壓鑄件表面缺陷成因及防預(yù)策略
壓鑄作為一種速率不錯(cuò)且應(yīng)用普遍的成型工藝,在眾多工業(yè)區(qū)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用。然而,壓鑄件表面常出現(xiàn)各類缺陷,影響產(chǎn)品的外觀質(zhì)量與性能,了解其成因并采取防預(yù)策略重要。
常見表面缺陷及成因
流痕
流痕是壓鑄件表面呈現(xiàn)的與金屬液流動(dòng)方向一致的條紋狀痕跡。這主要是由于金屬液在充型過程中,模具型腔表面溫度不均勻所致。當(dāng)部分區(qū)域溫度較低時(shí),金屬液接觸后冷卻,流動(dòng)速度減緩,而其他區(qū)域金屬液仍保持較快流動(dòng)速度,從而在表面形成流痕。此外,金屬液的前端含有氣體或雜質(zhì),在流動(dòng)過程中被卷入,也會(huì)在表面留下類似痕跡。
冷隔
冷隔表現(xiàn)為壓鑄件表面出現(xiàn)的不連續(xù)、輪廓不清晰的線狀缺陷,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)纬纱┩感粤鸭y。其成因在于金屬液充型時(shí),因模具溫度過低、金屬液溫度不足或充型速度過慢,導(dǎo)致入型腔的金屬液過早凝固,后續(xù)金屬液無法與之良好融合,從而形成冷隔。
氣孔
氣孔是壓鑄件內(nèi)部或表面存在的孔洞,嚴(yán)重影響壓鑄件的力學(xué)性能。金屬液在充型過程中,會(huì)卷入大量氣體,若模具的排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)不正確,無法及時(shí)將氣體排出,氣體就會(huì)殘留在金屬液中,隨著金屬液凝固而形成氣孔。同時(shí),金屬液中的水分、油污等在高溫下分解產(chǎn)生的氣體,也是形成氣孔的重要因素。
表面粗糙
壓鑄件表面粗糙不僅影響外觀,還可能降低其不易腐蝕性。模具型腔表面粗糙度是導(dǎo)致壓鑄件表面粗糙的主要原因之一。若模具型腔表面加工精度不夠,存在劃痕、凹凸不平等情況,金屬液填充時(shí)會(huì)復(fù)制模具表面的紋理,使壓鑄件表面粗糙。此外,模具長(zhǎng)期使用后,表面磨損、腐蝕,也會(huì)使壓鑄件表面質(zhì)量下降。
防預(yù)策略
優(yōu)化模具設(shè)計(jì)
正確設(shè)計(jì)模具的澆注系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)是防預(yù)表面缺陷的關(guān)鍵。澆注系統(tǒng)應(yīng)金屬液能夠平穩(wěn)、快地充滿型腔,避免產(chǎn)生渦流和卷氣。例如,采用適當(dāng)?shù)臐部谖恢谩⑿螤詈统叽?,使金屬液流?dòng)路徑順暢。排氣系統(tǒng)則要確定能夠及時(shí)、排出型腔內(nèi)的氣體,可在模具上設(shè)置足夠的排氣槽、排氣塞等排氣元件,并正確布局,確定氣體排出通道通暢。同時(shí),提升模具型腔的加工精度,定期對(duì)模具進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng),及時(shí)修理表面的磨損和劃痕,保持模具表面的光潔度。
控制工藝參數(shù)
嚴(yán)格控制金屬液和模具的溫度是防預(yù)表面缺陷的重要措施。金屬液溫度過高,會(huì)導(dǎo)致收縮率增大,易產(chǎn)生裂紋和氣孔;溫度過低,則會(huì)影響充型能力,導(dǎo)致流痕和冷隔。模具溫度過高,會(huì)使金屬液冷卻速度減慢,晶粒粗大,影響表面質(zhì)量;溫度過低,又會(huì)導(dǎo)致金屬液過早凝固,產(chǎn)生冷隔。因此,要根據(jù)壓鑄件的材質(zhì)和結(jié)構(gòu),準(zhǔn)確控制金屬液和模具的溫度,使其處于適當(dāng)?shù)姆秶?。此外,正確調(diào)整壓射速度和壓力,金屬液能夠以適當(dāng)?shù)乃俣群蛪毫Τ錆M型腔,避免產(chǎn)生缺陷。
改進(jìn)金屬液質(zhì)量
對(duì)金屬液進(jìn)行精煉處理,去掉其中的氣體、雜質(zhì)和水分,提升金屬液的凈度??刹捎贸龤庠O(shè)備對(duì)金屬液進(jìn)行除氣處理,減少氣孔的產(chǎn)生。同時(shí),嚴(yán)格控制金屬液的成分,確定其符合壓鑄件的要求,避免因成分偏差導(dǎo)致表面缺陷。在儲(chǔ)存和運(yùn)輸金屬液時(shí),要采取密封措施,防止其與空氣、水分等接觸,避免氧化和吸潮。
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