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2012-03-11
鋅合金壓鑄基本知識

鋅合金壓鑄件目前廣泛應用於各種裝飾方面,如家具配件、建築裝飾、浴室配件、燈飾零件、玩具、領帶夾、皮帶扣、各種金屬飾扣等,因而對鑄件表面品質要求高,並要求有良好的表面處理性能。而鋅合金壓鑄件最常見的缺陷是表面起泡。

缺陷表徵:
(1)壓鑄件表面有突起小泡。

(2)壓鑄出來就發現。
(3)抛光或加工後顯露出來。
(4)噴油或電鍍後出現。

産生原因:

1.孔洞引起原因:主要是氣孔和收縮不良這兩種原因造成造成孔洞,氣孔往往是圓形,而收縮不良多數是不規則形。

(1)氣孔産生原因:
a 金屬液在充型、凝固過程中,由於氣體侵入,導致鑄件表面或內部産生孔洞。

b  塗料揮發出來的氣體侵入。

c 合金液含氣量過高,凝固時析出。

d 當型腔中的氣體、塗料揮發出的氣體、合金凝固析出的氣體,在模具排氣不良時,最終留在鑄件中形成的氣孔。

(2)縮孔産生原因:
a 金屬液凝固過程中,由於體積縮小或最後凝固部位得不到金屬液補縮,而産生縮孔。

b 厚薄不均的鑄件或鑄件局部過熱,造成某一部位凝固慢,體積收縮時表面形成凹位。

由於氣孔和縮孔的存在,使壓鑄件在進行表面處理時,孔洞可能會進入水,當噴漆和電鍍後進行烘烤時,孔洞內氣體受熱膨脹;或孔洞內水會變蒸氣,體積膨脹,因而導致鑄件表面起泡。

2.晶間腐蝕引起:

鋅合金成分中有害雜質:鉛、鎘、錫會聚集在晶粒交界處導致晶間腐蝕,金屬基體因晶間腐蝕而破碎,而電鍍加速了這一禍害,受晶間腐蝕的部位會膨脹而將鍍層頂起,造成鑄件表面起泡。特別是在潮濕環境下晶間腐蝕會使鑄件變形、開裂、甚至破碎。

3.裂紋引起:水紋、冷隔紋、熱裂紋。

水紋、冷隔紋:金屬液在充型過程中,先進入的金屬液接觸型壁過早凝固,後進入金屬液不能和已凝固金屬層熔合爲一體,在鑄件表面對接處形成疊紋,出現條狀缺陷。水紋一般是在鑄件表面淺層;而冷隔紋有可能滲入到鑄件內部。
熱裂紋:
a 當鑄件厚薄不均,凝固過程産生應力;

b 過早頂出,金屬強度不夠;

c 頂出時受力不均

d 過高的模溫使晶粒粗大;

e 有害雜質存在。

以上因素都有可能産生裂紋。

當壓鑄件存在水紋、冷隔紋、熱裂紋,電鍍時溶液會滲入到裂紋中,在烘烤時轉化爲蒸氣,氣壓頂起電鍍層形成起泡。

解決缺陷方案:
控制氣孔産生,關鍵是減少混入鑄件內的氣體量,理想的金屬流應不斷加速地由噴嘴經過分流錐和澆道進入型腔,形成一條順滑及方向一致的金屬流,採用錐形流道設計,即澆流應不斷加速地由噴嘴向內澆口逐漸減少,可達到這個目的。在充填系統中,混入的氣體是由於湍流與金屬液相混合而形成氣孔,從金屬液由澆鑄系統進入型腔的類比壓鑄過程的研究中,明顯看出澆道中尖銳的轉變位和遞增的澆道截面積,都會使金屬液流出現湍流而卷氣,平穩的金屬液才有利於氣體從澆道和型腔進入溢流槽和排氣槽,排出模外。

對於縮孔:要使壓鑄凝固過程中各個部位儘量同時均勻散熱,同時凝固。可通過合理的水口設計,內澆口厚度及位置,模具設計,模溫控制及冷卻,來避免縮孔産生。


對於晶間腐蝕現象:主要是控制合金原料中有害雜質含量,特別是鉛
<0.003%。注意廢料帶來的雜質元素。

對於水紋、冷隔紋,可提高模具溫度,加大內澆口速度,或在冷隔區加大溢流槽,來減少冷隔紋的出現。


對於熱裂紋:壓鑄件厚薄不要急劇變化以減少應力産生;相關的壓鑄工藝參數作調整;降低模溫