铝合金压铸中的冷隔缺陷,表现为铸件表面存在不连续、不规则纹路,是两股金属流前沿相遇时因温度过低未能完全熔合所致。要系统性地从源头规避这一问题,需从熔融金属状态、充型过程及模具条件三个基本层面协同控制。
一、确保金属液具备良好的充型能力
金属液本身的流动与热状态是基础前提。
1. 保持合适的浇注温度:温度是影响流动性的关键因素。温度过低会直接导致金属液流动性下降,但过高则可能加剧吸气与收缩。应根据具体合金 牌号、铸件壁厚与结构,在工艺规范内选择并稳定维持较高的允许浇注温度。通常可通过测温仪进行监控。
2. 保障熔体质量:做好铝液的精炼除气与除渣处理,减少其中裹挟的氧化物、夹杂物和气体。这些杂质不仅会阻碍金属流动,本身也可能成为冷隔的起点。采用旋转除气、泡沫陶瓷过滤等净化措施有益处。
3. 控制留铝量并减少转运降温:保温炉内金属液位应保持稳定。在舀取、转运至压室的过程中,需操作迅速,尽量减少热量散失和氧化。
二、优化充型过程以维持金属流融合
充型过程应能保证金属液快速、平稳、连续地充满型腔。
1. 调整并优化压射参数:
慢压射速度:第 一阶段的慢压射速度应能使金属液平稳充满压室,避免卷气。但速度过慢会导致金属液在压室内过度降温。
快压射速度与切换点:提高快压射速度是核心措施之一,它能为金属液提供充足能量,使其以紊流度较小的状态快速充型。快压射的起始切换点设置应准确,确保在金属液到达内浇口前已加速完毕。
2. 设计合理的浇排系统:这是从模具设计源头规避的关键。
内浇口速度与厚度:确保足够的内浇口速度,但需与压射参数匹配,避免过度湍流。内浇口厚度不宜过薄,以防金属液过早降温。
流道设计:浇道应圆滑过渡,减少流动阻力,并引导金属液顺序充填,尽量避免多股金属流在远离浇口的薄壁区域或型腔末端交汇。
排气与溢流:在金属流最后填充的区域和可能产生冷隔的位置,设置充分的排气槽和溢流槽,可排出前端冷污金属和气体,并汇集热量,为熔合创造条件。
三、控制模具热状态以提供有利条件
模具温度直接影响金属液在型腔内的冷却速度。
1. 预热并保持模具工作温度:生产前须将模具预热到建议的工作温度范围(通常为150-250°C,具体因合金和产品而异)。低温模具会急剧冷却金属液表面。
2. 实施模温平衡管理:对于薄壁或复杂件,在容易产生冷隔的远端或壁厚突变区域,可考虑采用模温机、点冷却或局部加热棒等方式进行调节,减缓该区域的冷却速度。
3. 定期维护模具表面:确保型腔表面光洁,减少因表面粗糙或不洁造成的流动阻力变大和热量散失加快。
总结而言
完全规避铝合金压铸冷隔缺陷,是一个涉及熔炼质量、压射工艺、模具设计及模温管理的系统工程。源头规避意味着在工艺设计阶段就充分考虑:通过足够且稳定的浇注温度与洁净熔体保障金属液“活性”;通过匹配的快压射速度与合理的浇排系统设计保障其“顺畅”充型;通过预热与平衡的模具温度为其“熔合”创造有利条件。任何单一环节的疏忽都可能导致冷隔产生,因此需要系统的工艺设计与严格的流程控制相结合。
