壓鑄生產(chǎn)中,有時(shí)會(huì )遇到縮孔的問(wèn)題,是壓鑄產(chǎn)品缺陷之一。具體表現為金屬液體在凝固時(shí)發(fā)生體積收縮,鑄件內部收縮,鑄件表面可能出現縮凹現象,常出現于厚大、熱節較多的壓鑄件?;诖?,本文多角度分析如果減少壓鑄件縮孔,以消除和減少縮孔缺陷,從而提高壓鑄件的良品率。
解決問(wèn)題的前提是了解好問(wèn)題發(fā)生的背景和涉及的步驟、流程和相關(guān)的設備和耗材,用結構化思維解決問(wèn)題,即對關(guān)鍵影響因素進(jìn)行結構化思考,切不可一葉障目,身在局中。
那么現在問(wèn)題是鑄件出現縮孔,我們也知道影響縮孔的直接因素是金屬液體在凝固時(shí)發(fā)生收縮產(chǎn)生的氣體析出以及整個(gè)流程中氣體的產(chǎn)生(合金液體里面、脫模劑的發(fā)氣量、生產(chǎn)工藝中卷氣),證明是有因素影響合金正常凝固順序和時(shí)間,所以只要有影響合金液體凝固的因素都需要納入其中思考,看其對合金凝固的大小影響,依次排查,找到最核心的影響因素。
關(guān)于金屬壓鑄,但從合金熔煉到合金成型,我們最關(guān)注的無(wú)非是熔煉、填充和凝固成型。關(guān)于涉及的設備和耗材包括壓鑄機、合金、模具、壓鑄脫模劑、壓鑄沖頭油/沖頭顆粒、模溫機、噴涂設備、鑄件設計和壓鑄工藝。關(guān)于壓鑄工藝又包括溫度、速度、時(shí)間、壓力、涂料等。對于這些影響因素整體有了解后,我們可以在日??偨Y中總結每個(gè)影響因素可能會(huì )給壓鑄帶來(lái)什么影響,雖然這個(gè)過(guò)程漫長(cháng)且枯燥,但一旦入門(mén),非常有助于提升自己專(zhuān)業(yè)能力和解決問(wèn)題的能力。最后,篩選出最有可能影響縮孔的因素,現在讓我們一起開(kāi)啟今天的尋找消除和減少縮孔缺陷的解決方案吧~
所以綜合來(lái)講,我們以熔煉、填充和凝固成型為主線(xiàn),如果合金熔煉時(shí)合金成分有偏差,里面吸入的氣體比較多,可能會(huì )影響凝固速率;如果金屬液體(鋁液)填充處于非?;靵y、高速或者低速狀態(tài)下,填充金屬型腔時(shí)可能不均勻、凝固速率不一致,自然會(huì )引起收縮。當然,如果凝固時(shí)模溫變化比較大,鑄件厚薄不均勻,也是影響凝固的質(zhì)量。同時(shí)以熔煉為主題,再展開(kāi),溫度和速度是首當其沖。在填充時(shí),模具設計和溫度變化、壓鑄脫模劑噴涂狀態(tài)、壓鑄機的速度、時(shí)間、壓力等,都有影響。最后填充時(shí),和鑄件的形狀和模溫變化影響最為關(guān)鍵。所以我們實(shí)際中用控制變量法或者DOE法,找到關(guān)鍵的影響因素,來(lái)減少縮孔的現象。
因為金屬液體的含氣量遠高于固體的,相差20倍左右,在實(shí)際生產(chǎn)中,在保證鑄件成型良好、無(wú)冷隔的前提下,盡可能降低鋁液熔化或者澆注溫度。因為合金熔化或者澆注溫度高,溶于合金液體的氣體(最主要的是氫氣)越多,這樣就會(huì )使鑄件結晶的晶粒粗大,合金凝固后的收縮率越大。此外,關(guān)注熔煉和保溫金屬液體的時(shí)間,如果合金液需要超過(guò)2h的停產(chǎn)保溫,ADC12鋁合金的保溫溫度要降至620~630℃。
澆注溫度、模具溫度、脫模劑噴涂帶走的熱量以及溫差等溫度變化,都有可能影響凝固質(zhì)量。比如脫模劑噴涂時(shí)間特別長(cháng),吹氣不完整,一來(lái)降溫降得厲害,同時(shí)水分未蒸干,壓鑄屬于高速高壓場(chǎng)合,金屬充填過(guò)程是紊流,一則鑄件里面出現氣孔,二則是影響收縮速率。所以在保證不粘模前提下,且模具溫度控制很好,只要脫模劑精準噴涂,確保模具型腔均勻有脫模劑,即可,無(wú)需刻意延長(cháng)脫模劑噴涂時(shí)間,同時(shí)噴涂后,注意吹干。同時(shí)關(guān)注模具溫度,模具溫度低時(shí),脫模劑濃度要高一點(diǎn),噴涂時(shí)間短一些。同時(shí)相同條件下,可以關(guān)注一下脫模劑的發(fā)氣量以及VOC。關(guān)于壓力,注意壓射壓力和增壓壓力,增加合金液的流動(dòng)補縮能力,提高鑄件組織的致密度。關(guān)于速度,根據客戶(hù)的要求決定速度快慢,一般而言,充填速度快,氣體包卷在每一處金屬液體中,氣孔出現多,但形狀小,而充填速度慢,金屬液體包卷氣體集中,氣孔出現少,但形狀大。關(guān)于模具,特別留意內澆口截面積的大小以及充填順序,
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