铝合金压铸生产中砂孔的实践改善

铝合金压铸生产中砂孔的实践改善

兰安

摘要：铝合金压铸产品发展趋势是精密化、轻量化、节能、环保、安全可靠、更优良的性能。因此铝合金的压铸发展非常迅速，在各个工业部门中得到广泛应用，在压铸生产中占有极其重要的地位。但是铝和金压铸生产的工件由于砂孔原因导致的报废损失，在实际的生产过程中不容忽视。但是这又是压铸行业的通病。也由此开发出了多种压铸技术：真空压铸，挤压铸造，半固态压铸等技术。但是在实际的生产压铸过程中，我们如何实践来控制改善砂孔？

关键词：气孔，缩孔，X光

一，介绍砂孔：

砂孔：由于铝合金的熔炼与铸造多敞开在大气中进行，高温的炉料和熔化了的铝合金液，都与空气和炉气中的N2、CO、H2O、CO2、等气体接触，使铝合金吸气。另外加入到炉料中的中间合金、熔剂等都有可能带进气体和杂质，及模具压铸填充模腔里的空气，及铝液冷却收缩等形成气孔的根源。

砂孔的分类：气孔和缩孔·缩松。

气孔特征及检查方法：解剖后外观检查或探伤检查，气孔具有光滑的表面，形状为圆形（图1）。

产生原因：1，合金液导入方向不合理或流动速度太高，产生喷射。过早堵住排气道或正面冲击型壁而形成漩涡包住空气。2，炉料不干净或熔炼温度过高，使金属液中较多的气体没除净，在凝固时析出。

（图一）

缩孔·缩松特征及检查方法：解剖或探伤检查，孔洞形状不规则、不光滑、表面呈暗色。大而集中为缩孔，小而分散为缩松（图二）。

产生原因：1，铸件在凝固过程中，因产生收缩而得不到金属液补偿而造成孔穴。2，浇注温度过高，模温梯度分布不合理。3，压射比压低。4，内浇口较小，过早凝固，不利于压力传递和金属液补缩。5，铸件结构上有热节部位或截面变化剧烈。6，金属液浇注量偏小，余料太薄，起不到补缩作用。

（图二）

二，跟进实践改善:

气孔缩孔是现场跟进中最常见的最棘手的压铸缺陷。那在实际的压铸生产过程中我们必须从各个方面深入实践改善。

跟进改善砂孔的一般步骤：

1）调机前的准备工作，做到心中有数：

a,检查模图，压铸工艺卡及模拟图片，或者现场的低速货：

模具运水情况，水口及壁厚，渣包分布；射头直径，压铸机型，压铸工艺卡参数，及砂孔要求；流态，模温分布等。

b,检查现场产品的外观情况：

外观是否发黑？成型情况如何？是否粘渣包或溢流槽？烧扣模状况，水口的位置流向，冲头剂多少（料柄处）等。

C,查看现场的压铸参数及曲线图情况：

射出设定画面，喷涂机设定画面，计时器设定画面，监视装置1画面监视资料表示图；射出时间图，射出位置图（需要了解图中实际的时间，速度，曲线等状况）。

d,现场查看是否飞料，汤勺汲汤及倒料情况，实际料温，冲头射出时的运行状况，运水装接情况及效果，喷雾效果及吹干情况。

e,照X光，称重量：

取连续生产时的完整产品（产品，渣包，排气槽，水口，料柄）照X光，了解当时参数下地砂孔情况，确定是气孔还是缩孔，看砂孔渣包的排气排渣情况。去掉水口料柄后称重，计算出理论高速行程，估算或量出浇口厚度。

f.明确客户的砂孔标准：

查询客户图纸要求，了解砂孔控制的位置，及砂孔等级，及以往砂孔生产情况。做到砂孔的控制方向，满足客户的要求。

2）砂孔样板，照X光及剖开实物观察，确定需要改善的是气孔还是缩孔。

排除现场各种异常状况，如运水忘接，不通，飞料等。依据理论计算，设定好压铸参数，再来调整压铸参数：调整压射过程：压射速度:低压，高压切换点等。调整完参数，并作上记录，生产五啤以上，再取样照砂孔，评估是否有所改善。

3）当参数及参数外的调整仍然达不到要求时，还可以请教领导及同事，多方请教。还可以考虑修改模具的浇口宽度，厚度，再进行调机改善，并与比改善前的砂孔对比，评估是否有所改善。

以上只是通常的方法，改善砂孔重在平时的经验积累，及尝试。

提供实际改善案例：

下面提供一款产品的实际砂孔改善：某产品柱子气孔改善过程。

在调机前的一系列准备中确定以下几点：

1，浇口厚度为3.0MM，理论高速行程为136MM。

2，柱子表面有发黑及冷格现象，红线圈子柱子为主要砂孔改善处，要求3级以下。

3，流态大致如（图三）黄箭头所示，根据水口位置及理论高速变换点确定为气孔（充填不好所致）。

4，如何让柱子填冲好一点气孔少一点：打高速之前让铝液缓缓流入深腔柱子中又不能填满（填满时会包住气体）；打高速时增大压力及升幅。

a,首先将增压升幅调高，然后将高速变换位调到400（理论高速变换点）三速位置调到390.样板照X光柱子砂孔仍不好。

b,再将高速变换位调到405及415。砂孔仍无改善。

C,将高速变换位调到415，三速度调到0.3。砂孔变严重了。说明调整位置速度超过OK点位。

d,将高速变换点调到410，三速度调到0.18，高速速度调到4.4。再次照X光OK，砂孔控制在二级砂孔范围，满足客户的要求。

（图三）

调机前的重要压铸参数：高速压力140；增压130；一速位置速度50,0.08；二速位置速度180,0.12；三速位置速度300,0.22；高速位置速度390,4.2；高速行程143；增压行程25；喷涂，动定模各10S；留模时间12S，增压升幅120；料柄27；料温695。

调机OK后的重要压铸参数变为：增压138；三速位置速度400,0.17；高速位置速度410,4.4；高速行程124；增压升幅190。

改善结束，记录压铸参数，更改压铸工艺卡文件。

结束语：

其实改善砂孔是一个系统性的工程，必须从铝合金熔炼就开始管控，控制熔炼的吸气，杂质等，到压铸上模各种准备工作做到位，再依据理想参数或者上次实际生产优化后的参数，直接调出已经存储的优化了点各个压铸参数。最终生产出符合客户砂孔要求的产品。

参考文献：

［1］吴春苗主编.压铸实用技术。广东：广东科技出版社，2003.5

［2］潘宪曾主编.压铸模设计手册。北京：机械工业出版社，1999

［3］罗启全主编，铝合金熔炼与铸造。广东科技出版社，2002.9

［4］刘伯操主编.铸造手册铸造非铁和金。中国机械工程学会铸造分会编机械工业出版社，2001.10

［5］吴春苗主编.压铸技术手册。广东：广东科技出版社，2005