|
|
|
創刊號 (2000年1月出版)
|
|
第二期 (2000年8月出版) |
|
第三期 (2001年3月出版) |
|
第四期 (2001年10月出版) |
|
第五期 (2002年1月出版) |
|
第六期 (2002年12月出版) |
|
第七期 (2003年9月出版) |
|
| 市場動向 - 鎂 |
| |
| 鎂合金壓鑄產品在近年越來越盛行，主要是用於汽車，電子及電腦行業，當中以汽車工業用量最大。需求增加的主要原因是用鎂合金生產的製品重量比其他金屬物料如鋁, 鋅, 鐵為輕，從而減低燃料消耗。鎂合金比塑膠輕百分之二十，比鋁合金輕百分之三十而比鐵則輕百分之七十五，加上鎂合金溶點比鋁合金低,流動性強，使鎂合金成為近年積極發展的原材料。 |
| |
| 在1999年，全球鎂壓鑄產品大約為90,000噸，相對在1991年的25,000噸，有差不多3倍的增長，而估計在2005年，需求會增長至 180,000噸左右。以1999年為例，在歐洲每部汽車平均有2.2公斤由鎂合金製成的配件，而在北美每部汽車平均有3.2公斤的鎂合金配件，估計在未來幾年，鎂合金製成的汽車零件繼續增長。約到2005年，在歐洲生產的汽車，平均每部有3.2公斤的鎂合金零件。除了汽車工業外，鎂合金壓鑄正發展至其他工業，如電子、電腦行業。由於鎂合金的特性，可生產薄壁產品，使能製造精細的電子零件。 |
| |
| 價格方面，鎂合金的價錢雖然較鋁及鋅為高，但由於密度較輕，而且價格浮動較少，所以從物料成本來計算，鎂合金跟鋅及鋁合金也不是相差很大的。相信鎂合金在未來幾年, 將成為很多行業選用之原料。 | | [top] |
|
| 學生園地 - 壓鑄領域的研究工作 |
| |
| 香港理工大學製造工程系在壓鑄領域的研究工作 - 李榮彬教授 |
| |
| 壓力鑄造在香港已有多年歷史, 傳統上, 香港壓鑄產品主要用於鐘錶、玩具、五金及裝飾品, 鋅合金佔主要地位。近年來, 雖然大部份壓鑄廠遷移至珠江三角洲地區, 但壓鑄規模擴大。除鋅合金外, 鋁合金, 銅合金甚至鎂合金也開始有工業性生產。壓鑄件應用也擴展至計算機、通訊設備及電器等多個領域。壓鑄工業為香港其他工業提供了有力的支援。但壓鑄本身也需要新技術為其持續發展提供支援, 以提高生產水平及產品品質, 縮短開發周期, 增強市場競爭力。為達到這些目標, 香港理工大學製造工程系李榮彬教授提出並開展了計算機在壓鑄領域應用的研究工作。研究的主要內容包括壓鑄模的CAD, 壓鑄充型過程的計算機模擬以及壓鑄缺陷對策專家系統。 |
| |
| 長期以來, 壓鑄模的設計主要是依賴於設計者的個人經驗, 要對許多設計參數進行計算或估算。由其是對於澆注系統和分型結構的設計, 要考慮金屬液的流動、傳熱, 可能要花費許多時間, 而且可能會反覆多次才能確定。因此理大製造工程系先後開展了澆注系統和分型結構的CAD。澆注系統的CAD採用人機交互方式, 將各類澆注系統參數化。根據壓鑄件的特徵選擇澆注系統類型, 然後根據理論和經驗公式 由計算機計算出要求的參數。由於考慮多種因素及複雜計算, 設計參數更為合理, 並且效率高。分型結構CAD首先由計算機對壓鑄件進行形狀分析, 根據設計知識或設計規則, 確定所有可能的分型方案, 然後採用決策算法, 優選出最佳方案。分型結構CAD可以大大減輕模擬設計, 對設計者個人經驗的依賴性。 |
| |
| 雖然經過計算機或由人工可以完成壓鑄模設計, 但對於設計質量和金屬液充型行為以及是否會產生壓鑄缺陷尚不能確定, 由此導致壓鑄充型過程的計算機模擬研究。理論上講, 借助充型過程的計算機模擬, 可以觀察金屬液在壓鑄模內的流動和傳熱行為, 可以預測壓鑄時可能發生的壓鑄缺陷, 並且可以在計算機上修改設計或修改工藝參數, 直至無缺陷為止。充型過程的計算機模擬可以在模具加工前或試生產前發現缺陷, 因此避免模具加工後的試生產時間及修改模具的費用。本項研究採用連續性方程及動量方程進行計算, 可以觀察單澆口或多澆口, 直澆道或扇形澆道等情況下的充型情況。 |
| |
| 充型過程的計算機模擬可以預測壓鑄缺陷, 但並不能提出消除缺陷的方法。由於壓鑄過程受液壓、溫度、過程控制等多種因素的影響, 很容易產生工藝偏差造成壓鑄缺陷。缺陷的消除是通過有經驗的專業人員估計缺陷產生的原因, 然後調整有關參數逐步完成。缺陷消除在很大程度上依賴於個人所具有的經驗和專業知識, 壓鑄缺陷對策專家系統集成專家們的經驗和知識, 並將其表達成為計算機可以使用的格式, 利用這些知識進行推理, 可以診斷缺陷原因及提出對策。在這一研究中, 建立了四個知識子庫, 採用正向及優先權方法, 可以對常見的三大類(尺寸缺陷、表面缺陷、內部缺陷)十多種缺陷進行系統診斷, 並提出相應的消除措施及使用措施的順序。在系統工作時, 可以看到系統的推理過程及所用的知識, 該系統可以跟在模擬程序之後使用, 也可以獨立在壓鑄生產中使用。 |
| [top] |
|
|
