镁合金压铸技术、设备、工艺、缺陷和对策

鎂合金壓鑄壓鑄成型方法1冷式成型2熱式成型3注射成型冷式成型冷式壓鑄機就是壓射室不被熔燙加熱﹐熔液從保溫盧用手工或自動加燙機汲取注入壓射室。它適應高溫合金如﹕鋁.鎂.銅等合金。熱式成型直接浸入熔湯中被熔湯加熱﹐生產時直接從熔湯汲取熔液。它適應低合金如﹕鋅.鎂.鉛等合金。注射成型二﹑鎂合金成型工法介紹﹕3.注塑成型法﹕熱式壓鑄機冷式壓鑄機項目鑄造壓力鑄造溫度設備成本生產速度維修保養生產成本鑄件重量鎂液供給鎂液品質適用合金冷室機大高低慢易高大難差多熱室機小低高快難低小易佳少鎂合金冷室機與熱室機比較:鎂合金化學成分鎂合金物理和化學性能鎂合金物理和化學性能鎂與氧之反應Mg+O2MgO溫度低于370度MgO具有保護性溫度高于370度MgO為一多孔膜﹐不具保護性溫度于425度左右﹐鎂蒸氣與氧作用發生燃燒利用火柴加熱鎂削(0.05~~0.1)大約5~~10秒會燃燒。鎂與水﹑Fe2O3之反應Mg+H2OH2O+MgMg+Fe2O3Mg+Fe壓鑄使用設備1壓鑄機2熔解爐3預熱爐4模溫機5噴霧器6機械手7混合機壓鑄機壓鑄機是壓鑄成型關鍵設備﹐它提供成型需要的壓力﹑速度﹑熔解爐溶解鎂錠﹐為鑄件提供干淨合格原料。加熱鎂湯溫度﹕620~~650度(熱式成型)650~~680度(冷式成型)熔解爐預熱爐由于鎂湯與水有強烈反應﹐故鎂錠在加入熔解爐前都要預熱。一般預熱溫度為150~~400度。預熱爐機械手在每一个成型周期中自动将鑄件产品及料头取出，并放置于指定位置。減少人工取產品時拉變形產品模溫機主要用在模具射料管加熱。它能起到提升良品率﹐延長模具壽命等的作用。噴霧器1讓成型面都能噴涂到(特別是成型孔內)2噴涂不要過大﹐以免離型濟粘不模面﹐或者合模時水份還沒有干。3噴涂過后,空氣吹干水份。混合機鎂合金一般加熱到350度易著火。故加熱時﹐通入保護氣體。使用保護氣體有﹕二氧化硫六氟化硫鎂湯溫度超過700度﹐保護氣體就會失效。壓鑄作業流程鑄件形成缺陷原因與解決方法鑑於鎂合金壓鑄於目前技術水準而言,仍屬高門檻的層級,良率一直大大的影響其成本,故解決鎂合金壓鑄不良確實是當務之急!概略而言,壓鑄品出現不良,不外乎直接原因和間接原因,如下:直接原因:1.制品形狀不適當;2.壓鑄機或充填條件不適當3.鑄造作業不當;4.模具及鑄造方案不當;5.原料及熔解技術不當;6.作業者之不適當;鑄件形成缺陷原因與解決方法間接原因:1.不合理的工程組合及工程管理不實際;2.品質管理不徹底(尺寸驗證,工序,作業標準,檢查基準等等);3.作業者的怠慢(教育訓練不足);4.管理者的失職(管理教育的不充分).綜合以上因素,今就直接原因,也就是關於技術面的壓鑄不良問題做一些研討,提出心得以供同仁共同研究鑄件形成缺陷原因與解決方法壓鑄制品不良概分有:呎寸上的不良,材質上的缺陷,內部缺陷及表面缺陷等四種.呎寸的不良多半是模具溫度、鑄湯溫度、鑄造循環時間的差異,模具呎寸,鎖模力不完全,不當的鑄造壓力,頂出力不平衡等等引起.材質上的缺陷,屬於冶金,材質合金,溶鍊等等的問題.一,內部缺陷1內巢孔:內巢孔的深淺,大或小,在外觀多半是看不出的,一般而言,厚肉的部份最容易發生,巢孔是因為厚肉部的溶湯供給量不足.憋在里面的空氣而造成,對策方法如鑄湯溫度下降,鑄造壓力增加,湯口(厚度,配置)的變更,逃氣的變更,部份冷卻的增加,厚肉部的逃肉,制品設計的形狀變更等等;尚有,因為卷入氣體而產生內巢孔的對策,湯口,逃氣道鑄湯溫度,離型劑的塗布量等等去改善.(2),充填不足.已凝固的狀態下,模腔內有些死角部份尚未灌飽熔湯,此稱之為充填不足,最常見的是又長又細的形狀,或如半島型的死角最易發生,其對策案是加大湯口湯道的容量,湯流動方向的檢討,湯口位置變更,還有湯口離充填最遠處的距離太長時,則充填速度(射速)若不足,則極易發生此現象.模具溫度過低﹐導致模型還沒有填滿﹐前端料就凝固﹐一般提升模溫或縮短周期解決。(3),硬點.內部加工(如攻牙)發生刀具易斷,則有可能內部有硬點,一般可能由於偏析現象或原料中含有雜質造成.成份不均使用分光儀檢測鑄件各部位成份差異很大。原因有鎂湯成份不符合標准﹐模具溫度不均導致偏析﹐模具設計不合理。調整鎂湯成份﹐更改模具內油管位置﹐修改模具。二,外部缺陷外部缺陷有冷接紋﹑流痕花紋﹑網毛翅﹑脆性﹑裂紋﹑縮水縮孔﹑變形﹑粘模冷接紋溶湯溫度,模具溫度太低,鑄造壓力,射出桿速度不足則易發生此現象,溶湯在模腔內流動時會有熱量損失,還有湯的先頭部會有氧化膜產生,在最後合流點的地方卻無法充分的熔合而凝固,深一點的話也有可能直貫成品的內部,甚至會有空洞產生.冷接紋模具溫度,湯昇溫高,射出速,射出壓昇高,在方案方面加湯口斷面積,噴流的合流處追加溢流井,或移動湯口位置,及適當的擺放逃氣道等等.流痕花紋外觀檢查﹕鑄件表面上有與金屬液流動方向﹐一致的條紋﹐有明顯可見的與金屬基體顏色不一樣無方向性的紋路﹐無發展趨勢。流痕花紋產生原因1首先進入型腔的金屬液成一個極薄的而又不完全的金屬層后﹐被后來的金屬所彌補而留下的痕足跡。2模溫過低3道截面積過小及位置不當產生噴賤。4作用于金屬液上的壓力不足花紋﹕涂料用量過多。流痕花紋防止1提高模溫2調整內澆道截面積或位置。3調整內澆道速度及壓力網毛翅外觀檢查﹕壓鑄件表面上有網狀發絲﹐一樣凸起或凹陷的痕跡﹐隨壓鑄次數增加而不斷擴大和延伸。網毛翅產生原因1壓鑄模型腔表面龜裂2壓鑄模材質不當或熱處理工藝不正確。3壓鑄模冷熱溫差變化太大。4澆注溫度過高5壓鑄模預熱不足6型腔表面粗糙7壓鑄模壁薄和死尖角網毛翅防止1正確選用壓鑄模材料及處理方法2澆注溫度不[宜過高模具預熱要充分3壓鑄模要定期或壓鑄一定次數后退火打麻成型部分表面脆性外觀檢查或金相檢查﹕合金晶粒粗大或極小﹐使鑄件易斷裂或碰碎。脆性產生原因1合金過熱太大或保溫時間過長。2激烈過冷﹐結晶過細。3鎂合金的鋁含量過多脆性防止合金不宜過熱2提高模具溫度﹐降低澆注溫度。3嚴格控制合金成分在合格范圍內。裂紋外觀檢查﹕將鑄件放入酸性溶液中﹐裂紋處呈暗灰色。金屬基體的破壞與裂紋呈直線或波浪形﹐紋路狹小而長﹐在外力作用下有發展趨向裂紋有穿透和不穿透。裂紋產生原因1合金中鋁硅含量高2模具溫度過低或過高。3鑄件壁厚變化劇烈。4頂出和抽芯受力不均勻。5模面粗糙裂紋防止合金中加純鎂降低鋁硅含量。2調整模具溫度。3更改鑄件結構4調整型芯和推杆﹐使鑄件受呼均勻。5研磨模面縮孔縮松外觀檢查或探傷﹕縮孔表面呈暗色并不光滑﹐形狀不規則的孔洞﹑大而集中的為縮孔﹐小而分散的縮松。縮孔縮松產生原因孔是壓鑄件在冷凝過過程中﹐內部補償不足而造成的孔穴﹕1澆注溫度過高2壓射比壓不足3鑄件在結構上金屬積聚的部位和截面變化劇烈。4內澆道較小。縮孔縮松防止1改變鑄件結構消除金屬積聚在截成變化大處。2在可能條件下降低澆注溫度3提高壓射比壓4適當更改澆注系統﹐使壓力更好的傳遞變形產品翹起或凹下變形產生原因冷卻時間過短﹐產品還沒有完全凝固﹐就頂出。模具表面粗糙﹑產品脫模角過小﹑噴涂不到﹐導致產品脫模不順﹐拉變形。頂針分布不合理。變形防止調整頂出時間打磨模面﹑增加脫模角度﹑調整噴涂方式增加頂針飛邊產品有鎂宵飛邊產生原因機台鎖模力過小﹑模面有異物﹐械台合模板不平﹑鎂湯溫度過高。飛邊防止調整鎖模力清理模面調整機台合模板降低湯溫THEEND