锌合金压铸件致密度不足主要表现为铸件内部存在缩孔、气孔或组织疏松,这会降低零件的力学性能、密封性和表面处理质量。要系统改善这一问题,需从金属熔炼、压铸工艺和模具条件等环节协同优化。
一、优化金属液质量与充型状态
金属熔体的纯净度、温度及充型动力是获得致密组织的先决条件。
1. 严格控制熔炼过程:采用电阻炉或感应炉进行熔炼,尽可能减少铁(Fe)等有害杂质的混入。铝(Al)是锌合金中的必要元素,需确保其含量在规范范围内,以细化晶粒。对熔体进行充分的静置、除渣,有条件的可采用惰性气体或精炼剂进行除气处理。
2. 保持合适的浇注温度:温度过高会加剧气体溶解与收缩倾向,过低则流动性差。根据具体合金 牌号(如Zamak 3, Zamak 5)和铸件壁厚,将浇注温度控制在420-440°C的适宜范围内,并力求稳定。可使用测温仪器进行监控。
3. 调整压射工艺参数:合理的压射曲线对致密性至关重要。
慢压射阶段:速度应平稳,使金属液以层流方式充满压室前端,排出空气。
快压射切换点与速度:切换点需准确设定,确保金属液到达内浇口时已完成加速。较高的快压射速度有助于金属液在凝固前沿之前充满型腔,并提供足够的补缩能量。增压压力应及时建立并保持足够大,以压实正在凝固的金属。
二、改进模具设计与热平衡
模具系统决定了金属凝固的顺序和补缩通道的畅通。
1. 优化浇注系统与溢流排气:
内浇口设计:保证足够的内浇口截面积,并考虑其厚度和方向,使金属液能顺畅、快速地充填型腔,避免产生喷射或过度湍流卷气。
溢流槽与排气槽:在金属流末端和可能困气的区域,设置容量足够、位置合理的溢流槽,用于收集冷污金属和排出气体。排气槽深度需严格控制(通常0.05-0.15mm),确保通畅又不致跑料。
2. 加强模具温度控制:致密性往往与顺序凝固相关。
模具预热与均温:生产前需充分预热模具(建议150-200°C)。通过模温机或点冷却系统,努力使模具型腔各区域温度均匀,避免局部过热或过冷。对厚大部位可适当加强冷却,对远离浇口的薄壁区域可适当保温,以引导凝固从远浇口向浇口方向进行。
冷却水道布局:冷却水路应尽可能靠近型腔表面,且布局合理,能有效带走热量,控制凝固节奏。
三、关注辅助工序与过程稳定性
细节管理和稳定操作对一致性有直接影响。
1. 喷涂工艺控制:脱模剂应选用好的产品,并按要求比例稀释。喷涂需均匀、适量,避免局部过厚导致急剧降温或气体生成。吹气时间应充分,确保水分挥发。
2. 保证压室充满度:每次压射时,注入压室的金属液量应保持稳定且充足,避免因量少导致卷入过多空气。
3. 实施过程监控与维护:对压射曲线进行定期监控与记录,分析其稳定性。定期保养设备,确保压射系统、增压系统响应灵敏可靠。检查并清理模具,保持浇口、排气槽等关键部位状态良好。
总结而言
改善锌合金压铸件致密度,是一项涉及材料准备、工艺设定、模具技术及过程管控的系统工程。有效的方法是:通过洁净熔炼与适宜温度提供好的熔体;通过优化的高速高压压射与增压保障充填与补缩动力;通过合理的浇排系统与模温控制引导顺序凝固;并通过稳定的喷涂与规范操作减少变数。将这些方面结合,并持之以恒地进行精细化控制,才能切实提升铸件的内部致密性,获得性能可靠的产品。
