提出需求,3C機構設計爸將儘快回覆並送出檔案。
報名線上一對一線上課程在臉書主頁,也可以私訊報名
為什麼會看到廣告
    留言0
    查看全部
    發表第一個留言支持創作者!
    Hinge的設計概念 ** 3C機構設計爸版權所有 ©️ ** 在市場上的所有電子產品,hinge已經被廣泛的應用,但是對於處在系統廠的機構設計從業人員來說,hinge 的設計幾乎都是交給專業的hinge廠商負責開發設計、模具、測試、以及生產,普遍來說,在業界的系統廠只在做驗證測試的動作,但是我們要
    Touch panel air bonding and optical bonding ** 3C機構設計爸版權所有 ©️ ** 今天要討論的主題,乍看之下好像跟機構設計沒有什麼關係,但是,如果不了解Touch Panel (觸控面板)的結構,如何能夠做出相對應的機構設計呢?Touch panel
    ** 3C機構設計爸版權所有 ©️ ** 在3C產品的所有機構件,所有的外觀件,對於end user來說,是最直接判定產品好壞的因素之一。如果一個產品的零件在外觀上,或是在產品內部,存在著刮手的毛邊、或者是銳角,對生產線的組裝人員、BTB客戶的組裝生產線人員,以及使用產品的終端客戶,甚至任何會接觸產
    ** 3C機構設計爸版權所有 ©️ ** 自從記憶以來,學生時期開始使用的電腦總會被抱怨電腦的容量不夠,那是因為硬碟的空間太小,在硬碟的發展史中,我們都知道除了容量的大小不同之外,另外就是結構的不同,從機械式硬碟發展到SSD (Solid State Drive)過程中,SSD 又衍生發展了傳統結構
    ** 3C機構設計爸版權所有 ©️ ** 在進入IPxx防水防塵的介紹以前,先跟大家回顧一下3C機構設計爸在前面文章中所分享的"防爆"設計是兩種不同的設計要求。如果一定想把IPxx和防爆的規格要求做比較,3C機構設計爸會認為"防爆"規格會比IPxx的要求來得嚴格,因為"防爆"不只是氣密性的要求,還有
    ** 3C機構設計爸版權所有 ©️ ** 首先,先祝大家新年快樂 今天3C機構設計爸來簡單的分享一下機構設計部門主管所必須具備的管理知識和管理手法。在大部份公司最廣泛所使用的考核手法叫做KPI(Key Performance Index)。在公司內,主管經常訂出了兩種的KPI,一種是部門的KPI,另
    Hinge的設計概念 ** 3C機構設計爸版權所有 ©️ ** 在市場上的所有電子產品,hinge已經被廣泛的應用,但是對於處在系統廠的機構設計從業人員來說,hinge 的設計幾乎都是交給專業的hinge廠商負責開發設計、模具、測試、以及生產,普遍來說,在業界的系統廠只在做驗證測試的動作,但是我們要
    Touch panel air bonding and optical bonding ** 3C機構設計爸版權所有 ©️ ** 今天要討論的主題,乍看之下好像跟機構設計沒有什麼關係,但是,如果不了解Touch Panel (觸控面板)的結構,如何能夠做出相對應的機構設計呢?Touch panel
    ** 3C機構設計爸版權所有 ©️ ** 在3C產品的所有機構件,所有的外觀件,對於end user來說,是最直接判定產品好壞的因素之一。如果一個產品的零件在外觀上,或是在產品內部,存在著刮手的毛邊、或者是銳角,對生產線的組裝人員、BTB客戶的組裝生產線人員,以及使用產品的終端客戶,甚至任何會接觸產
    ** 3C機構設計爸版權所有 ©️ ** 自從記憶以來,學生時期開始使用的電腦總會被抱怨電腦的容量不夠,那是因為硬碟的空間太小,在硬碟的發展史中,我們都知道除了容量的大小不同之外,另外就是結構的不同,從機械式硬碟發展到SSD (Solid State Drive)過程中,SSD 又衍生發展了傳統結構
    ** 3C機構設計爸版權所有 ©️ ** 在進入IPxx防水防塵的介紹以前,先跟大家回顧一下3C機構設計爸在前面文章中所分享的"防爆"設計是兩種不同的設計要求。如果一定想把IPxx和防爆的規格要求做比較,3C機構設計爸會認為"防爆"規格會比IPxx的要求來得嚴格,因為"防爆"不只是氣密性的要求,還有
    ** 3C機構設計爸版權所有 ©️ ** 首先,先祝大家新年快樂 今天3C機構設計爸來簡單的分享一下機構設計部門主管所必須具備的管理知識和管理手法。在大部份公司最廣泛所使用的考核手法叫做KPI(Key Performance Index)。在公司內,主管經常訂出了兩種的KPI,一種是部門的KPI,另
    你可能也想看
    Google News 追蹤
    Thumbnail
    這個秋,Chill 嗨嗨!穿搭美美去賞楓,裝備款款去露營⋯⋯你的秋天怎麼過?秋日 To Do List 等你分享! 秋季全站徵文,我們準備了五個創作主題,參賽還有機會獲得「火烤兩用鍋」,一起來看看如何參加吧~
    Thumbnail
    11/20日NVDA即將公布最新一期的財報, 今天Sell Side的分析師, 開始調高目標價, 市場的股價也開始反應, 未來一週NVDA將重新回到美股市場的焦點, 今天我們要分析NVDA Sell Side怎麼看待這次NVDA的財報預測, 以及實際上Buy Side的倉位及操作, 從
    Thumbnail
    Hi 大家好,我是Ethan😊 相近大家都知道保濕是皮膚保養中最基本,也是最重要的一步。無論是在畫室裡長時間對著畫布,還是在旅途中面對各種氣候變化,保持皮膚的水分平衡對我來說至關重要。保濕化妝水不僅能迅速為皮膚補水,還能提升後續保養品的吸收效率。 曾經,我的保養程序簡單到只包括清潔和隨意上乳液
    MBTI四個向度 E vs. I:從哪裡獲得能量? S vs. N:如何接收資訊? T vs. F:如何做決定? J vs. P:做決定後,如何執行? IS_J——珍惜「老字號」的經驗 致ISTJ:「你如果不說,有些人真的不懂」 致ISFJ:「唯一不變的是變化本身」   ES_
    Thumbnail
    2020年1月,我從國立台灣大學機械工程學系畢業。畢業前,我獲得了科技部大專學生研究計畫,在形狀記憶和金實驗室進行鈦合金的實驗。回想大學時光,做實驗,一直是我最拿手的項目。儘管對於數學不算太在行,但討論一個現象、解釋原因,一直是讓我好奇心爆發、眼睛閃亮的時刻。 但也沒想到,將來有一天,我會為了學習
    Thumbnail
    中秋假期回老家住了五天 跟男友一日不見如隔三秋,寫文章好像也是如此 我是搭高鐵回去的,還要轉火車才能到家 帶一大堆東西真的是...很累...雖然就一個多小時的事情 就沒帶筆電了,我喜歡鍵盤寫文章的感覺 用手機就很懶得寫,而且手機排版很麻煩 回去的第一天是上週四 大家都還在上班,我是大概中午1
    Thumbnail
    這篇文章將會講述角色控制器(CharacterController )的基本概述,並且分析其中可能的應用方式,最後簡單講述它的使用方式心得。
    Thumbnail
    風機的風是透過扇葉旋轉,創造出兩端的壓力差,進而推動空氣。 然而,系統散熱和我們平常吹電風扇不一樣,機箱裡常常是堆滿東西造成所謂的系統阻抗。於是乎我們可以想像,風機的壓差是我們輸入的能量,會等於出系統剩下動能加上被系統損耗的能量。
    Thumbnail
    每當社會發生重大刑事案件的時候,記者與民眾們最最最關心的就是對於被告的羈押有沒有獲准,但大多數的人卻常將羈押當成了入監執行,就算是再多的法普文章說明羈押的意義內容及要件,都還是很難導正這樣的觀念,可能是因為羈押這樣的制度有太多太濃厚的「處罰性」色彩在裡頭了,總讓人覺得當被告被羈押,幾乎就是有罪確定了
    Thumbnail
    首先,我們先問問自己,有沒有辦法定義什麼叫做品牌? 品牌不就是LOGO? 就好像Tesla, Apple, Toyota, Trumpf, LV, Hermes...等商標。 我看過一個說法:品牌是消費者們所經歷的總和。我基本上比較認同這樣的說法。品牌不只是商標,品牌比較像是消費者對企業價值的評斷
    哲學的產生(與世界觀的關係.與具體科學的關係.與常識的關係) >與世界觀 [人人都有世界觀,但不是人人都有哲學 ] 世界觀是一個獨立個體、社會認識社會整體、個體及世界的方式,包含科學哲學自然等等,用途是與客觀物質及現像連接的方式。可以說是世界觀範圍廣,類型多,就像是我們知道天、地的存在,知道地球運轉
    Thumbnail
    這個秋,Chill 嗨嗨!穿搭美美去賞楓,裝備款款去露營⋯⋯你的秋天怎麼過?秋日 To Do List 等你分享! 秋季全站徵文,我們準備了五個創作主題,參賽還有機會獲得「火烤兩用鍋」,一起來看看如何參加吧~
    Thumbnail
    11/20日NVDA即將公布最新一期的財報, 今天Sell Side的分析師, 開始調高目標價, 市場的股價也開始反應, 未來一週NVDA將重新回到美股市場的焦點, 今天我們要分析NVDA Sell Side怎麼看待這次NVDA的財報預測, 以及實際上Buy Side的倉位及操作, 從
    Thumbnail
    Hi 大家好,我是Ethan😊 相近大家都知道保濕是皮膚保養中最基本,也是最重要的一步。無論是在畫室裡長時間對著畫布,還是在旅途中面對各種氣候變化,保持皮膚的水分平衡對我來說至關重要。保濕化妝水不僅能迅速為皮膚補水,還能提升後續保養品的吸收效率。 曾經,我的保養程序簡單到只包括清潔和隨意上乳液
    MBTI四個向度 E vs. I:從哪裡獲得能量? S vs. N:如何接收資訊? T vs. F:如何做決定? J vs. P:做決定後,如何執行? IS_J——珍惜「老字號」的經驗 致ISTJ:「你如果不說,有些人真的不懂」 致ISFJ:「唯一不變的是變化本身」   ES_
    Thumbnail
    2020年1月,我從國立台灣大學機械工程學系畢業。畢業前,我獲得了科技部大專學生研究計畫,在形狀記憶和金實驗室進行鈦合金的實驗。回想大學時光,做實驗,一直是我最拿手的項目。儘管對於數學不算太在行,但討論一個現象、解釋原因,一直是讓我好奇心爆發、眼睛閃亮的時刻。 但也沒想到,將來有一天,我會為了學習
    Thumbnail
    中秋假期回老家住了五天 跟男友一日不見如隔三秋,寫文章好像也是如此 我是搭高鐵回去的,還要轉火車才能到家 帶一大堆東西真的是...很累...雖然就一個多小時的事情 就沒帶筆電了,我喜歡鍵盤寫文章的感覺 用手機就很懶得寫,而且手機排版很麻煩 回去的第一天是上週四 大家都還在上班,我是大概中午1
    Thumbnail
    這篇文章將會講述角色控制器(CharacterController )的基本概述,並且分析其中可能的應用方式,最後簡單講述它的使用方式心得。
    Thumbnail
    風機的風是透過扇葉旋轉,創造出兩端的壓力差,進而推動空氣。 然而,系統散熱和我們平常吹電風扇不一樣,機箱裡常常是堆滿東西造成所謂的系統阻抗。於是乎我們可以想像,風機的壓差是我們輸入的能量,會等於出系統剩下動能加上被系統損耗的能量。
    Thumbnail
    每當社會發生重大刑事案件的時候,記者與民眾們最最最關心的就是對於被告的羈押有沒有獲准,但大多數的人卻常將羈押當成了入監執行,就算是再多的法普文章說明羈押的意義內容及要件,都還是很難導正這樣的觀念,可能是因為羈押這樣的制度有太多太濃厚的「處罰性」色彩在裡頭了,總讓人覺得當被告被羈押,幾乎就是有罪確定了
    Thumbnail
    首先,我們先問問自己,有沒有辦法定義什麼叫做品牌? 品牌不就是LOGO? 就好像Tesla, Apple, Toyota, Trumpf, LV, Hermes...等商標。 我看過一個說法:品牌是消費者們所經歷的總和。我基本上比較認同這樣的說法。品牌不只是商標,品牌比較像是消費者對企業價值的評斷
    哲學的產生(與世界觀的關係.與具體科學的關係.與常識的關係) >與世界觀 [人人都有世界觀,但不是人人都有哲學 ] 世界觀是一個獨立個體、社會認識社會整體、個體及世界的方式,包含科學哲學自然等等,用途是與客觀物質及現像連接的方式。可以說是世界觀範圍廣,類型多,就像是我們知道天、地的存在,知道地球運轉