压铸铝壳注意事项

一、核心定义与工艺原理

压铸铝壳是通过高压铸造工艺生产的金属壳体件，以铝合金为主要原料。其核心原理是将熔融铝液在高压下快速注入精密模具型腔，并在压力作用下凝固成型。该工艺可一次性形成复杂的空心结构，如薄壁、加强筋、安装孔位等，无需后续焊接或组装，尤其适合大规模生产高精度、高强度的壳体类零件。

二、核心优势

轻量化与高强度结合

铝合金密度仅为钢铁的1/3，显著减轻整体重量，适用于便携式设备（如手持终端、无人机）。通过优化合金配方（如Al-Si系、Al-Mg系）和压铸工艺参数，可实现抗拉强度≥300MPa，满足承重需求。例如，智能手机中框采用压铸铝基座+纳米注塑天线槽，兼顾轻薄与信号穿透性。

高集成度与设计自由度

可一体成型复杂结构，包括内腔异形（散热鳍片、线缆固定柱、卡扣结构）、外观微雕（LOGO浮凸、防滑纹路、透光窗），以及精密配合（螺纹孔位公差可控在±0.05mm以内）。典型应用如新能源汽车电池包壳体，集成冷却水道与传感器安装支架。

优异的物理性能

导热性好：铝合金热导率约160 W/(m·K)，适合需散热的场景（如LED灯具外壳、电源模块）；

电磁屏蔽性：致密金属结构可有效阻隔电磁干扰，适用于通信设备；

耐腐蚀性：通过阳极氧化或粉末喷涂，耐盐雾时间可达1000小时以上。

经济高效的量产方案

单次压铸周期短，适合大批量生产；减少机加工工序，综合成本低于钣金冲压+焊接组合方案。某电子仪器外壳年产10万件，压铸方案比冲压方案成本降低28%。

三、关键生产工艺

模具设计与仿真

采用CAE模拟充型流动与凝固过程，优化浇口位置与排气系统，避免气孔缺陷；模具材料选用H13工具钢，表面进行氮化处理，寿命可达5万次以上。

铝液制备与输送

使用集中熔炉+定量保温炉，精确控制铝液温度（680-720℃）；配备除氢装置（旋转喷吹氩气），减少铸件针孔率。

压铸参数控制

压力：慢速射料阶段≤40MPa，高速增压至80-120MPa；

速度：快压射速度＞3m/s，确保金属液充满复杂型腔；

时间：保压时间根据壁厚调整，一般为5-15秒。

后处理工艺

去毛刺：振动研磨+人工精修边缘；

热处理：T6时效硬化提升强度；

表面处理：阳极氧化（厚度15-25μm）、粉末喷涂（耐候性优异）。

四、典型应用场景

消费电子：笔记本电脑全铝机身、智能音箱外壳，需轻薄与EMI屏蔽；

汽车工业：ECU控制盒、转向灯壳体，需耐高温与防振；

新能源：光伏逆变器外壳、充电桩模块框架，需散热与IP65防护等级；

医疗设备：CT机外壳、便携超声仪手柄，需抗菌表面与无磁性；

军工防务：雷达组件外壳、通讯基站滤波器腔体，需高强度与抗辐射。

五、常见缺陷与解决方案

气孔/缩松

成因：卷气、局部冷却不足；

解决：增设溢流槽，优化模具排气系统。

裂纹

成因：应力集中、冷却速率不均；

解决：圆角过渡设计，分段冷却控制。

粘模

成因：模具温度过高/脱模剂失效；

解决：定期抛光模具，喷涂石墨涂料。

尺寸超差

成因：模具磨损、铝液收缩率波动；

解决：定期补偿模具尺寸，预热模具。

六、选型建议

合金牌号选择

A380（美国标准）：通用型，流动性好，适合薄壁件；

ADC12（日本标准）：与中国YL113相当，性价比高；

AlSi10Mg(Fe)：高耐热性，用于发动机周边部件。

壁厚设计规范

最小壁厚≥1.2mm（防止充填不足）；

均匀壁厚原则，局部加厚处需渐变过渡。

特殊功能集成

导热升级：嵌入铜管或石墨片作为热导管；

减振设计：在壳体内部增加橡胶硫化层；

模块化扩展：预留标准化接口槽位，适配不同PCB板。

总结

压铸铝壳凭借轻量化、高集成度、设计灵活等优势，已成为高端装备制造领域的主流解决方案。选型时需综合考虑负载要求、环境条件及生产成本，并通过CAE仿真优化结构。对于小批量定制需求，可采用3D打印蜡模+精密铸造的快速试制方案，缩短开发周期。