(Low melting point alloy)低熔点合金,是指熔点低于200℃的易熔合金,通常由Bi、Sn、Pb、In等低熔点金属元素组成。常见的低熔点合金材料有秘基合金、锌基合金、铅锡锑铜四元合金等,这些材料具有熔点低、强度高、流动性好、胀缩率小、与样件不粘连、无毒性等特性,常被广泛地用做焊料,以及电器、蒸汽、消防、火灾报警等装置中的保险丝、熔断器等热敏组件,是一类颇具发展潜力的新型材料。
1.常见的低熔点合金包括:
48℃、58℃、70℃、80℃、92℃、120℃、125℃、130℃、138℃、145℃、160℃、170℃、183℃、190℃、200℃、280℃等等
2.主要应用领域:
1)医疗领域,用做特定形状的防辐射专用挡块;
2)模具制造领域,用作铸造制模,模具装配调试等;
3)电子电气、自动控制领域,用作热敏元件、保险材料、火灾报警装置等;
4)在折弯金属管时,作为填充物;
5)做金相试样时,作为嵌镶剂。
3.运用实例
传统的板料冲压工件中, 一般采用钢模来生产大型薄板件、覆盖件。但钢模制造周期长、难度大、成本高。采用低熔点合金制作模具,成模简单迅速,铸模后无需机械加工即可使用,还具有以下优点:
a.熔点低,易熔化,制模方便;
b.合金强度高,模具使用寿命长;
c.流动性能好,合金熔化后充填能力强,成模清晰;
d.合金膨胀收缩率小,能保证成模精度;
e.合金与标准样件不粘连,分模容易;
f.合金无毒,不污染环境;
g.模具用完可重熔,合金可反复使用;
h.成模快,可大大减少模具堆放空间。
采用低熔点合金制作模具,为大型薄板冲压件的生产开辟了一条新的途径,可用于加工铜、铝及其合金板、冷、热轧钢板、不锈钢板、钛钢板等厚度低于2.5 mm 的板材,可用作拉深、胀形、冲孔、切边、翻边等多工序的复合成形。
模具合金常添加锑、镉、锌、铟等金属元素以组成多元合金,镉能细化合金的晶粒,提高强度,但镉有毒,其氧化物易挥发,价格也较贵;铅能降低合金的熔点,部分取代昂贵的锡,但加铅后使合金导热性能降低,流动性变坏,锌有提高合金强度的作用,低易氧化,熔化后不易控制合金成分:锑能提高合金的强度,但使其熔点升高;铟能降低合金的熔点,但本身价格昂贵。
国外对低熔点模具合金的研究与使用非常重视,不少大型飞机、汽车公司,都有专家从事此项科研工作。我国从七十年代开始,推广和使用低熔点合金模具,已获得迅速发展。据统计,对于像汽车、拖拉机覆盖件及飞机蒙皮等换型较快且形状复杂的冲压件,采用低熔点合金模具, 制造周期可缩短80% ,节省钢材70%~ 80% 。
模具制造中,还可以利用低熔点合金冷凝时体积会膨胀的特性,来紧固零件,减轻凸凹模装配工作的困难程度,间隙均匀,不会产生内应力,模具装配质量可得到保证,尤其是对大而复杂的冲模,其功效更为显著。装配后的模具拆卸方便,便于模具的修复,固定部分只需粗加工,省去了许多制造工时,合金还可重复使用,降低成本。
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