在壓鑄件的生產(chǎn)過(guò)程中,氣孔一直是許多從業(yè)者面臨的主要挑戰(zhàn),嚴(yán)重影響鑄件的質(zhì)量和性能,包括外觀、強(qiáng)度和氣密性。
1.氣體卷入
澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不當(dāng):如果澆口的位置、大小、形狀等設(shè)置不當(dāng),熔融金屬在填充過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生湍流和飛濺,導(dǎo)致空氣被卷入液態(tài)金屬中,難以排出,最終在鑄件中凝固形成氣孔。
例如,如果澆口過(guò)窄,熔融金屬流動(dòng)過(guò)快,氣體卷入極有可能發(fā)生。
排氣不良:壓鑄模具中的排氣通道不足或堵塞,阻止空氣及時(shí)從模具型腔中排出。
當(dāng)熔融金屬快速填充模具型腔時(shí),空氣被壓縮在各個(gè)角落,隨著金屬的凝固,這部分被壓縮的空氣形成氣孔。復(fù)雜的壓鑄件如果沒(méi)有適當(dāng)設(shè)計(jì)的排氣槽或其他排氣結(jié)構(gòu),特別容易出現(xiàn)此類問(wèn)題。
2.熔融金屬本身的問(wèn)題
在熔化過(guò)程中,如果沒(méi)有進(jìn)行有效的除氣,熔融金屬可能會(huì)溶解大量的氣體,如氫氣。在壓鑄的凝固階段,由于溶解度的降低,這些溶解的氣體會(huì)析出,形成氣孔。例如,在鋁合金壓鑄中,高環(huán)境濕度、熔化時(shí)間過(guò)長(zhǎng)以及缺乏精煉和除氣措施,都會(huì)導(dǎo)致熔融金屬中氣體含量的增加。
熔融金屬在精煉和除氣過(guò)程中的操作不當(dāng),例如精煉劑的添加不準(zhǔn)確、攪拌不足或處理時(shí)間不足,無(wú)法有效去除熔融金屬中的氣體,導(dǎo)致殘留氣體在壓鑄后形成氣孔。
3.壓鑄工藝參數(shù)不合理
鑄造速度過(guò)快:導(dǎo)致熔融金屬快速進(jìn)入模具型腔,卷入大量空氣無(wú)法排出,在鑄件中形成氣孔。此外,高速鑄造可能導(dǎo)致熔融金屬飛濺,加劇氣體卷入。
鑄造壓力過(guò)高:會(huì)壓縮模具型腔中已有的微氣泡,使其更難排出,導(dǎo)致氣孔形成;壓力不足會(huì)降低熔融金屬的填充能力,可能導(dǎo)致型腔填充不足和其他缺陷,如氣孔。
4.模具因素
壓鑄模具各部分的溫差會(huì)影響熔融金屬的凝固順序和速度。在較冷的區(qū)域,快速凝固會(huì)截留氣體形成氣孔。如果模具型腔表面有凹坑或裂紋等缺陷,熔融金屬在填充過(guò)程中可能會(huì)滲入這些區(qū)域,氣體也會(huì)被截留,隨著金屬的冷卻凝固成氣孔。此外,粗糙的型腔表面會(huì)增加熔融金屬流動(dòng)的阻力,促進(jìn)氣體卷入,增加氣孔形成的可能性。