内容发布更新时间 : 2024/12/23 14:06:51星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
铸造利润源泉的发动机
浅淡压铸件气孔的成因和解决办法
铝压铸是将铝液快速高压充填到模具型腔的铸造。铝液充填压铸模型腔的时间极短,一般为百分之几秒或千分
之几秒。压铸过程中形成的气孔有光滑的表面,形状多为圆形或椭圆形,其多存在于铸件的表面或皮下针孔,也可
能在铸件内部。气孔的来源主要为压铸过程中卷入的气体或铝液析气。
1、压铸过程中卷气
1)、压铸机压铸现在基本上采取三级压射,在第一级压射时,压射冲头以较慢的速度推进(通常在0。3m/s以
内),这有利于将压室中的气体挤出;第二级压射则是按压铸件的结构、壁厚选择适当的流速,内浇口速度极快
(一般冲头速度为1~6m/s,薄壁件、高气密性件、镁合金件有可能达到8m/s以上的速度),将铝液把型腔基本充
满。这一级是压铸件产生气孔的关键,速度越高越易产生涡流而形成气孔。
这一过程里,控制压铸件气孔主要通过控制一、二级压射速度和一、二级切换点来实现。一、二级速度尽量低
一点(但太低会影响铸件成型或表面质量,要根据实际情况而定);二级压射的起点可选择在不允许有铸件气孔的
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部位之后,不同的铸件我们可选择不同的起点。同时随着压铸机射出速度、增压建压时间、提速时间等工作性能的
不断提高和完善,铸件气孔将会越来越少。
2)、一套好的压铸模应具备良好的浇注系统、排溢系统。在压铸过程中要尽量使多股浇道,铝液流与铸件方向
保持一致,尽量不互相碰撞而产生涡流及因充填混乱造成卷气;另外使多股浇道充填型腔要注意做到同时填充,不
能让一股或几股铝液先到最后端死角后再返回产生涡流。压铸模上的集渣包和排气道分布要合理。
3)、压铸模具的温度对铸件的质量和气孔也有着关键的影响。当模温过高时,脱模剂在高温下挥发不能形成致
密的皮膜,易造成粘膜;而模温过低,则脱模剂形成的皮膜有未挥发的水分,使脱模效果差,导致铸件气孔。通常
模具预热温度为150℃~180℃,工作保持温度为220℃~280℃。
4)、涂料产生的气体
a、首先是涂料的性能:挥发点太高,发气量大对铸件气孔有直接影响。
b、从喷涂工艺上看:喷涂使用量过多,喷涂时间过长,易造成气体挥发量大,还会使模具表面温度过低,模具
表面水气一时无法蒸发,合模后型腔产生大量气体。
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生产过程中我们要选择性能好的涂料,挥发点要低,产生气体量要小。
5)、最后由于压铸的特点是以很快的速度充填型腔,铝液在模具内快速凝固形成产品,所以铸件内部一定会有
因铝液卷气产生的气孔。但铸件表层也会因快速凝固形成细晶粒的致密层,这些细晶粒具有较高的机械性能,只要
铸件的加工余量尽量小一点,铸件的物理性能也可以得到保证。过大的加工余量就会把表面致密层加工掉,从而引
起内部气孔暴露,铸件的物理性能降低。
下面举例说说我们生产的铝不粘锅的工艺:
1、产品名称:铝不粘锅,铸件轮廓尺寸为Φ250×180的圆锅,壁厚2。5mm。
2、材料:ADC12。
3、压铸机:650T。
4、产品要求:表面质量要求光滑,需在430℃高温下进行特氟隆处理,如果铸件有气孔,表面会鼓包,因此铸
件不能有气孔、缩松、夹杂。
5、压铸工艺:
1)、比压:65MP以上,高比压可使铸件组织致密度高
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2)、慢压射:0。25m/s,以防压室卷气,冲头从0逐渐加速到0。25m/s,尽量把型腔的气体排出
3)、快压射:5m/s,防止高速太低,铸件壁薄的部位(锅的把手)附近产生流痕
4)、脱模剂:脱模剂不能在铸件表面上有任何残留物
5)、模温:220℃~280℃,考虑到铸件壁薄,模温稍高有利于成型
6)、铝液温度:680℃,铸件壁薄,铝液温度稍高,有利于成型
7)、快压射行程尽量短通过这种工艺的控制,铝不粘锅气孔率控制在2%~5%以内。
8)、浇道的布局和方向对铸件的气孔也起着很关键的作用。
我们有一套模具,生产的铸件加工后40%有气孔,后来通过改变浇道的布局和方向,铸件加工后的气孔减少到5%
以内。
2、铝液析出气体
铝液很容易吸收大气、合金锭或工具表面的湿气、也容易吸收燃烧油气中的氢元素。铝液中的气体主要是氢,
氢以原子的形式溶解于铝液中,而它大约占了气体总量的85%。熔炼温度越高,氢在铝液中溶解的浓度就越高,但在
固态铝中氢的溶解浓度非常低。铸件在凝固时氢气会析出,使内部产生气体。我们在熔炼回炉料时应该分批分级使
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用,并且把熔炼温度控制在670℃~760℃范围。通常压铸时铝液温度控制在640℃~660℃。
实例分析:
某铸件的轮廓尺寸为320×120×80mm,铸件有一平面100×120mm,加工后的气孔率15%。
这是我们生产的一个老产品,出现这种问题肯定是生产工艺的哪个环节出了问题,首先检查:
压铸机(1)压机压力
(2)冲头是否平稳推进
压铸模(1)模具分型面是否跑料
(2)平面滑块是否退让,加工余量是否过大
(3)排气、集渣包是否顺畅、完好
(4)浇道开设是否合理
其次检查:
(1)铝合金熔炼质量是否有问题,检查杂质含量
(2)熔炼温度、保温炉温度工艺参数
(3)一速、二速的速度和位置
(4)涂料喷涂时间是否过长
通过检查发现:压铸二快氮气压力偏低,模具分型面有轻微跑料,涂料喷涂时间过长,浇道开设有问题,几股
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