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3锌合金起泡缺陷分析
锌合金压铸件目前广泛应用于各种装饰方面,如家具配件、建筑装饰、浴室配件、灯饰零件、玩具、领带夹、皮带扣、各种金属饰扣等,因而对铸件表面质量要求高,并要求有良好的表面处理性能,而锌合金压铸件最常见的缺陷是表面起泡.
缺陷表征:压铸件表面有凸起小泡.1.压铸出来就发现;2.抛光或加工后显露出来;3.喷油或电镀后出现;4.放置一段时间后才出现.
3.1产生原因
(1) 孔洞引起
主要是气孔和收缩孔,气孔往往是圆形,而收缩孔多数是不规则形.
气孔产生原因:1.金属液在填充,凝固过程中,由于气体侵入,导致铸件表面或内部产生孔洞;2.涂料挥发出来的气体侵入;3.合金液含气量过高,凝固时析出
缩孔产生原因:1.金属液凝固过程中,由于体积缩小或最后凝固部位得不到金属液补缩,而产生缩孔;2.厚孔不均的铸件或铸件局部过热,造成某一部位凝固慢,体积收缩时表面形成凹位.
由于气孔和缩孔的存在,使压铸件在进行表面处理时,孔洞可能会进入水.当喷漆和电镀后进行烘烤时,孔洞内气体受热膨胀;或孔洞内水会变成蒸气,体积膨胀,因而导致铸件表面起泡.
(2)晶间腐蚀引起
锌合金成分中有害杂质:铅、镉、锡会聚集在晶粒交界处导致晶间腐蚀,金属基体因晶间腐蚀而破碎,而电镀液加速了这一祸害,受晶间腐蚀的部位会膨胀而将镀层顶起,造成铸件表面起泡,特别是在潮湿环境下晶间腐蚀会使铸件变形、开裂、甚至破碎.
(3)裂纹引起
1) 水纹、冷隔纹:金属液在填充过程中,先进入的金属液接触型壁过早凝固;后进入金属液产能和已凝固金属层熔合为一体,在铸件表面对接处形成叠纹,出现条状缺陷,水纹一般是在铸件表面浅层,而冷隔纹有可能渗入到铸件内部.
2) 热裂纹:1.当铸件厚薄不均,凝固过程产生应力;2.过早顶出,金属强度不够;3.顶出时受力不均;4.过高的模温使晶粒粗大;5.有害杂质存在.以上因素者有可能产生裂纹
当压铸件存在水纹,冷隔纹、热裂纹,电镀时溶液会渗入到裂纹中,有烘烤时转化为蒸气,气压顶起电镀层形成起泡.
3.2解决缺陷方法
1) 控制气孔产生,关键是减少混入铸件内的气体量,理想的金属流应不断加速地由喷嘴经过分流嘴和浇道进入形腔,形成一条顺滑及方向一致的金属流,采用锥形流道设计,即浇道面积向内浇口逐渐减少,可达到目的,在充填系统中,混入的气体是由于涡流现象产生的,从金属液由浇注系统进入型腔的模拟压铸过程的研究中.明显看出浇道中尖锐的转变位和递增的浇道截面积,都会使金属液的流动出现涡流而卷气.平稳的金属液流才有利于气体从浇道和型腔进入溢流槽和排气槽,排出模外.
2) 对于缩孔:要使压铸凝固过程中各个部位尽量同时均匀散热,同时凝固.可通过合理的水口设计,内浇口厚度及位置,模具设计,模温控制及冷却,来避免缩孔产生.
3) 对于晶间腐蚀现象:主要是控制合金原料中有害杂质含量,注意废料带来的杂质元素.
4) 对于水纹、冷隔纹,可提高模具温度,加大内浇口速度,或在冷隔区加大溢流槽,来减少冷隔纹的出现.
5) 对于热裂纹:压铸件厚薄不要急剧变化以减少应力产生;相关的压铸工艺参数作调整,降低模温.
