在压铸件的生产过程中,气孔一直是许多从业者面临的主要挑战,严重影响铸件的质量和性能,包括外观、强度和气密性。
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,气体卷入极有可能发生。
排气不良:压铸模具中的排气通道不足或堵塞,阻止空气及时从模具型腔中排出。
当熔融金属快速填充模具型腔时,空气被压缩在各个角落,随着金属的凝固,这部分被压缩的空气形成气孔。复杂的压铸件如果没有适当设计的排气槽或其他排气结构,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。在压铸的凝固阶段,由于溶解度的降低,这些溶解的气体会析出,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的增加。
熔融金属在精炼和除气过程中的操作不当,例如精炼剂的添加不准确、搅拌不足或处理时间不足,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
铸造速度过快:导致熔融金属快速进入模具型腔,卷入大量空气无法排出,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:会压缩模具型腔中已有的微气泡,使其更难排出,导致气孔形成;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和其他缺陷,如气孔。
4.模具因素
压铸模具各部分的温差会影响熔融金属的凝固顺序和速度。在较冷的区域,快速凝固会截留气体形成气孔。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,气体也会被截留,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。