全球500強企業樂發氧化鋁合金壓鑄生產廠家華為 中車 北汽 聯想 軍品 康佳 配套生產商

專注精工級精密五金研發生產定制

壓鑄件的氣孔缺陷及產生原因
鋁合金壓鑄生產的工件常因氣孔存在而導致報 廢，產生氣孔的原因很多，在解決這一產品質量問題 時常常無從下手，如何快速、正確地采取措施減少因 氣孔而造成的廢品率，這是各鋁合金壓鑄廠家所關 注的問題。
在鋁合金壓鑄生產中，依氣孔產生的原因，常有 如下幾類。

精煉除氣質量不良產生的氣孔
在鋁合金壓鑄生產中，熔化了的鋁液澆注溫度 一般常在610～660℃，在此溫度下，鋁液中溶解有 大量的氣體(主要是氫氣)，鋁合金氫氣的溶解度與 鋁合金的溫度密切相關，在660℃左右的液態鋁液 中約為0.69cm3/100g，而在660℃左右的固態鋁合 金中僅為0.036cm3/100g，此時液態鋁液中含氫量 約為固態的 19 ～20 倍。所以當鋁合金凝固時，便有 大量的氫析出以氣泡的形態存在于鋁合金壓鑄件 中。
減少鋁液中的含氣量，防止大量的氣體在鋁合 金凝固時析出而產生氣孔，這就是鋁合金熔煉過程 中精煉除氣的目的。如果在鋁液中本來就減少了氣 體的含量，那么凝固時析出氣體量就會減少，因而產 生的氣泡也顯著減少。因此，鋁合金的精煉是非常 重要的工藝手段，精煉質量好，氣孔必然少，精煉質 量差，氣孔必然多。保證精煉質量的措施是選用良 好的精煉劑，良好的精煉劑是在660℃ 左右可以起 反應產生氣泡，所產生氣泡不太劇烈，而是均勻不斷 的產生氣泡，通過物理吸附作用，這些氣泡與鋁液充 分接觸，吸附了鋁液中的氫將其帶出液面。因此冒 泡時間不宜過短，一般要有6～8min的冒泡時間。
當鋁合金冷卻到300℃時，氫在鋁合金中的溶 解度僅為0.001cm3/100g以下，此時僅為液態時的1/700，這種凝固后氫氣析出而產生的氣孔是分散 的，細小的針孔，這不影響漏氣和加工表面，肉眼基 本看不見。
在鋁液凝固時因氫氣析出所產生的氣泡比較 大，多在鋁液最后凝固的心部，雖然也分散，但這些 氣泡常常導致滲漏，嚴重時常導致工件報廢。

因排氣不良產生的氣孔
在鋁合金壓鑄中，因模具的排氣通道不暢，模具 排氣設計結構不良，壓鑄時型腔內的氣體無法完全 順暢排出，造成在產品某些固定部位存在氣孔。這 種由模具型腔中氣體形成的氣孔時大時小，氣孔的 內壁呈鋁與空氣氧化的氧化色，與氫氣析出產生的 氣孔不同，氫氣析出氣孔內壁不如空氣孔光滑，沒有 氧化色，而是灰亮的內壁。對于因排氣不良而產生 的氣孔，應改進模具的排氣通道，及時清理模具排氣 通道上的殘留鋁皮就可以避免。

因壓鑄參數不當造成卷氣產生的氣孔
在壓鑄生產中壓鑄參數選擇不當，鋁液壓鑄充 型速度過快，使型腔中氣體不能完全及時平穩的擠出型腔，而被鋁液的液流卷入鋁液中，因鋁合金表面 快速冷卻，被包在凝固的鋁合金外殼中，無法排出形 成了較大的氣孔。這種氣孔往往在工件表面之下， 鋁液進口比最后匯合處少，呈梨形或橢圓狀，在最后 凝固處又多又大。對于這種氣孔應調整充型速度， 使鋁合金液流平穩推進，不產生高速流動而卷氣。

鋁合金的縮氣孔
鋁合金同其它材料一樣，在凝固時產生收縮，鋁 合金的澆鑄溫度愈高，這種收縮就愈大，單一的因體 積收縮產生的氣孔是存在于合金最后凝固部位，呈 不規則形狀，嚴重時呈網狀。往往在產品中，它與凝 固時因氫氣析出的氣孔同時存在，在氫析出氣孔或 卷氣孔的周圍存在縮氣孔，在氣泡周圍有伸向外部 的絲狀或網狀氣孔。
對于這種氣孔，應從澆鑄溫度著手解決，在壓鑄 工藝條件允許的情況下，盡量降低壓鑄時的鋁液澆 鑄溫度。這樣可以減少鑄件的體積收縮，減少縮氣 孔及縮松。如果常在加熱部位出現這種氣孔，可以 考慮增加抽芯或冷鐵，使其改變最后凝固部位，解決 滲漏缺陷問題。

因產品壁厚差過大而引起的氣孔
產品形狀常有壁厚差過大問題，在壁厚中心是 鋁液最后凝固的地方，也是最易產生氣孔的部位，這 種壁厚處的氣孔是析出氣孔和收縮氣孔的混合體， 不是一般措施所能防止的。
對產品的形狀在設計時就應考慮盡量減少壁厚 不均勻，或過厚的問題，采取空心結構，在模具設計 上應考慮增設抽芯或冷鐵，或水冷，或增加模具此處 的冷卻速度。在壓鑄生產中，要注意厚度大部位的 過冷量，適當降低澆注溫度等。
從上述氣孔的分類可知，在鋁合金壓鑄生產中 產品產生氣孔的原因很多，必須找出原因對癥下藥 才能解決問題。防止氣孔的措施和途徑主要有:
(1)保證鋁合金熔煉的精煉除氣質量，選用好 的精煉劑、除氣劑，減少鋁液中的含氣量，及時清除 液面浮渣、泡子之類氧化物，防止再次帶入氣體進入 壓鑄件中。
(2)選擇良好的脫模劑，所選用的脫模劑應是 在壓鑄中不產生氣體的，又有良好脫模性能的。
(3)保證模具排氣通暢不堵死，排氣順暢，保證 模具中的氣體完全排出，尤其是在鋁液最后聚合處 排氣通道必須通暢。
(4)調整好壓鑄參數，充型速度不可過快，防止卷氣。澆鑄溫度也要控制好。
(5)產品設計和模具設計中應注意抽芯和冷卻 的使用，盡量減少壁厚差過大。