東莞鋅合金壓鑄廠分析鋅合金壓鑄是一種技術(shù)成熟、應(yīng)用廣泛的金屬成型工藝,其核心競爭力在于 “批量生產(chǎn)下的精度與成本平衡”。
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但鋅合金壓鑄產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中,因材料特性、模具設(shè)計、工藝參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)等因素影響,容易出現(xiàn)各類缺陷,這些缺陷不僅影響產(chǎn)品外觀和尺寸精度,還可能導(dǎo)致強度、耐腐蝕性等性能不達標(biāo)。
一、外觀與表面類缺陷
這類缺陷直接影響產(chǎn)品視覺效果,是較易被發(fā)現(xiàn)的問題,常見類型包括:
1. 氣孔(表面鼓包 / 針孔)
表現(xiàn):產(chǎn)品表面出現(xiàn)細(xì)小凹坑(針孔,直徑通常<1mm)或局部鼓包(受熱后氣體膨脹導(dǎo)致),多見于壁厚較厚或模具排氣不暢的區(qū)域。
核心原因:
鋅合金熔煉時除氣不徹底(熔融合金中殘留氫氣、空氣);
模具型腔排氣槽設(shè)計不足或堵塞(合金液高速填充時包裹空氣無法排出);
壓射速度過快(合金液 “沖擊” 型腔,卷入空氣)或壓射壓力不足(無法壓實氣體)。
解決思路:增加熔煉時的精煉除氣步驟(如通入氮氣)、優(yōu)化模具排氣槽位置和尺寸、調(diào)整壓射參數(shù)(降低射速 / 提高保壓壓力)。
2. 飛邊(毛刺)
表現(xiàn):產(chǎn)品邊緣、分型面或模具配合間隙處出現(xiàn)多余的薄金屬層(飛邊),厚度通常 0.1-0.5mm,需后續(xù)人工或機器去除,增加成本。
核心原因:
模具分型面磨損、合模間隙過大(合金液從間隙溢出);
壓鑄機鎖模力不足(無法抵消合金液填充時的脹模力,導(dǎo)致模具微開);
合金液澆筑量過多(超出型腔容量,多余金屬被擠出)。
解決思路:定期打磨模具分型面、更換磨損的模具配件、提高壓鑄機鎖模力、精準(zhǔn)控制合金液澆筑量。
3. 縮痕(表面凹陷)
表現(xiàn):產(chǎn)品表面(尤其是壁厚不均或壁厚較厚的區(qū)域)出現(xiàn)局部凹陷,形狀多為圓形或不規(guī)則形,深度通常 0.1-0.3mm,影響外觀平整度。
核心原因:
鋅合金凝固時體積收縮(鋅合金凝固收縮率約 1.5%-2%),若壁厚差異大,厚壁區(qū)域冷卻慢,收縮后表面無法被補充;
模具冷卻水路設(shè)計不合理(厚壁區(qū)域冷卻速度慢,收縮不均);
保壓壓力或保壓時間不足(無法持續(xù)向型腔補充合金液,填補收縮空間)。
解決思路:優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)(減少壁厚差,避免局部過厚)、增加模具冷卻水路(針對厚壁區(qū)域強化冷卻)、提高保壓壓力并延長保壓時間。
二、內(nèi)部質(zhì)量與結(jié)構(gòu)類缺陷
這類缺陷可能隱藏在產(chǎn)品內(nèi)部,需通過檢測(如 X 光、剖切)發(fā)現(xiàn),直接影響產(chǎn)品強度和使用壽命:
1. 縮孔 / 縮松(內(nèi)部空洞)
表現(xiàn):產(chǎn)品內(nèi)部出現(xiàn)空洞(縮孔,較大且集中)或細(xì)小疏松孔洞(縮松,分散狀),多見于厚壁中心、澆口附近或模具最后凝固的區(qū)域,會導(dǎo)致產(chǎn)品強度下降(如受力易斷裂)。
核心原因:
合金液凝固順序不合理(模具局部冷卻慢,最后凝固區(qū)域無金屬液補充,形成空洞);
澆口位置或尺寸不當(dāng)(無法向厚壁區(qū)域持續(xù)補縮);
熔煉溫度過高(合金液流動性下降,補縮能力減弱)。
解決思路:調(diào)整澆口位置(讓厚壁區(qū)域成為最后補縮區(qū))、增加冒口(輔助補縮)、優(yōu)化模具冷卻順序(確保從遠離澆口端向澆口端凝固)。
2. 裂紋(開裂)
表現(xiàn):產(chǎn)品表面或內(nèi)部出現(xiàn)線性裂紋,可能是生產(chǎn)過程中直接產(chǎn)生(熱裂紋),也可能是后續(xù)加工 / 使用中受力出現(xiàn)(冷裂紋),裂紋處易斷裂,屬于嚴(yán)重缺陷。
核心原因:
鋅合金成分不合格(如鐵含量過高>0.1%,會導(dǎo)致合金脆性增加;鎂含量過低,抗裂性差);
產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理(如尖角、壁厚突變,凝固時應(yīng)力集中);
模具溫度過低(合金液接觸冷模具后快速凝固,產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力);
頂出機構(gòu)設(shè)計不當(dāng)(頂出速度過快、頂出力不均,強行頂出導(dǎo)致開裂)。
解決思路:嚴(yán)格控制鋅合金成分(選用合格牌號如 Zamak 3/Zamak 5)、優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)(將尖角改為圓角,減少壁厚差)、預(yù)熱模具至合理溫度(通常 150-250℃)、調(diào)整頂出參數(shù)(降低速度、均勻受力)。
三、尺寸與成型類缺陷
這類缺陷導(dǎo)致產(chǎn)品無法滿足裝配要求,是批量生產(chǎn)中需重點控制的問題:
1. 尺寸超差(偏大 / 偏?。?br>表現(xiàn):產(chǎn)品實際尺寸與設(shè)計圖紙公差不符(如長度偏長、孔徑偏?。?,超出允許范圍(鋅合金壓鑄常規(guī)公差 ±0.1mm,精密件 ±0.05mm),無法正常裝配。
核心原因:
模具設(shè)計誤差(型腔尺寸計算錯誤,未考慮鋅合金收縮率);
模具磨損或變形(長期使用后型腔尺寸變大,或鎖模力不足導(dǎo)致模具脹大);
工藝參數(shù)不穩(wěn)定(熔煉溫度過高導(dǎo)致合金收縮率變化,或冷卻時間不足導(dǎo)致產(chǎn)品未完全凝固就頂出,尺寸變形)。
解決思路:模具設(shè)計時精準(zhǔn)計算收縮率(通常按 1.5%-2% 預(yù)留)、定期檢測模具尺寸并修復(fù)磨損部位、穩(wěn)定工藝參數(shù)(控制熔煉溫度、確保冷卻充分)。
2. 缺料(欠鑄)
表現(xiàn):產(chǎn)品局部未填滿(如邊角、細(xì)薄結(jié)構(gòu)處空缺),形狀不完整,屬于明顯的成型失敗缺陷。
核心原因:
合金液澆筑量不足(未填滿型腔);
壓射速度過慢或壓射壓力不足(合金液無法快速填充至型腔遠端或細(xì)薄區(qū)域,提前凝固);
模具型腔堵塞(殘留金屬渣或雜質(zhì),阻礙合金液流動);
合金液流動性差(熔煉溫度過低,或合金成分不合格導(dǎo)致流動性下降)。
解決思路:增加合金液澆筑量、提高壓射速度和壓力、定期清理模具型腔、確保熔煉溫度達標(biāo)(鋅合金常規(guī)熔煉溫度 400-450℃)。