壓鑄產品的性能與成本取決于材料選擇，鋁合金、鋅合金、鎂合金作為主流壓鑄材料，適配場景差異顯著。本文從材料特性、工藝參數、成本構成、質量控制四個維度，為采購、工程及品質人員梳理三種合金的選型邏輯與實操要點。
一、鋁合金壓鑄：性價比之選，兼顧性能與工藝適配性
鋁合金是壓鑄領域應用最廣泛的材料，主流牌號ADC12（通用型）和A380（高強度型）性能差異顯著：ADC12密度2.7g/cm3，熔點660℃，適合中等強度結構件；A380密度2.8g/cm3，耐熱性更優，適合高溫工況。二者核心優勢體現在性價比與工藝成熟度。
1. 壓鑄特性與優勢
- 性能分級明確：ADC12抗拉強度160-200MPa、硬度HB 80-100，適合通用結構件；A380抗拉強度230-270MPa、硬度HB 90-110，可滿足汽車動力系統受力需求。
- 工藝參數可控：高壓壓鑄模具溫度200-250℃，壓射速度3-5m/s，可成型0.5-0.8mm薄壁件（小件至0.5mm）；模具壽命可達30-50萬模次，適合大批量生產。
- 成本結構清晰：原材料ADC12約2.8萬元/噸，模具成本按10萬件分攤1.5-3元/件，陽極氧化表面處理增加8%-12%成本，綜合成本比鎂合金低30%-40%。
- 局限性與解決方案：易產生縮孔（主要因壁厚不均），通過優化澆注系統（如增加溢流槽）+ T6熱處理（530℃固溶+160℃時效）可將縮孔率控制在0.5%以下。
2. 適合的壓鑄產品類型
- 汽車動力系統：變速箱外殼（A380牌號，采用“高壓壓鑄+T6熱處理”，比壓60-80MPa，確保抗拉強度≥230MPa）、電機端蓋（ADC12，需X光探傷ASTM E1417，縮孔面積≤0.5%）。
- 3C電子結構件：筆記本電腦外殼（ADC12，擠壓+CNC加工，陽極氧化膜厚≥8μm，符合GB/T 8013）、平板中框（A380，硬度HB≥90，保障抗變形能力）。
- 工業設備：空調壓縮機部件（ADC12，需拉伸試驗GB/T 228，屈服強度≥110MPa）、機械設備框架（A380，焊接性能優異，適合組裝結構）。
3. 質量控制與供應商要求
二、鋅合金壓鑄：精密小件首選，成型性與細節表現力突出
鋅合金以ZAMAK 3（通用型）和ZAMAK 5（高強度型）為主流：ZAMAK 3密度6.5g/cm3，熔點385℃，流動性最佳；ZAMAK 5添加銅元素，強度提升15%，適合受力稍大的功能件。二者核心優勢是精密成型與低成本。
1. 壓鑄特性與優勢
- 性能差異顯著：ZAMAK 3抗拉強度280MPa、硬度HB 82-94，適合裝飾件；ZAMAK 5抗拉強度320MPa、硬度HB 95-105，可用于輕載功能件。
- 工藝參數優化：熱室壓鑄模具溫度60-80℃，壓射速度1-3m/s，最小薄壁可達0.4mm；模具壽命50-80萬模次，適合大批量小件（MOQ≥5萬件）。
- 成本優勢明顯：ZAMAK 3原材料約2.2萬元/噸，廢料回收率95%（可抵扣10%-15%原材料成本），單件成本比鋁合金小件低15%-20%。
- 局限性與解決方案：易時效變形（晶間腐蝕導致“鋅瘤”），通過控制雜質（汽車級應用需控制Pb≤0.004%、Cd≤0.003%，普通件符合RoHS 2.0即可）+ 100℃×24小時時效處理可避免。
2. 適合的壓鑄產品類型
- 電子精密件：遙控器按鍵（ZAMAK 3，熱室壓鑄，壓射比壓30-50MPa，表面粗糙度Ra≤1.6μm）、攝像頭支架（ZAMAK 5，尺寸公差±0.05mm，需三次元檢測）。
- 汽車內飾件：車門把手（ZAMAK 3，電鍍前磷化處理，需多層電鍍（如Cu-Ni-Cr）方可達到鹽霧測試≥1000小時）、儀表盤裝飾件（ZAMAK 5，激光雕刻紋理，深度公差±0.02mm）。
- 五金配件：拉鏈頭（ZAMAK 3，一模多腔，生產效率≥500件/小時）、鎖具部件（ZAMAK 5，硬度HB≥95，保障耐磨性能）。
3. 質量控制與供應商要求
三、鎂合金壓鑄：輕量化先鋒，極致減重場景不可替代
鎂合金主流牌號為AZ91D（鑄造型）和AM60（高韌性型）：AZ91D密度1.8g/cm3，比強度250MPa/(g/cm3)，適合結構件；AM60韌性更優（延伸率8%-12%，半固態壓鑄可達12%-15%），適合抗沖擊場景。核心優勢是極致輕量化與減震性能。
1. 壓鑄特性與優勢
- 性能精準匹配：AZ91D抗拉強度230-260MPa、硬度HB 65-80，適合靜態結構件；AM60抗拉強度260-290MPa、延伸率8%-12%（半固態壓鑄可達12%-15%），可用于抗沖擊部件（如汽車方向盤骨架）。
- 工藝門檻較高：半固態壓鑄（觸變壓鑄）模具溫度180-220℃，壓射速度4-6m/s，固相率控制30%-60%，可將氣孔率控制在1%以下；模具需專用熱作模具鋼H13，壽命20-30萬模次。
- 成本構成特殊：AZ91D原材料約4.5萬元/噸，模具成本比鋁合金高20%-30%，但減重效益可抵消30%以上綜合成本（如新能源汽車續航提升5%-8%）。
- 局限性與解決方案：易腐蝕（標準狀態下鹽霧測試＜24小時），通過微弧氧化（膜厚≥15μm）+ 環氧樹脂涂覆，可使鹽霧測試≥1000小時。
2. 適合的壓鑄產品類型
- 高端3C產品：專業相機骨架（AZ91D，半固態壓鑄，氣孔率≤0.5%，通過X光探傷ASTM E1417）、筆記本電腦C殼（AM60，減震性能優異，振動阻尼系數0.015-0.02）。
- 汽車輕量化部件：新能源汽車電池包支架（AZ91D，“半固態壓鑄+T4熱處理”，減重30%以上）、方向盤骨架（AM60，延伸率≥10%，抗沖擊性能符合ISO 12405）。
- 航空航天領域：無人機機身（AZ91D，密度1.8g/cm3，比強度達250MPa/(g/cm3)）、衛星部件（AM60，需AS9100認證，尺寸穩定性≤0.05mm/m）。
3. 質量控制與供應商要求
四、快速選型對比表：三種合金壓鑄產品適配場景一目了然
| 對比維度 | 鋁合金壓鑄（ADC12/A380） | 鋅合金壓鑄（ZAMAK 3/5） | 鎂合金壓鑄（AZ91D/AM60） |
|---|
| 密度 | 2.7-2.8g/cm3 | 6.5-6.7g/cm3 | 1.7-1.9g/cm3 |
| 壓鑄溫度范圍 | 模具200-250℃，熔液650-680℃ | 模具60-80℃，熔液380-400℃ | 模具180-220℃，熔液680-720℃ |
| 壓鑄最小壁厚 | 0.5-0.8mm（小件至0.5mm） | 0.4mm（熱室壓鑄） | 0.5mm（半固態工藝） |
| 模具壽命 | 30-50萬模次 | 50-80萬模次 | 20-30萬模次（H13模具鋼） |
| 常見缺陷類型 | 縮孔、氧化夾雜 | 氣孔、流痕 | 氧化燒損、應力裂紋 |
| 典型應用產品 | 汽車變速箱外殼、筆記本外殼 | 電子按鍵、汽車內飾裝飾件 | 相機骨架、汽車輕量化結構件 |
| 核心優勢 | 性價比高、工藝成熟、強度均衡 | 精密成型、細節表現力強、成本低 | 極致輕量化（比鋁輕30%）、減震散熱 |
| 成本（元/件，10萬件批量） | 5-15（含陽極氧化） | 1-8（含電鍍） | 15-40（含微弧氧化） |
五、選型總結：從需求出發，匹配最優材料
- 若需性價比與通用性：選鋁合金（ADC12/A380），適配汽車動力系統、家電結構件，關注供應商IATF16949認證及模具分攤成本（10萬件批量最優）。
- 若需精密小件與細節：選鋅合金（ZAMAK 3/5），適配電子按鍵、裝飾件，優先熱室壓鑄供應商（產能≥100萬件/年），控制電鍍前磷化處理質量。
- 若需極致輕量化：選鎂合金（AZ91D/AM60），適配高端3C、汽車輕量化部件，需供應商具備半固態壓鑄能力（AS9100/IATF16949認證），重點控制應力消除工藝。
工程、采購及品質人員可結合產品重量要求（鎂合金減重30%+）、結構復雜度（鋅合金0.4mm薄壁成型）、成本預算（鋁合金5-15元/件），參考材料特性與檢驗標準，快速鎖定適配方案。如需進一步評估，可提供產品圖紙（含受力分析）與批量需求，獲取定制化壓鑄方案。
