镁压铸的主要类型有哪些？

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  要点速览
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  镁压铸为何自成一类工艺
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  热室镁压铸：大批量薄壁件
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  冷室镁压铸：较大、较厚零件
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  真空辅助镁压铸及其气孔率权衡
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  AZ91D、AM60B 与 AM50A：哪种合金适合哪种零件
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  何时由 CNC 加工替代镁压铸
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  镁压铸类型对比

镁是商业化应用中最轻的结构金属。密度约 1.74 g/cm³，约为铝的三分之二、钢的四分之一。相同壁厚下，铝制 1.2 kg 的壳体换成镁约 0.8 kg。这一差距正是该材料持续用于手持工具、转向柱和笔记本电脑外壳的原因。

对铸造厂而言，关键不在密度，而在镁在压射室中的行为。与铝相比，镁熔体黏度低、热含量低。它能快速充填薄壁，接触模具后迅速放热。薄壁在凝固前即被充满，因此镁压铸可稳定做到 0.9–1.2 mm 壁厚，而铝低于 1.5 mm 就很吃力。

快速凝固也是难点。镁的凝固温度区间窄，模具必须保持高温，压射时机必须严格控制。模具偏冷或冲头速度偏慢会产生冷隔和加强筋充填不全。该工艺对装夹漂移的容忍度低于铝。

镁还会与水、氧反应。熔体必须用 SF₆ 或类似保护气体保护，后续加工产生的切屑需专门处理。这是安全与成本因素，不是技术障碍。日常生产镁的铸造厂将其视为常规操作。

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  密度约 1.74 g/cm³，是规模化铸造结构金属中最低的。
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  流动性可充填铝无法达到的薄加强筋和小凸台。
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  凝固快、窗口窄。模具温度控制比铝更关键。
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  操作熔体需保护气体，加工后切屑需干燥处理。

热室机的鹅颈管和喷嘴浸在熔融金属坩埚中。冲头直接将金属压入模具，无需单独舀料。因无转运损失、无敞口浇注，加工节拍短。对镁而言，这是经典的大批量路线。

该类型适合中小型、薄壁且细节丰富的零件：支架、相机机身、仪表壳体、电动工具外壳。0.9–1.5 mm 壁厚属常规。加强筋、凸台和压铸螺纹都可行，因为金属到达时温度高、速度快。

限制在于零件尺寸和壁厚质量。热室机无法达到冷室机的压射重量，厚壁部分在热模中冷却不均。若零件重达数百克以上，或 1 mm 壁旁有 5 mm 凸台，热室机就不合适。

模具成本确实存在，但摊销很快。简单单腔模具在数万件批量中即可回本。低于该批量时，经济性偏向采用更简单模具的冷室工艺，或从坯料直接 CNC 加工。

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  最适合大批量薄壁壳体、支架和小型壳体。
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  壁厚范围约 0.9–1.5 mm，可带加强筋和凸台。
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  注意大压射重量和厚壁部分会超出模具热平衡能力。

冷室机将镁熔体舀入水平压射室，再由冲头压入模具。金属不存放在加热坩埚中，因此机器可承受更大压射重量和更高压力。变速箱壳体、座椅骨架节点或仪表板横梁即由此铸造。

此处壁厚通常为 2–4 mm。更厚也可行但需谨慎：镁凝固时收缩约 1.3%，薄壁包围的厚壁区会把气孔拉向厚区。应为厚壁区设置专用浇道，或后续加工出型腔。

冷室镁压铸比热室路线能容纳更大零件，但节拍更长，薄壁报废率更高。若零件以薄壁为主、仅一处厚凸台，设计上常拆分处理：铸出壳体，再加工凸台平面并钻孔。

气孔是主要质量风险。充填时的紊流会卷入气体，加工到铸件内部时气孔就会暴露。需要密封面或耐压内孔时，真空辅助（下文详述）是标准方案。

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  适用较大结构壳体、框架和厚壁零件。
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  壁厚范围约 2–4 mm，较厚的凸台由流道补缩。
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  注意加工到铸件内部时暴露的气孔。

真空辅助压铸在压射前抽出型腔内的空气。卷入气体减少，气孔随之减少，这对需要保压的内孔或用 O 形圈密封的表面很关键。该工艺在热室和冷室压铸机上均可使用。

收益并非没有代价。真空系统增加模具复杂度，需要密封模具和可靠阀门，并略微延长加工节拍。它也不能消除缩孔，缩孔来自最后冷却的厚壁区域。真空解决的是气孔，不是补缩问题。

实用规则：零件有耐压要求、有加工密封面或有外观 A 级面时，指定真空辅助。零件是壁厚充裕、不接触流体的支架时，不必采用，那里的成本差异不值得。

对真空辅助后仍有气孔的零件，解决办法通常是调整工艺而非新开模具：调整浇口位置、增加溢流井，或降低厚壁区域的模温。这些是车间层面的决策，需要能追踪压射数据的铸造厂。

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  适用耐压内孔、密封面和可见外观面。
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  解决充填时卷入气体造成的气孔。
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  不解决厚壁区域最后冷却形成的缩孔。

AZ91D 是主力牌号。它在铸造性能和室温强度之间平衡最好，切削加工性也好。多数薄壁壳体和通用支架用 AZ91D。其弱点是约 125 °C 以上抗蠕变差，因此不适合直接螺栓连接在高温发动机缸体上的零件。

AM60B 牺牲部分强度换取延伸率。它弯曲而不开裂，因此用于易受冲击的零件：座椅骨架、仪表板支架、安全气囊壳体。零件要承受碰撞载荷或跌落测试时，AM60B 是更稳妥的选材。

AM50A 介于两者之间。延伸率优于 AZ91D，强度高于 AM60B，常用于刚度和韧性都重要的大型薄壁结构件。

三种合金均有标准规范覆盖，且都可在铸后加工。壁厚、拔模斜度和圆角半径对设计的影响仍大于合金牌号。

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  AZ91D强度和铸造性能最高。不适用于约 125 °C 以上持续受热。
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  AM60B延伸率更高，用于受冲击和碰撞载荷的零件。
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  AM50A大型薄壁结构件的折中选择。

压铸给你形状，但给不了 ±0.005 mm 的内孔或 Ra 0.8–1.6 μm 的密封面。这些特征来自 CNC 机床，在镁上意味着干切或受控微量润滑，隔离切屑，并使用大前角的锋利刀具。

典型的铸后工序很简单：铣配合面、镗轴承座、钻孔攻丝、去除分型面飞边。有四个加工面的铸件通常需要一套或两套工装夹具，节拍很短，完全在 4 轴或 5 轴加工中心的能力范围内。

钜亮五金（GreatLight）拥有 127 台高精度 CNC 机床，包括 16 台五轴联动加工中心和 16 台车铣复合中心，最大加工尺寸 4,000 mm。材料清单包含镁合金 AZ31B 和 AZ91D。公差稳定在 ±0.005 mm，图纸要求时表面粗糙度可达 Ra 0.2–0.8 μm。

决策点是批量。压铸需要模具，在数千件量级上才回本。从坯料加工无需模具，24 小时内即可开工。对原型、过渡批量或设计仍在变动的零件，整体加工通常更快。

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  先铸后加工开模，再对密封面、内孔和螺纹做短程 CNC 加工。
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  坯料加工无需模具，最小一件起，24 小时内可开始生产。
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  混合方案铸造外壳，只加工关键特征。