東莞鋅合金壓鑄件表面氣孔的核心成因是 “氣體卷入 / 生成 + 排氣不暢”,解決需從 “源頭控氣、過程排氣、工藝優化” 三方面入手,以下是具體原因與對應方案:
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一、核心成因(按影響優先級排序)
合金熔液含氣過多:鋅合金加熱時,熔爐內水汽、油污、空氣混入熔液;原材料(鋅錠、回爐料)帶水分、雜質,或回爐料比例過高(超過 50%),導致熔液中氫氣、一氧化碳等氣體超標。
模具排氣設計不合理:型腔、澆口、死角處未設排氣槽,或排氣槽過窄(應≥0.2mm)、過短;模具密封過嚴,氣體無法及時排出,被包裹在鑄件內部形成氣孔。
壓鑄工藝參數不當:
壓射速度過快,熔液沖擊型腔產生渦流,卷入空氣;
壓射壓力不足,無法壓實熔液中的氣體,導致氣孔殘留;
模具溫度過低(低于 150℃),熔液快速冷卻,氣體來不及排出。
模具與澆道設計缺陷:澆道形狀不合理(如突然變徑、彎道過多),導致熔液流動紊亂;內澆口位置不當,氣體被擋在型腔死角,無法排出。
操作與環境問題:壓鑄機料筒、壓射桿潤滑過度,油污高溫揮發產生氣體;車間環境潮濕,水汽進入熔爐或模具型腔。
二、針對性解決辦法
1. 源頭控氣:減少熔液含氣量
原材料處理:新鋅錠需干燥存放,回爐料需清理表面油污、水分,回爐料比例控制在 30% 以內。
熔爐操作:熔液溫度控制在 410-430℃(避免過高導致吸氣),熔爐內加覆蓋劑(如鋅合金專用覆蓋粉),隔絕空氣;定期清理熔爐底部殘渣,避免雜質燃燒產生氣體。
避免油污混入:料筒、壓射桿潤滑量適中,使用高溫無積碳潤滑油,防止油污進入熔液。
2. 優化模具:提升排氣效率
增設排氣槽:在型腔末端、澆口對面、零件死角處設置排氣槽,寬度 3-5mm、深度 0.2-0.3mm,長度延伸至模具外側,確保氣體排出。
優化澆道設計:采用流線型澆道,避免突然變徑和過多彎道;內澆口設置在零件厚壁處,讓氣體向薄壁端和排氣槽方向流動。
模具預熱:生產前將模具預熱至 180-220℃,減少熔液冷卻速度,為氣體排出預留時間。
3. 調整工藝參數:壓實氣體 + 穩定流動
壓射參數:降低初始壓射速度(避免渦流卷氣),提高增壓壓力(通常≥80MPa),延長保壓時間(1-3 秒),壓實熔液中的氣體。
溫度控制:熔液溫度穩定在 410-430℃,模具溫度保持 180-220℃,避免溫度波動導致氣體溶解度變化。
清理模具:定期清理型腔、澆口、排氣槽內的積渣和氧化皮,防止堵塞排氣通道。
4. 操作與環境優化
車間環境:保持干燥通風,相對濕度控制在 60% 以下,避免水汽進入生產環節。
定期維護:檢查壓鑄機壓射系統密封性,避免空氣從壓射桿間隙混入;定期更換熔爐過濾裝置,過濾熔液中的雜質和氣泡。
三、快速排查技巧
觀察氣孔形態:表面細小密集氣孔多為熔液含氣;局部集中氣孔多為排氣不暢;內壁較大氣孔可能是壓射壓力不足。
小批量試調整:先調整模具溫度和壓射參數,若無效再檢查排氣槽和原材料,逐步定位成因。