半固态金属浆料在流变铸造中的精确控制

半固态加工主要有两种方式：一种是将经搅拌获得的非枝晶半固态金属浆料在保持特定温度条件下直接成形，通常称为流变铸造。另一种是先将半固态金属浆料连续铸造为预制坯料，成形时将预制坯料定量切割，随后重新加热至液固温区，最终输送至成形设备，通常称为触变铸造。

1.流变铸造 在流变铸造过程中，由于非枝晶半固态合金浆料在保持、状态控制和输送等方面存在着困难，在很大程度上限制了其工业应用。因而半固态金属浆料的制备和精确控制是流变铸造实现产业化的主要障碍。流变铸造技术在全球范围内尚处于研究开发阶段，除日本UBE公司推出流变压铸样机外，还没应用于规模化生产。因此，研究开发能够满足实际生产要求的浆料在线制备技术将成为流变铸造技术产业化的关键和瓶颈。另外，为了与生产节拍同步，以提高生产效率，需要最大限度地缩短浆料制备时间。随着上述关键问题的突破，流变铸造技术的生产流程将比触变铸造大大缩短，而且更容易与传统成形技术接轨，从而有望实现以低成本生产高质量的成形件，显然其将会有更大的应用潜力。

2.触变铸造 在触变铸造过程中，预制坯料便于输送和加热，易于实现自动化，所以率先实现了产业化。但是，由于制备预制坯料需要巨大的投资，而且关键技术为国外少数几家公司所垄断，导致其成本居高不下，因此触变铸造仅适于制造质量要求高的关键零件。

触变注射成形技术是一种清洁、安全和节能的新一代镁产品近终形加工技术，该技术由美国Thixomat公司拥有专利，并授权日本JSW和加拿大Husky公司生产。触变注射产品具有低孔隙率，近净成形，不需熔炼金属的设备，生产趋于更加安全和有利于环保等特点，其技术正逐渐趋于成熟。

由于镁合金可以满足航空、航天、现代汽车工业对减重、节能的需求，并可替代工程塑料以满足3C产品的轻、薄、小型化、高集成度以及环保方面的市场要求，成为现代汽车和3C产业（计算机、通信、消费类电子）的首选材料，因此，触变注射成形技术的市场定位是汽车、摩托车、3C产品及其他轻工消费类或工业产品等多层次高品质镁合金制品的开发和制造。需要指出的是触变注射设备价格（包括授权金）、备件与维修费用比普通压铸昂贵许多，使用的镁粒材料成本也比普通压铸高，整体投资亦较多。广东伊之密精密机械有限公司，长春利镁科技发展有限公司和吉林大学通过产学研合作，联合开发了具有自主知识产权的镁合金触变注射成形机，其原理样机如图3-39所示，为推动此项清洁、安全和节能的成形技术在我国的进一步应用奠定了坚实的基础。(www.xing528.com)

图3-39 镁合金半固态触变注射成形原理样机

除上述铸造工艺以外，熔模铸造、石膏型铸造、陶瓷型铸造和V法铸造也可以用于轻合金的铸造生产，但上述工艺大多是针对特定目标产品以及特殊性能要求的铸件而开发的，进入工业化大批量生产的较少。