在压铸件生产过程中,气孔问题一直是许多从业者面临的重大挑战,严重影响铸件的质量和性能,包括外观、强度和气密性等方面。
1.气体卷入
浇注系统设计不当:如果浇口的位置、大小、形状等设置不当,熔融金属在填充过程中可能会产生湍流和飞溅,导致空气被卷入液态金属中,难以排出,最终在铸件中凝固形成气孔。
例如,如果浇口过窄,熔融金属流动过快,极易发生气体卷入。
排气不畅:压铸模具中的排气通道不足或堵塞,阻止空气及时从型腔中排出。
当熔融金属迅速填充型腔时,空气被压缩在各个角落,随着金属的凝固,这些被压缩的空气形成气孔。没有适当设计的排气槽或其他排气结构的复杂压铸件特别容易出现此类问题。
2.熔融金属本身的问题
在熔化过程中,如果没有进行有效的除气,熔融金属可能会溶解大量的气体,如氢气。在压铸凝固阶段,这些溶解的气体由于溶解度降低而析出,形成气孔。例如,在铝合金压铸中,高环境湿度、熔化时间过长以及缺乏精炼和除气措施都会导致熔融金属中气体含量增加。
在熔融金属的精炼和除气过程中操作不当,如精炼剂添加不准确、搅拌不充分或处理时间不足,无法有效去除熔融金属中的气体,导致残留气体在压铸后形成气孔。
3.压铸工艺参数不合理
铸造速度过高导致熔融金属迅速进入型腔,卷入大量空气无法排出,被困在铸件中形成气孔。此外,高速铸造可能导致熔融金属飞溅,加剧气体卷入。
铸造压力过高会压缩型腔中已有的微气泡,使其更难排出,导致气孔产生;压力不足会降低熔融金属的填充能力,可能导致型腔填充不足,并伴随其他缺陷如气孔。
4.模具因素
压铸模具各部位的温度差异影响熔融金属的凝固顺序和速度。在较冷的区域,快速凝固会困住气体,形成气孔。如果模具型腔表面有凹坑或裂纹等缺陷,熔融金属在填充过程中可能会渗入这些区域,同时气体也会被困住,随着金属的冷却凝固成气孔。此外,粗糙的型腔表面会增加熔融金属流动的阻力,促进气体卷入,增加气孔形成的可能性。