加工鋁合金壓鑄需重點關注模具設計、工藝參數控制、缺陷預防及表面處理適配性四大核心環節,每個細節都直接影響鑄件精度、強度及生產穩定性。
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1. 模具設計與維護細節
模具是鋁合金壓鑄的基礎,設計不合理或維護不當會直接導致鑄件報廢。
模具結構優化:
澆注系統需設計合理的澆道、內澆口和溢流槽,確保金屬液平穩填充型腔,避免卷入空氣(防止氣孔);內澆口尺寸需匹配鑄件大小,過大易導致飛邊,過小易產生填充不足。
排氣系統要充分,在型腔最后填充的位置(如死角、厚壁處)設置排氣槽(深度 0.1-0.2mm,寬度 5-10mm),及時排出型腔內的氣體,減少氣孔和縮孔。
模具冷卻系統需均勻分布,根據鑄件壁厚調整冷卻水路位置(厚壁處水路需靠近型腔),避免局部冷卻過快導致裂紋,或冷卻過慢產生晶粒粗大。
模具維護要點:
每次生產前需清理模具型腔,去除殘留的氧化皮和金屬碎屑,防止壓入鑄件形成夾雜缺陷。
定期檢查模具型腔、澆道的磨損情況,若出現劃痕、變形需及時修復(如拋光、補焊),避免鑄件表面出現劃痕或尺寸超差。
生產過程中需定期噴涂脫模劑,選擇與鋁合金適配的水基脫模劑(避免油基脫模劑產生煙霧),且噴涂量要均勻,過多易導致鑄件表面氣泡,過少易粘模。
2. 壓鑄工藝參數控制細節
工藝參數的精準控制是保證鑄件質量穩定的關鍵,需重點監控以下 3 點:
壓射參數:
壓射速度分為慢壓射和快壓射階段:慢壓射階段(填充型腔 1/3 前)速度需低(0.2-0.5m/s),防止金屬液沖擊模具導致飛濺;快壓射階段速度需根據鑄件復雜度調整(0.8-2.5m/s),確保快速填充型腔,減少氧化。
壓射壓力需匹配鑄件壁厚,厚壁鑄件(≥10mm)需較低壓力(30-50MPa),避免過度壓實導致裂紋;薄壁鑄件(≤3mm)需較高壓力(60-100MPa),確保致密性。
溫度控制:
鋁合金液溫度需穩定在 650-720℃(根據合金牌號調整,如 ADC12 取 680-700℃),溫度過高易導致氧化燒損、鑄件縮孔;溫度過低易導致填充不足、冷隔。
模具溫度需控制在 180-280℃,預熱時需均勻升溫(避免局部溫差過大導致模具開裂),生產過程中通過冷卻水路維持溫度,模具溫度過低易產生冷隔,過高易粘模。
保壓與開模時間:
保壓時間需根據鑄件壁厚設定,厚壁件保壓時間長(5-10s),確保補縮,減少縮孔;薄壁件保壓時間短(2-5s),避免過度保壓導致鑄件內應力增大。
開模時間需在鑄件凝固成型后(通常 3-8s),過早開模易導致鑄件變形,過晚則影響生產效率,且可能因鑄件收縮與模具粘連。
3. 常見缺陷預防細節
鋁合金壓鑄易出現氣孔、縮孔、冷隔等缺陷,需針對性預防:
氣孔預防:
嚴格控制鋁合金液的熔煉過程,避免過度攪拌(減少空氣卷入),熔煉時可加入精煉劑(如六氯乙烷)去除氣體。
優化模具排氣系統,確保排氣槽不被金屬液堵塞(可定期清理排氣槽),必要時在型腔頂部設置排氣針。
縮孔預防:
設計鑄件時避免壁厚差異過大(壁厚比控制在 1:3 以內),厚壁處設置工藝補縮臺,便于金屬液補縮。
調整壓射工藝,適當提高保壓壓力和保壓時間,確保鑄件凝固過程中有足夠的金屬液補充收縮。
冷隔與裂紋預防:
提高鋁合金液溫度和模具溫度,避免金屬液在填充過程中過早冷卻。
優化澆注系統,減少金屬液在型腔中的分流(如避免多內澆口同時填充),防止不同流股相遇時溫度過低形成冷隔。
鑄件脫模后避免快速冷卻(可進行時效處理),減少內應力,防止裂紋。
4. 后續加工與表面處理適配細節
壓鑄后的后續處理需結合鑄件用途,避免因工藝不當破壞鑄件性能:
去毛刺與清理:
采用振動研磨、噴砂等方式去除鑄件飛邊和毛刺,避免使用尖銳工具人工清理(防止劃傷鑄件表面)。
清理后需檢查鑄件表面,若有針孔、凹陷等缺陷,可采用鋁合金專用膩子修補(適用于外觀要求不高的鑄件)。
表面處理適配:
若需進行陽極氧化,壓鑄時需控制鑄件致密度(氣孔率≤5%),且表面需光滑(粗糙度 Ra≤1.6μm),否則氧化膜易出現針孔、色差。
若需噴漆或噴粉,需先對鑄件表面進行脫脂、磷化處理,去除油污和氧化皮,增強涂層附著力;避免鑄件表面有油污(壓鑄時脫模劑殘留),否則會導致涂層脫落。
熱處理注意:
多數壓鑄鋁合金(如 ADC12、A380)不適合進行淬火處理(易導致裂紋),若需提高強度,可采用低溫時效處理(120-150℃,保溫 2-4h)。
熱處理前需清理鑄件表面的脫模劑殘留和油污,避免加熱時產生煙霧污染或導致表面缺陷。