[发明专利]镁塑复合材料部件制造方法、装置及镁塑复合材料部件

说明书

本申请公开了一种镁塑复合材料部件制造方法、装置及镁塑复合材料部件，其中制造方法包括：采用镁合金半固态注塑成型工艺制备镁合金坯体；基于所述镁合金坯体，采用注塑工艺，在所述镁合金坯体的预设位置通过纤维增强复合材料进行注塑补强，得到镁塑复合材料部件。本发明先制造镁合金坯体，再通过注塑工艺，在镁合金坯体的预设位置通过纤维增强复合材料进行注塑补强，得到镁塑复合材料部件，使部件具有轻量化和较好的耐腐蚀效果。

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，更具体地，涉及一种镁塑复合材料部件制造方法、装置及镁塑复合材料部件。

背景技术

“低碳化”已成为汽车技术的重要发展方向。而据测算，底盘结构不仅具有1:8的轻量化效果(减重1公斤的节油/节电效果相当于车身减重8公斤)，节能减排效果显著；同时对汽车的操控性、舒适性均具有优异的改进效果，因此成为了汽车轻量化的重要研究对象。

控制臂作为汽车悬架系统的导向和传力元件，将作用在车轮上的各种力传递给车身，同时保证车轮按一定轨迹运动。控制臂分别通过球铰或者衬套把车轮和车身弹性地连接在一起。控制臂应有足够的刚度、强度和使用寿命。目前，镁合金是最为有效的控制臂轻量化手段。镁合金密度仅为1.8g/cm³左右，与铸铁的7.8g/cm³和铝合金的2.7g/cm³相比，轻量化效果更好。同时，镁合金又具有高比强度、高比刚度、高阻尼性能、抗电磁干扰、易回收等优点，且储量丰富，是我国大力推广的轻量化技术。但是，镁合金同样存在性能活泼、加工过程易燃易爆、工艺能耗高、不耐腐蚀等问题，难以满足汽车底盘结构应用环境恶劣的问题，对镁合金在汽车领域的应用推广制约严重。

现有镁合金控制臂主要采用低压铸造工艺制成，空隙率低、可满足热处理工艺要求，机械性能较好，具有较好的轻量化效果。但受材料特性及工艺的限制，仍存在工艺成本高、不耐腐蚀、环境适应性差等问题，具体表现为：

(1)工艺成本高。低压铸造的铸造周期较长，生产速度一般，因此工艺成本较高，且难以满足大批量的生产需求；同时，生产时需要将大量原料长时间保持在熔融状态，显著提升了能耗，成本较高；此外，低压铸造过程中，坩埚和升液管等设备长期与金属液接触，易受侵蚀而报废，设备维护成本高，同时也会使金属液增铁而恶化性能。

(2)安全性较差。镁合金性能活泼，与空气接触易发生爆燃，因此需要进行专门的惰性气体保护，并使用特制的设备，安全成本增加。

(3)存在性能缺陷。底盘系统的工作环境较为恶劣，易发生酸、碱、化学腐蚀，对镁合金材质的要求更加苛刻，需要添加稀土等材料，导致成本提升；同时镁合金与周边零部件连接时，易发生电化学腐蚀等问题，需要通过喷漆、涂胶、使用胶垫等手段，增加了装配线工序和流程，进而也提升了零部件的使用成本。

因此，如果制造适用性强且轻量化的控制臂，是目前需要解决的技术问题。

公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明提出了一种镁塑复合材料部件制造方法、装置及镁塑复合材料部件，在部件的关键部位采用复合材料进行补强，具有较好的耐腐蚀效果。

本发明公开了一种镁塑复合材料部件制造方法，包括：

采用镁合金半固态注塑成型工艺制备镁合金坯体；

基于所述镁合金坯体，采用注塑工艺，在所述镁合金坯体的预设位置通过纤维增强复合材料进行注塑补强，得到镁塑复合材料部件。

可选方案中，所述方法包括：

将镁合金碎屑转化成半固态镁合金浆料；

将半固态镁合金浆料压入第一模具，制成所述镁合金坯体；