一般认为,影响零件致密性的内部孔隙,来源于4个方面。其一是铝合金中含有大量的氢,在凝固过程中析出;其二是合金凝固收缩产生的缩孔,特点是孔洞表面不光滑,有时可以观察到枝晶;其三是型腔内的气体未能排出,留在零件内形成气孔,一般为较大的气孔;其四是压室内的气体,由合金带入零件内,由于内浇口的雾化作用,一般为弥散的小气孔。
在正常精炼处理的情况下,压铸过程中,合金中的氢离子在高压下析出是十分困难的,一般的,零件中的气孔不会来自于第一种情况。其余三种情况均有可能,提高零件的致密性、降低孔隙率应从这三种情况入手。
采用普通压铸获得致密性要求较高的零件是比较困难的,特别是那些结构比较复杂的零件。除正常的加强合金精炼、合理设置浇注系统、排气溢流系统外,在工艺上还可以采取以下措施。
⑴适当提高增压压力、缩短增压建压时间、适当加大内浇口厚度。这样,能够延长内浇口凝固时间,保持压力传递通道,在铸件尚未完全凝固时,能够充分地补缩压实,部分消除凝固收缩产生的影响,使得组织更加致密。采用这样的方法在一些零件上取得了良好的效果[3]。
⑵适当提高压室充满度。一般以合金液体积占压室体积的60%-70%为好。
⑶适当降低压射速度,特别是慢压射阶段。较快的慢压射速度容易将压室中的气体卷入合金液,进而带入零件。较低的慢压射速度有利于压室中的气体迅速排出,从而提高零件的致密性。
⑷一般情况下,在合金液前端到达内浇口与零件的接合处时启动快压射,这样,能够保证在较短的时间内完成充填,获得外观良好的零件。当我们更关注零件的致密性时,可以适当推迟快压射启动时间,使合金液淹没内浇口,这样,就减小了合金液在型腔内的流动速度、减少了扰流情况,有利于型腔内的气体排出。由此引起的延长充填时间的不利影响则以适当增加内浇口的厚度(截面积)的方式补偿。
⑸根据零件的具体结构,在模具上采取措施。例如,调整浇口流向、调整溢流槽的位置和大小、在不易排气部位加设排气塞等等。
⑹此外,控制合金成分,适当降低高热容合金成分,例如Zn、Fe等的的含量,对减小凝固收缩、提高致密性也有一定的效果。
