鋅合金壓鑄加工因工藝環節多(如模具設計、合金熔煉、壓鑄參數控制等),易出現各類缺陷,直接影響產品精度、強度及外觀。
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一、內部缺陷(影響產品力學性能,易導致后期斷裂 / 失效)
內部缺陷需通過無損檢測(如 X 光、超聲波)或解剖發現,核心與合金質量、壓鑄參數相關:
1. 內部氣孔
特征:鑄件內部出現無規則孔洞,多呈圓形 / 橢圓形,內壁光滑。
成因:① 合金熔煉時水汽 / 油污未清除(氫在鋅合金中溶解度隨溫度降低驟降,析出形成氣孔);② 模具排氣不暢(氣體被包裹在鑄件內部);③ 壓射速度過快,卷入大量空氣。
解決辦法:
熔煉前清理合金原料(去除油污、銹蝕),避免濕料加入;
采用真空壓鑄工藝(抽除模具內空氣,減少卷氣);
優化排氣系統(排氣槽深度 0.15-0.3mm,長度延伸至模具外,避免氣體回流)。
2. 縮松(疏松)
特征:鑄件內部出現細小、分散的孔洞,多位于壁厚中心、圓角處,無明顯規律。
成因:① 合金凝固時體積收縮,補縮通道被提前凝固的金屬堵塞;② 模具溫度梯度不合理(壁厚處冷卻過快);③ 保壓壓力不足,無法推動金屬液補縮。
解決辦法:
設計合理的補縮系統(在壁厚處設置冒口,引導金屬液先補縮);
采用梯度冷卻(模具壁厚處減緩冷卻,薄壁處加速冷卻,形成 “從外到內” 的凝固順序);
提高保壓壓力(通常為壓射壓力的 60%-80%),延長保壓時間至鑄件完全凝固。
3. 夾雜(渣孔)
特征:內部出現不規則雜質(如氧化渣、金屬氧化物),孔洞內壁粗糙,常伴隨裂紋。
成因:① 合金熔煉時氧化嚴重(鋅合金易氧化生成 ZnO,形成氧化渣);② 熔煉爐內渣料未清理干凈,隨金屬液進入模具;③ 澆口 / 流道設計不合理,無法過濾渣料。
解決辦法:
熔煉時加入覆蓋劑(如氧化鋅粉),隔絕空氣,減少氧化;
金屬液澆注前靜置 5-10 分鐘,讓渣料上浮,再通過過濾網(80-120 目)過濾;
在流道中設置渣包(收集渣料,避免進入型腔),渣包容積不小于鑄件體積的 10%。
二、尺寸與成型缺陷(影響產品裝配精度,導致無法正常使用)
此類缺陷多與模具設計、壓鑄參數穩定性相關,常見如下:
1. 尺寸超差
特征:產品實際尺寸與圖紙偏差超出公差范圍(如尺寸偏大 / 偏小、壁厚不均)。
成因:① 模具設計時未考慮鋅合金收縮率(鋅合金線收縮率約 0.5%-1.2%,未預留收縮量);② 模具磨損(長期生產導致型腔尺寸變大);③ 壓鑄參數波動(如模具溫度、壓射壓力不穩定,影響收縮一致性)。
解決辦法:
模具設計時按鋅合金收縮率預留尺寸(如圖紙尺寸 100mm,模具型腔設計為 100.8mm,按 0.8% 收縮率計算);
定期檢測模具型腔尺寸(每生產 1 萬件檢測一次),磨損超限時修復或更換模具;
穩定生產參數(采用溫控系統保持模具溫度 ±5℃波動,壓射壓力誤差控制在 ±3%)。
2. 欠鑄(缺肉)
特征:鑄件局部未填充完整(如邊角、筋條缺失),形狀與模具型腔不符。
成因:① 金屬液流動性不足(溫度過低、合金成分不合格);② 壓射壓力 / 速度不足(無法推動金屬液填充至型腔末端);③ 模具排氣不暢(氣體阻礙金屬液填充)。
解決辦法:
確認合金成分(如 Zn-Al-Cu-Mg 系鋅合金,Al 含量控制在 3.5%-4.3%,保證流動性);
提高壓射壓力(根據產品投影面積計算,通常為 30-80MPa)和壓射速度(填充時間控制在 0.05-0.2s);
清理模具型腔(去除殘留渣料、油污,避免阻礙金屬液流動)。
3. 變形
特征:鑄件冷卻后發生彎曲、扭曲,形狀不規則,無法貼合基準面。
成因:① 鑄件結構不對稱(壁厚差異大,冷卻收縮不均);② 模具型腔受力不均(鎖模力偏差,導致型腔變形);③ 脫模方式不合理(頂出桿受力不均,強行頂出導致變形)。
解決辦法:
優化產品結構(采用對稱設計,壁厚差≤1.5 倍;增加防變形加強筋);
調整鎖模力(確保模具分型面均勻受力,無單邊偏移);
優化頂出系統(增加頂出點數量,確保頂出力均勻;采用延時頂出,待鑄件充分冷卻后脫模)。