常见压铸件砂孔解决方案

压铸件砂孔解决方案 （现场教学）发布时间：2012-3-26 9:48:48来源：中国压铸网-打造中国压铸行业网上贸易旗舰信息中心文字【大 中 小砂孔砂孔是指在压铸件内部，在机械加工后机加工表面呈现出“空洞”类缺陷的一种 俗称，主要表现为气孔、缩孔及渣孔三种类型。一，气孑L在压铸生产的过程中，由于各种原因都会产生气孔，气孔的主要特征由于其产生 的原因不同而呈现出不同的规则。气孔根据其形成的原因不同分为三种形式：析出性气孔。浸入性气孔。卷入性气孔。析出性气孔缺陷特征：合金凝固时，合金液内部所溶气体，随着合金液温度的下降而不断析出，而未能 逸出合金液之气体，就会随着合金的凝固而留在产品内部形成孔穴。其具有光滑的表 面，有时表面也发亮，有分散存在，也有集中存在，最易产生于铸件的厚大部位，越 是靠近中心，气孔越多，所以，铸件加工余量越大，越容易发现此缺陷。发现方法：机械加工后的外观检查或做x-ray检查。上图就是铝合金液中H 的溶解度曲线原因分析：原材料合金锭中，H含量太高（多）。合金材料受污染，同时受潮，致使有 H20进入炉料。熔炼炉烘烤不彻底；熔炼工具没有彻底烘干等等，致使挥发性物质及水（H20）进入合金。清渣剂或精炼剂本身受潮使水（H20 ）进入合金液中。回炉料严重腐蚀，其表面为 AI（OH） 3。熔炼过程中搅拌不当，致使气体更多进入合金液中。合金熔炼时间太长，保温长久，致使合金吸气氧化加剧。预防措施：（针对上述原因，可有如下对策预防）合金熔炼前一定要烘烤熔炼炉，彻底去除炉体中（耐火材料或表面）可能进入 合金液之水或各种可挥发性物质，防止H的增加。所有同合金液接触之工具都必须烘烤，并被覆剂涂刷均匀，且使用前必须烘干。合金材料要保护好，不能淋雨受潮，防止其表面积聚大量之AI（OH） 30及时投料， 使得合金锭或回炉料都能够在被熔化前有足够的时间来被预热烘烤。对原材料要严格控制其合金锭本身的含气量。料柄、溢块、炉前回炉品等等要及时投入熔化室（待溶化），同时，生产中不 能让掉入机器肚中的不良品、溢块、汤道、真空流道等在机器下面饱受离型剂喷洒时 之污染（淋水），要及时取出。严控各种油污等进入合金（液）中，以防H 的增加。合金液精炼除气过程中，注意搅拌要平稳，除渣剂平日保存要防潮，以防止水 汽增加。浸入性气孔缺陷特征：靠近铸件表面或接近铸件表面的气孔，此气孔也呈现比较规则的形状，但，内壁 表面光滑却没有光泽，这是内壁表面受浸入气体污染或腐蚀所造成的。发现方法：机械加工后的外观检查或做x-ray检查。原因分析：模具型腔壁中含有挥发性物质；模具型腔内壁表面有未能“完全”挥发之水、 离型剂等，在压铸合金液填充模具型腔时挥发出气体却无处可去（模具是合金钢，没 有透气性），而只能浸入铸件，从而凝固后留下了空洞（有时没有浸入产品内，而使 产品表面凝固后留有圆圆的凹陷痕）。模具漏水。有时水是漏入模具型腔中的。离型剂喷洒机滴漏，在合模过程中有“水”滴进模具型腔。模具温度过低，使离型剂等挥发性物质，在合模压铸前根本无法挥发掉。预防措施：提升模具温度，使挥发性物质能够在较短的时间内（合金液浸入模具型腔前） 挥发干净彻底。离型剂使用要适当，要均匀，不要使局部过量，且合模前挥发干净。吹气要均匀、彻底，不能有残留液滴在模具型腔表面。一定不能让冷却水渗漏到模具型腔中。喷洒机维护好，不可在喷洒结束后仍有液滴滴入模具型腔中。卷入性气孔缺陷特征：在合金浇注、压射、充填过程中，气体被卷入或包容于铝合金液中，随着充填过 程的继续，合金还会有涡流、飞溅等发生，卷气加剧；或者排气槽开设不当，导致排 气不良，气体无法排出；又或者是真空流道不合理，亦或者是真空堵塞等所导致的真 空效果没有达到；致使合金液中的气体随着合金凝固而留在铸件中形成气孔。气孔内 壁较光滑平整，但不光洁（干净），有明显被污染或腐蚀的痕迹，有时大到剖开之还 有异味，更有甚者，有时剖开还能看见此孔中居然有被卷入的油、水等污物，此孔洞 呈弥散分布于铸件中。发现方法：机械加工后的外观检查或做x-ray检查。原因分析：浇注系统开设不当： 浇口（汤口）太薄。 料管太大，充填率太低。 合金液流充型时，冲击太过剧烈。 浇口（汤口）开设方向不对。 涡流加剧。 排气系统开设不当。 排气不畅。 溢流槽、排气槽设置不合理（位置或多少及大小）。 真空流道不顺畅。 真空阀使用不当（太小）。黑铅油用量太多，致使在合金浇注后燃烧，产生大量烟气。充填速度太快，致使卷入大量气体，或合金液流太早就堵塞了排气通道或真空 流道。真空系统漏气，抽真空效果降低，由于是高速充型而导致模具型腔中的气体无 法排除。机械加工余量太大。模具有深腔，而深腔处的气体被闭住排不出。预防措施：改变合金液流进入模具型腔的方向，要优先充填深腔部位。适当降低压射速度（在成型情况完好时）。在保证充填良好的情况下，汤口截面愈大愈好。排气槽的设置是：其位置应不会被先流入的合金液流堵塞，或者适当增设集渣 包（溢块）。溢流槽（溢块）的设置应该是能够储存头股金属，且能平衡铸型温度。对于非真空的模具其深腔部位可用镶拼模的形式，以利于气体可以排出。适当降低黑铅油用量，以减少料管中气体发生。增大充填率。正确使用真空装置。减少加工余量。二，缩孔我们先看一下金属的凝固缺陷特征：在铸件的厚大部位，在机械加工后，有不规则的孔洞存在，其主要是合金在冷却 凝固的过程中，由于收缩的现象（热胀冷缩）而必然产生的。（由于产品内部在收缩 时没有合金液补缩）所以，越是厚大的部位，此缺陷产生的可能性就越高。孔洞内部 不光滑，但，应有金属光泽，没有被空气所污染（应为真空），其分散细小的状态就 是缩松。而且，正应为是真空孔，所以，很多时候，缩孔总是伴着析出性气孔的产生 而发生。发现方法：机械加工后的外观检查或做x-ray检查。原因分析：零件设计上有厚大部位。零件设计上有厚薄急剧转接（截面积变化太大）。浇注温度太高。厚大部位模具的冷却效果不好。冷却水设置不当。模具温度太高。压铸比压太低。模具设计不当，致使出现“倒补缩”现象。合金材料本身收缩率太大。预防措施：在产品成型的基础上（没有充填不良），尽力选用比较低的浇注温度（温度越 低越有利于消除缩孔）。对于产品上的厚大部位，急剧转角处，截面积急剧变化处，在模具设计及模具 制造时，要优先设定定点冷却，对于模具上原有冷却水装置，一定要保证冷却效果良 好，水要畅通。离型剂用量可适当加大于“易缩”的部位，以使模具上相对应的点能够充分冷 却，以消除或降低缩孔产生的可能。适当选择比较高的比压，使合金液能够在比较高的压力下结晶凝固，从而获得 内部的致密。有时细化晶粒，也有利于消除缩孔或缩松。对于产生缩陷的局部可以局部强制冷却，使铸件表面凝固能够“提前”，从而 消除表面缩陷；因此，有时适当提高充填速度也能消除表面凹陷。合金熔、精炼必须要认真、彻底，以防止析出性气孔的出现而“填补”缩孔的 空间。适当厚的汤口，可以有效传递压力，有利于消除缩孔。尽一切可能，提高铸件的尺寸精度，从而最大限度的降低机械加工的余量。检查合金。三，渣孔缺陷特征：在压铸浇注过程中，由于合金液中的熔渣或杂物，被合金液流所包裹，随着压铸充 型的过程卷入模具型腔中，在冷却凝固后，从而使铸件中形成孔洞（有时是炉渣，有 时候是杂物），机械加工后使得机加工面留下空洞或异物。因为是渣、氧化皮等所引 起，故而呈现的就是不规则的，表面是不光的，孔内就是全部或部分为渣等所充塞。发现方法：机械加工后的外观检查或做x-ray检查。原因分析：合金熔炼时，熔渣或异物混入合金液中。合金材料中含有的杂质、杂物太多。合金熔炼时，精炼除气、除渣（扒渣、杂）不彻底，未能起到有效的作用。或 者精炼剂本身就不纯。合金精炼时，精炼温度太低，合金粘度大，使熔渣不易浮出液面，致使去除之 效果达不到。或者，合金液温度低，合金流动性差。太低的浇注温度会使Al-Si合金中的Si以游离状态存在。合金精炼时，搅拌过于剧烈，将熔渣卷入合金液中。合金精炼后静置时间短，熔渣上浮不及。模具上溢流槽设置不当，溢流槽没有起到集渣作用。充填过程呈飞溅状态，致使合金在充填过程中产生氧化夹杂。料管中有污物，汤压头家带有污物，模具型腔中有污物，黑铅油太多，充填时 带入模具型腔中。回炉料中含有大量的水或油。预防措施：选材要选用比较纯净之合金锭，投入熔炼炉中之所有炉料均不能混有油污、 水、 杂物等等易产生渣、杂的物质。精炼除渣，要严格按作业要求进行。精炼除渣剂就必须先烘干且纯度要高。适当提高炉料温度，以利于浮渣。彻底消除一切能同合金液接触的部分有可能带来的异物。在保证汤压头运转良好的前提下，尽量少用黑铅油。及时清理熔炼炉（各部分）及其熔炼工具。长时间保温时，不要有意无意的破坏合金液表面的氧化铝保护膜，以防止合金 氧化加剧。含Mg的铝合金易产生氧化渣滓。含Cu、Fe量高的铝合金易产生游离Si。四，汤口砂孔缺陷特征：在压铸现场去除汤口后或后加工时，在汤口根部发现有气孔、缩孔、渣孔等一类缺 陷的总称。发现方法：压铸生产现场的外观检查。原因分析：是气孔的根据气孔产生的原因来分析。缩孔的产生要根据缩孔来分析，同时要注意的是，汤口太厚是会产生汤口缩孔 的。去除汤口所造成的内崩。渣孔主要是由于浮渣、氧化皮、黑铅油等所造成。还有就是浇注系统设置不优, 致使浮渣、氧化物、黑铅油等物在充填的最后阶段才进入模具，没能使其最早进入模 具型腔中进而进入溢流槽中。保压时间不够，在汤口还没有凝固时就开模，导致汤口处形成了“空缺”。汤口砂孔的一个主要因素就是浇注的合金液量太少，或者是在压铸时喷铝。 汤口处冷却不够。预防措施：材料除气除渣要认真、彻底。增加合金浇注量。适当延长保压时间。加大汤口冷却。检查模具预防喷铝。在消除其他不利因素后，可以适当降低汤口厚度。（就是说降低或减小了汤口 厚度，不能带来其他缺陷）为防止浇注时料管中有黑铅油在燃烧，因此，要尽最大的力量来降低黑铅油的 使用量。汤口内崩的主要因素是： 汤口太厚，自然崩缺。对策就是降低厚度。 汤口入料角度不对，受力学原理崩缺。对策就是改变进口角度及方向。 汤口处有氧化皮存在，导致结合不牢固，受力必然崩缺。对策就是清理合金液 面及汤勺上的氧化皮。 未完全凝固就开模去除料柄，汤口处“少料”。对策就是延长开模时间，待汤 口完全凝固后开模。