隨著電動車、5G 通訊設備及大型結構件的快速發展,壓鑄產品對內部品質、氣密性及機械強度的要求愈來愈高。然而,鋁合金與鎂合金高壓壓鑄(HPDC)在凝固過程中,仍容易因體積收縮而形成縮孔(Shrinkage Porosity),尤其是厚薄差較大的產品,更是壓鑄廠長期面臨的挑戰。
TOYO Innovex(原東洋機械金屬)所開發的型締力加壓壓鑄技術(Compression Die Casting by Clamping Force),突破傳統高壓壓鑄的限制,透過全電式壓鑄機的精密控制,在不需修改模具設計的情況下,大幅提升鑄件內部品質,同時還能擴大設備的生產能力,為壓鑄產業帶來全新的解決方案。
傳統高壓壓鑄為何容易產生縮孔?
鋁液射入模穴後,會開始快速凝固。
由於產品各部位的肉厚不同,厚肉區通常最後凝固,而金屬由液態轉為固態時會自然收縮。如果凝固過程中沒有足夠的熔湯持續補充,就會形成縮孔或縮鬆等內部缺陷。
傳統壓鑄主要依靠:
- 射出增壓(Intensification Pressure)
- 澆口補縮(Feeding)
然而,一旦澆口(Gate)凝固,增壓壓力便無法再傳遞至產品內部,因此距離澆口較遠或厚肉區域仍容易形成縮孔。
TOYO 型締力加壓壓鑄技術如何運作?
TOYO 利用全電式壓鑄機極高的控制精度,在熔湯充填完成後,先讓模具產生極微小的開模動作。
整個流程如下:
- 熔湯高速充填模穴
- 模具微幅開啟
- 澆口開始凝固
- 型締機構恢復原本位置
- 利用型締力對鑄件施加高壓壓縮
整個過程完全由全電式壓鑄機控制完成,不需增加任何特殊模具機構。
最大突破:壓縮作用於整個鑄件,而非只有澆口附近
這項技術最大的不同,在於施力方式完全改變。
傳統高壓壓鑄的增壓壓力,是透過射出系統及澆口傳遞,因此當澆口凝固後,壓力便無法繼續作用於鑄件。
而 TOYO 的型締力加壓壓鑄,則是利用型締機構直接對模具施加壓縮。
壓縮力會均勻作用於整個鑄件,而不是僅限於澆口附近。
因此,即使距離澆口較遠的區域、厚肉區或形狀複雜的部位,也能在凝固過程中受到有效壓縮,大幅降低縮孔及縮鬆的發生。
這不僅提升鑄件密度,更能改善:
- 機械強度
- 氣密性
- 焊接品質
- 後加工良率
- 熱處理後尺寸穩定性
同一台壓鑄機,可生產更大型的產品
除了提升品質外,TOYO 型締力加壓壓鑄還帶來另一項重要優勢──提高設備的生產能力。
一般而言,產品投影面積越大,射出時所產生的開模力(Separating Force)越大,因此必須使用更高噸位的壓鑄機來維持足夠的鎖模力。
TOYO 的型締力加壓壓鑄改變了這個限制。
由於壓縮力是在充填完成後,由型締機構直接作用於整個鑄件,因此能更有效控制凝固收縮與內部品質,降低對超高射出增壓的依賴。
在特定產品及製程條件下,原本需要較大型壓鑄機生產的產品,可改由較小噸位的 TOYO 壓鑄機完成。
這代表企業可以:
- 降低設備投資成本
- 節省廠房空間
- 降低能源消耗
- 提高設備利用率
- 提升投資報酬率(ROI)
對於生產大型鋁合金壓鑄件、電動車零件及結構件的企業而言,更具競爭優勢。
無需修改模具,即可導入新技術
許多改善縮孔的方法,需要:
- 修改模具結構
- 增加油缸
- 設計特殊押湯裝置
- 添購額外設備
TOYO 的型締力加壓壓鑄則完全不同。
整個製程僅透過:
- 全電式壓鑄機
- 多段控制程式
- 型締控制技術
即可完成。
原有模具無需增加任何特殊機構,大幅降低導入成本,也縮短新製程的驗證時間。
適合哪些壓鑄產品?
TOYO 型締力加壓壓鑄特別適合:
- 電動車結構件
- 汽車底盤零件
- 馬達外殼
- 電池殼體
- 變速箱外殼
- 散熱器
- 通訊設備零件
- 大型鋁合金壓鑄件
- 鎂合金壓鑄件
- 厚薄差較大的精密零件
尤其是容易產生縮孔、要求高氣密性及高強度的產品,更能展現此技術的優勢。
全電式壓鑄機是成功的關鍵
型締力加壓壓鑄需要極高的控制精度,因此全電式壓鑄機具有天然優勢。
TOYO 全電式壓鑄機可精準控制:
- 模具微幅開合位置
- 型締速度
- 型締力
- 多段加壓控制
- 壓縮時機
確保每一個壓鑄循環都能維持高度一致性,進一步提升產品品質與生產穩定性。
TOYO 型締力加壓壓鑄的主要優勢
與傳統高壓壓鑄相比,TOYO 型締力加壓壓鑄具備多項優勢:
- 壓縮力作用於整個鑄件,而非僅限澆口附近。
- 有效降低縮孔、縮鬆等凝固缺陷。
- 提升鑄件密度、機械強度與氣密性。
- 無需修改模具即可導入。
- 可降低設備投資成本。
- 在特定應用下,可使用較小噸位壓鑄機生產更大型的產品。
- 充分發揮全電式壓鑄機高精度控制的優勢。
- 特別適用於電動車、大型鋁合金及鎂合金高品質壓鑄產品。
TOYO 壓鑄技術,引領高品質智慧製造
面對電動車、輕量化與智慧製造的發展趨勢,壓鑄產業已不再只追求高速生產,更重視產品品質、材料利用率與能源效率。
TOYO Innovex 持續透過全電式壓鑄技術與創新控制系統,重新定義高壓壓鑄的可能性。型締力加壓壓鑄不僅有效改善縮孔,更讓壓縮力作用於整個鑄件,並在特定條件下,以較小噸位設備生產更大型的產品,協助企業在提升品質的同時降低設備投資成本。
若您希望了解 TOYO 型締力加壓壓鑄技術如何應用於您的產品,歡迎聯絡統仁貿易(TOJIN)。我們提供 TOYO 壓鑄機、製程評估、模流分析、智慧製造整合及完整的技術支援,協助您打造更高效率、更高品質的壓鑄生產線。
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